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文档介绍：(Introduction)
聚合物(Polymer)、高分子树脂,是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成,相对分子量一般高达104~106 g/mol。
当分子量不太大时叫低聚物;
分子量接近104时称为准聚物;
分子量大于104时称为高聚物。
高分子材料:塑料(Plastic)、纤维(Fiber)和橡胶(Rubber),俗称三大合成材料。
塑料有热塑塑料(Thermoplastics)和热固塑料(Thermosetting)两种。应用范围从桶、盆、碗等日用品,到齿轮、轴承和机壳等各种部件;
纤维是细而长的丝状材料。可以用来作线、布、毡以及鱼丝等;
橡胶是处于高弹态的高分子材料,具有优异的弹性。可以用来制作轮胎、密封圈、鞋底以及胶垫。
除了上述三大合成材料之外,高分子材料还有薄膜(Films)、胶黏剂(Adhesives)、油漆(Paintings)、涂料(Coatings)等。
高分子材料可以利用其机械性能用作结构材料;还可以作为功能材料,用于离子交换、吸附、渗透、黏度、导电、发光以及催化活性和生物活性等。
高分子的结构非常复杂,与低分子物质相比,主要不同点在于:
1、分子量很大。很多单体以共价键连接。
2、分子量多分散性和结构不均一性。
3、高分子结构的多层次性。
4、一般高分子的主链都有一定的内旋转自由度,可以使主链弯曲而且有柔性,柔性链的形状可以不断改变,产生不同的构象。
5、一个高分子链含有很多的结构单元,结构单元之间的相互作用对其凝聚态结构和物理性能有重要影响。
6、高分子沿着主链方向的有序度高于垂直于主链方向的有序度,高分子的晶态比小分子晶态的有序度低很多,非晶态却比小分子液态的有序度高。
7、高聚物在加工过程中需要加入填料、助剂和色料等。
天然聚合物衍生于植物和动物,已经使用了许多世纪。这类聚合物材料包括;木材、橡胶、棉花、羊毛、皮革和丝绸。其他天然聚合物,如蛋白质、酶、淀粉和纤维素等在植物和动物的生物过程和生理过程中非常重要。现代科学研究工具已经能够测定这类材料的分子结构,并通过小的有机分子合成开发出许多聚合物。许多有用的塑料、橡胶和纤维材料是合成聚合物。
第二次世界大战后,合成聚合物的出现在材料领域引发了一次革命。合成物可以以低廉的价格生产,其特性在许多方面超过天然材料。在许多应用中,金属和木材可以由价格低廉、特性理想的塑料替代。
如同金属和陶瓷,聚合物的特性和结构因素之间存在错综复杂的关系。本章将对聚合物的分子结构和晶体结构进行探讨。