高分子材料也稱為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構成的材料。高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質,可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能——較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
應用
?。?)塑料
塑料是指以聚合物為主要成分,在一定條件(溫度、壓力等)下可塑成一定形狀并且在常溫下保持其形狀不變的材料。塑料根據加熱后的情況又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱后軟化,形成高分子熔體的塑料成為熱塑性塑料。主要的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龍、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。加熱后固化,形成交聯的不熔結構的塑料稱為熱固性塑料。常見的有環氧樹脂,酚醛塑料,聚酰亞胺,三聚氰氨甲醛樹脂等。塑料的加工方法包括注射,擠出,膜壓,熱壓,吹塑等等。
?。?)橡膠
橡膠又可以分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等等。
(3)纖維
纖維是高分子材料的另外一個重要應用。常見的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維、芳綸、丙綸纖維等。
(4)涂料
涂料是涂附在工業或日用產品表面起美觀或這保護作用的一層高分子材料、常用的工業涂料有環氧樹脂,聚氨酯等。
?。?)粘合劑
也是一類重要的高分子材料。人類在很久以前就開始使用淀粉,樹膠等天然高分子材料做黏合劑。現代黏合劑通過其使用方式可以分為聚合型,如環氧樹脂;熱融型,如尼龍,聚乙烯;加壓型,如天然橡膠;水溶型,如淀粉。
檢測:
機械性能檢測:拉伸強度和拉斷伸長率、動剛度、靜剛度、壓縮永久變形、定伸永久變形、壓縮應力松弛、拉伸應力松弛、撕裂強度、彎曲強度、沖擊強度、抗剪切強度等。
熱學性能檢測:玻璃化轉變溫度、灰分、水平燃燒、垂直燃燒、氧指數、低溫脆性、低溫剛性、壓縮耐寒系數、拉伸耐寒系數、熱導率、結晶效應等。
電學性能檢測:電阻率、介電常數和介質損耗角正切值、擊穿電壓強度等。
可靠性檢測:人工氣候老化(熒光紫外燈、氙燈、碳弧燈)、耐臭氧老化試驗、熱氧老化試驗、耐液體試驗、熱空氣加速老化、濕熱老化試驗、中性鹽霧試驗、酸性鹽霧試驗等。