常見高分子材料是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ)三大支柱產(chǎn)業(yè)能源材料信息有機(jī)合成材料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面1材料簡介

無機(jī)材料無機(jī)非金屬材料，如碳纖維無機(jī)金屬材料有機(jī)材料合成高分子材料新型高分子材料天然高分子材料（棉、麻、絲、毛；天然橡膠等）功能高分子材料復(fù)合材料塑料合成纖維合成橡膠等材料高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料等等。高分子是生命存在的形式，全部的生命體都可以看作是高分子的集合體。2纖維纖維天然纖維人造纖維合成纖維棉、麻、絲、毛等粘纖、莫代爾、醋纖銅氨纖維、萊賽爾等滌綸、錦綸、腈綸、氨綸、氯綸、芳綸等合成纖維具有優(yōu)良的性能：如強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀等。2.1聚酯纖維（滌綸）聚酯纖維是指由多種二元醇和芳香族二元羧酸或其酯經(jīng)縮聚生成的聚酯為原料所制得纖維的統(tǒng)稱。具體品種有：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇（PET）酯纖維，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）纖維，聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PTT）纖維等。由于PET是其主要品種，故習(xí)稱聚酯纖維即指這種纖維。2.2聚酰胺纖維（錦綸）錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱，Polyamide（簡稱PA），其基本組成物質(zhì)是通過酰胺鍵—[NHCO]—連接起來的脂肪族聚酰胺。常見的聚酰胺主要有兩類：由己二胺和己二酸縮聚而得的聚己二酸己二胺：H—[HN(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—OH另一類是由己內(nèi)酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的聚合物：H—[NH(CH2)5CO]—OH聚丙烯腈（PAN）或丙烯腈含量大于85%（質(zhì)量百分比）的丙烯腈共聚物制成的合成纖維。常用的其次單體為非離子型單體，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等，第三單體為離子型單體如丙烯磺酸鈉和2-亞甲基-1，4-丁二酸等。2.3聚丙烯腈纖維（腈綸）聚丙烯腈纖維有人造羊毛之稱。具有松軟、膨松、不易染、色澤明麗、耐光、抗菌、不怕蟲蛀等優(yōu)點(diǎn)。PAN基碳纖維

PAN基碳纖維的生產(chǎn)工藝主要包括原絲生產(chǎn)和原絲碳化兩個(gè)過程:首先通過丙烯腈聚合和紡紗等一系列工藝加工成被稱為“母體“的聚丙烯腈纖維或原絲，將這些原絲放入氧化爐中在200到300℃進(jìn)行氧化，還要在碳化爐中，在溫度為1000到2000℃下進(jìn)行碳化等工序制成碳纖維。紡綸1313紡綸1313即聚間苯二甲酰間苯二胺（Polymetaphenyleneisophthalamide,PMIA）纖維

可以用于制作易燃易爆環(huán)境中的工作服

2.4芳綸

芳綸1414即聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（PPTA）

美國商品名為Kevlar，是優(yōu)秀的耐高溫纖維之一。Kevlar纖維的優(yōu)良物理力學(xué)性能和耐高溫性，使其應(yīng)用范圍特殊廣泛。在工業(yè)方面如輪胎簾子線、高強(qiáng)度繩索、傳送帶及耐壓容器等；軍事方面如防彈衣、防彈頭盔、著陸傘、裝甲板等；航空航天方面如飛機(jī)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部裝飾材料、機(jī)身、機(jī)翼、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等；體育器材如高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、釣魚桿、滑雪板、游艇等。氨綸（spandex），譯名“斯潘德克斯”，是一種彈性纖維，學(xué)名聚氨酯纖維(Polyurethane)，簡寫(PU)，中國大陸稱為“氨綸”。具有高度彈性，能夠拉長6～7倍，但隨外力的消逝能快速復(fù)原到初始狀態(tài)，其分子結(jié)構(gòu)為一個(gè)像鏈狀的、松軟及可伸長性的聚氨基甲酸酯，通過與硬鏈段連接在一起而增加其特性。2.5聚氨酯纖維（氨綸）氨綸彈性纖維分為兩類：一類為聚酯鏈類；一為聚醚鏈類。聚酯類彈性纖維抗氧化、抗油性較強(qiáng)；聚醚類彈性纖維防霉性，抗洗滌劑較好。藏在瓶底的隱私----高分子材料的常見標(biāo)記3塑料PC其它類ＰＳ聚苯乙烯ＰＰ聚丙烯ＰＥ聚乙烯ＰＶＣ聚氯乙烯HDPE高密度聚乙烯PET聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂

PC其它類ＰＰ聚丙烯熱塑性塑料(聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等)塑料熱固性塑料（酚醛塑料）特性：加熱熔化，可反復(fù)加工。線性結(jié)構(gòu)，有彈性特性：不會(huì)受熱熔化，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型。

合成高分子的結(jié)構(gòu)有：線型、支鏈型、網(wǎng)狀（體型）熱固性塑料再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增加，會(huì)重新硬化聚乙烯是乙烯單體的均聚物，主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高壓低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)三大類。薄膜是其主要加工產(chǎn)品，其次是片材和涂層、瓶、罐、桶等中空容器及其它各種注塑和吹塑制品、管材和電線、電纜的絕緣和護(hù)套等。主要用于包裝、農(nóng)業(yè)和交通等部門。3.1聚乙烯塑料PE瓶PE包裝耳機(jī)線為什么總纏在一起？聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳單鍵相連，單鍵可旋轉(zhuǎn)，使它不行能成一條直線，只能成不規(guī)則的卷曲狀態(tài)。高分子化合物具有確定的彈性。聚氯乙烯塑料是由氯乙烯單體聚合而成的，是常用的熱塑性塑料之一。它的商品名稱簡稱為“氯塑”，英文縮寫為PVC。純聚氯乙烯樹脂是堅(jiān)硬的熱塑性物質(zhì)，其分解溫度與塑化溫度極為接近，而且機(jī)械強(qiáng)度較差。因此，無法用聚氯乙烯樹脂來塑制產(chǎn)品，必需加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填料等以改善性能。3.2聚氯乙烯塑料PVC成品：3.3聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號(hào)為PMMA，俗稱有機(jī)玻璃，是迄今為止合成透亮材料中質(zhì)地最優(yōu)異，價(jià)格又比較適宜的品種。透亮度優(yōu)良，有突出的耐老化性；比重不到一般玻璃的一半，抗碎裂實(shí)力卻高出幾倍；它有良好的絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)酸、堿、鹽有較強(qiáng)的耐腐蝕性能；且又易加工；可進(jìn)行粘接、鋸、刨、鉆、刻、磨、絲網(wǎng)印刷、噴砂等手工和機(jī)械加工，加熱后可彎曲壓模成各種亞克力制品。3.4聚苯乙烯（PS）聚苯乙烯（Polystyrene，縮寫PS）是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基加聚反應(yīng)合成的聚合物。它是一種無色透亮的熱塑性塑料，具有高于100℃的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度，因此常常被用來制作各種須要承受開水的溫度的一次性容器，以及一次性泡沫飯盒等。聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯熱塑性彈性體抗彎實(shí)力較強(qiáng)，彎曲強(qiáng)度較高。PSTg約為100℃左右，脆化溫度約-30℃，熔融溫度為140-180℃，因此常被用來制作各種須要承受開水的一次性容器，以及一次性飯盒。3.5聚四氟乙烯（PTFE）聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，英文縮寫為PTFE，俗稱“塑料王”），是一種運(yùn)用了氟取代聚乙烯中全部氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于全部的溶劑。同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn)，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了不沾鍋和水管內(nèi)層的志向涂料。耐腐蝕性：能夠承受除了熔融的堿金屬，氟化介質(zhì)以及高于300℃氫氧化鈉之外的全部強(qiáng)酸（包括氟銻酸、王水）、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用。絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達(dá)10^18歐姆·厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿電壓高。耐凹凸溫性：對(duì)溫度的影響變更不大，溫域范圍廣，可運(yùn)用溫度-190~260℃。自潤滑性：具有塑料中最小的摩擦系數(shù)，是志向的無油潤滑材料。表面不粘性：已知的固體材料都不能粘附在表面上，是一種表面能最小的固體材料。耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。不燃性：極限氧指數(shù)在90以下。PTFE的優(yōu)良特性：3.6酚醛樹脂酚醛樹脂，是一種合成塑料，無色或黃褐色透亮固體，因電氣設(shè)備運(yùn)用較多，也俗稱電木。耐熱性、耐燃性、耐水性和絕緣性優(yōu)良，耐酸性較好，耐堿性差，機(jī)械和電氣性能良好，易于切割，分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩類。合成時(shí)加入不同組分，可獲得功能各異的改性酚醛樹脂，具有不同的優(yōu)良特性，如耐堿性、耐磨性、耐油性、耐腐蝕性等。3.7ABS樹脂塑料ABS樹酯是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈（PAN），B代表丁二烯（PB），S代表苯乙烯（PS）。它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，簡潔涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。

4橡膠橡膠按原料分為自然橡膠和合成橡膠。自然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成。以聚異戊二烯為主要成分的自然高分子化合物。合成橡膠是由不同單體在引發(fā)劑作用下，經(jīng)聚合而成的品種多樣的高分子化合物，單體有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、異丁烯、氯丁二烯等多種。聚合工藝有乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合、本體聚合四種。合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠。通用橡膠如丁苯橡膠（單體丁二烯和苯乙烯），順丁橡膠（單體為丁二烯），異戊橡膠（單體為異戊二烯），氯丁橡膠（單體為氯丁二烯），乙丙橡膠（單體為乙烯和丙烯），丁腈橡膠（單體為丁二烯和丙烯腈）等。特種橡膠主要有硅橡膠（耐高和順寒冷）、氟橡膠（耐熱、耐酸堿）和聚氨酯橡膠。丁苯橡膠氯丁橡膠硅橡膠順丁橡膠nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423兩種：三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）橡膠結(jié)構(gòu)主要有線型、支鏈型和交聯(lián)型結(jié)構(gòu)三種。線型結(jié)構(gòu)：未硫化橡膠的普遍結(jié)構(gòu)。由于分子量很大，無外力作用下，呈細(xì)團(tuán)狀。當(dāng)外力作用，撤除外力，細(xì)團(tuán)的糾纏度發(fā)生變更，分子鏈發(fā)生反彈，產(chǎn)生猛烈的復(fù)原傾向，這便是橡膠高彈性的由來。支鏈結(jié)構(gòu)：橡膠大分子鏈的支鏈的聚集，形成凝膠。凝膠對(duì)橡膠的性能和加工都不利。在煉膠時(shí)，各種協(xié)作劑往往進(jìn)步了凝膠區(qū)，形成局部空白，形成不了補(bǔ)強(qiáng)和交聯(lián)，成為產(chǎn)品的薄弱部位。交聯(lián)結(jié)構(gòu)：線型分子通過一些原子或原子團(tuán)的架橋而彼此連接起來，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著硫化歷程的進(jìn)行，這種結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)。這樣，鏈段的自由活動(dòng)實(shí)力下降，可塑性和伸長率下降，強(qiáng)度，彈性和硬度上升，壓縮永久變形和溶脹度下降。硫化橡膠優(yōu)點(diǎn):具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等自然橡膠為何簡潔老化？試驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？自然橡膠含有C=C，易加成反應(yīng)和易被氧化(老化)。強(qiáng)氧化劑、鹵素、有機(jī)物溶劑都易腐蝕橡膠。如：KMnO4溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。橡膠老化的緣由：氧：氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng)，分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián)，引起橡膠性能的變更。氧化作用是橡膠老化的重要緣由之一。臭氧：臭氧的化學(xué)活性比氧高得多，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂，但臭氧對(duì)橡膠的作用狀況隨橡膠變形與否而不同。當(dāng)作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時(shí)，出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向直的裂紋，即所謂“臭氧龜裂”;作用于變形的橡膠時(shí)，僅表面生成氧化膜而不龜裂。橡膠老化的緣由：熱：提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng)，從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度，這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象--熱氧老化。光：光波越短、能量越大。對(duì)橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能干脆引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外，橡膠因吸取光能而產(chǎn)生游離基，引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。經(jīng)外線光起著加熱的作用。光作用其所長另一特點(diǎn)(與熱作用不同)是它主要在橡表面進(jìn)生。含膠率高的試樣，兩面會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，即所謂“光外層裂”。橡膠老化的緣由：機(jī)械應(yīng)力：在機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用下，會(huì)使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃，引發(fā)氧化鏈反應(yīng)，形成力化學(xué)過程。機(jī)械斷裂分子鏈和機(jī)械活化氧化過程。哪能個(gè)占優(yōu)勢(shì)，視其所處的條件而定。此外，在應(yīng)力作用下簡潔引起臭氧龜裂。水分：水分的作用有兩個(gè)方面：橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時(shí)，簡潔破壞，這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和親水基團(tuán)等成分被水抽提溶解，水解或吸取等緣由引起的。特殊是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下，會(huì)加速橡膠的破壞。但在某種狀況下水分對(duì)橡膠則不起破壞作用，甚至有延緩老化的作用。橡膠老化的緣由：油類：在運(yùn)用過程假如和油類介質(zhì)長期接觸，油類能滲透到橡膠內(nèi)部使其產(chǎn)生溶脹，致使橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能降低。油類能使橡膠發(fā)生溶脹，是因?yàn)橛皖悵B入橡膠后，產(chǎn)生了分子相互擴(kuò)散，使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變更。其它：對(duì)橡膠的作用因素還有化學(xué)介質(zhì)、變價(jià)金屬離子、高能輻射、電和生物等。

能將同種或兩種或兩種以上同質(zhì)或異質(zhì)的制件（或材料）連接在一起，固化后具有足夠強(qiáng)度的有機(jī)或無機(jī)的、自然或合成的一類物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠粘劑或粘接劑、粘合劑、習(xí)慣上簡稱為膠。合成膠粘劑由主劑和助劑組成，主劑又稱為主料、基料或粘料;助劑有固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑、乳化劑等。5膠粘劑主劑是膠粘劑的主要成分，主導(dǎo)膠粘劑粘接性能，同時(shí)也是區(qū)分膠粘劑類別的重要標(biāo)記。常見主劑有：自然高分子：如淀粉、纖維素、單寧、阿拉伯樹膠及海藻酸鈉等植物類粘料，以及骨膠、魚膠、血蛋白膠、酪蛋白和紫膠等動(dòng)物類粘料。合成樹脂：如熱固性的環(huán)氧、酚醛、不飽和聚酯、聚氨酯、有機(jī)硅、聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺、烯丙基樹脂、呋喃樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂等;熱塑性的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚苯醚、氟樹脂、聚苯硫醚、聚砜、聚酮類、聚苯酯、液晶聚合物等，以及其改性樹脂或聚合物合金等。橡膠與彈性體：橡膠主要有氯丁橡膠、丁基腈乙丙橡膠、氟橡膠、聚異丁烯、聚硫橡膠、自然橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等;彈性體主要是熱塑件彈性體和聚氨酯彈性體等。此外，還有無機(jī)粘料，如硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸-氧化銅等。

膠粘劑的固化方式：

熔融固化，如棒狀、粒狀、膜