高分子材料及工程塑料
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1、大分子链间的作用力：
分子量越大，聚合度越高，大分子间的作用力越大， 故强度、硬度增加。
例：聚乙烯 分子量50万 σ=15MPa 分子量100万 σ =40MPa
2、高聚物的结晶度：
晶态结构在高分子化合物中所占的质量分数 或体积分数称为结晶度。
依分子在空间排列的规整性可将高聚物分为： 结晶型、部分结晶型和无定型(非晶态)三类。
二、非金属材料的发展：
1.金属材料的优点及局限性： 使用性能：高强韧性；导电导热性；
优点
工艺性能：切削加工；铸、锻、焊；
柯垂尔：金属今后一段时间仍是主要的工程材料。
局限性：难以适用密度小、耐腐蚀、电绝缘、减
震、消音、耐高温等。
密度：钢7.8、铝 2.7、高分子 0.8-2.0； 耐腐蚀：金属难以与陶瓷相比； 耐高温：金属耐热钢＜800℃、镍基合金＜1000℃、
1、高分子化合物:指分子量很大的有机化合物，每 个分子可含几千、几万甚至几十万个原子。 也叫高聚物、或聚合物；
分子量＜500，叫低分子；分子量＞500，叫高分子， 一般高分子材料的分子量在103-106之间。
名称 石英 乙烯 单糖 橡胶 淀粉 聚乙烯 聚氯乙烯
分子量 60
28
180 ～9 ＞20 12万- 2万-16万
（2）陶瓷材料：传统陶瓷指：陶器、瓷器、玻璃、水 泥，性能硬、脆； 现代陶瓷指：所有无机非金属材料的总称。
近三十年来，以氧化物（例Al3O2)、氮化物（例Si3N4) 和碳化物（例SiC）等高纯化合物为原料，经过传统陶 瓷生产工艺制成的无机多晶产品，已成为：
高温材料：例：火箭喷气口、高温电炉发热体；
其中C链这最多。
C链结构
大分子链的特点：
①一般为共价链连接，不易失去和获得电子。 ②比重小，都是轻元素：C、H、O、N。故高分子材料
比重小，0.29～2.0g/cm3。 ③组成元素不同，性能差别很大。如聚乙烯中的H被F
原子代替，即聚四氟乙烯，是耐王水腐蚀的塑料王。
聚乙烯： ( CH2 CH2 ) 四氟乙烯： ( CF2 CF2 )
高分子化合物总是由不同大小的分子组成，这一现象 称为高分子化合物的分子量的多分散性。
例：聚苯乙烯： 分子量 10000～300000 聚丙烯脂： 分子量 60000～500000
分子量的分散性对性能产生影响。
材料科学与工程学院
③平均分子量 M
ⅰ、平均分子量用 M 表示，具有统计概念。
ⅱ、平均分子量和分布宽窄（分散性大小） 影响高聚物的物理、力学性能。
例：硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物：完全由低分子人工合成。
如聚氯乙烯。
②按反应类型： ⅰ、加聚物：如聚烯烃 ⅱ、缩聚物：如酚醛树脂
③按工艺性质：塑料、橡胶、纤维、涂料
④按分子的几何结构：
ⅰ、线型高聚物；
ⅱ、体型高聚物
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第二节
高分子结构
Macromolecule Structure
结构分类：
聚合物 结构
M 越大，强度越高，硬度越高，但融熔粘度增
大，流动性差。分散性大；熔融温度范围变宽， 有利于加工成型，但抗撕裂性差。 ⅲ、生产中，通过控制产品的分子量大小和分布 情况，改善性能以满足不同的需要。
分子量过高部分使聚合物的强度增加，但加工成型时塑 化困难；低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:
万 万 百万
2、高分子材料:以高分子化合物为主要组分的材料。
主要包括：塑料、橡胶、化学纤维等。
二、高分子化合物的组成
高分子化合物的分子量虽很大，但其化学组成并不 复杂，通常由一种或几种低分子化合物聚合而成。
例：n(CH 2 CH 2) 聚乙烯
1、高分子化合物的单体、链节和聚合度:
①单体：
定义：组成高分子化合物的简单低分子化合物。
低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 交联聚乙烯
密 度 g/cm3 抗拉强度 MPa 断裂伸长率 ％ 工作温度 ℃
熔 点℃ 大分子链结构
0.910-0.925 7-15
90-800 80-100
105 支链线型
0.941-0.965 21-37 60-100 120 135 线型
0.93-1.40 10-21
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
分子量 n=8 M=224
n>50 M>1400
n>200～2000 M>5600～560000
室温状态 气+液
软态固体 固体
②高聚物分子量的多分散性：
低分子化合物有确定而均一的分子量。 例：H2O，18；CO2，44。
大分子 链结构
聚集态 结构
线型
宏观结构
微观结构 结晶
支链型 体型 重复单元结构
序列结构 立体异构
无定 型态
玻璃态 高弹态 粘流态
材料科学与工程学院
一. 大分子链结构：
分子内结构
1.大分子链结构单元的化学组成
在元素周期表中只有ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA中部分 非金属、亚金属元素（如N、C、B、O、P、S、Si、Se 等）才能形成高分子链。由于高聚物中 常见的C、H、O、N等元素均为轻元素， 所以高分子材料具有密度小的特点。
嵌散共聚：—A—A—B—B—A—A—B—B—A
接枝共聚：
ⅳ、共聚物的性能类似于合金，通过改变共聚物的单体 和比例，可以改善高聚物的性能。
例：ABS中，随 A , HB ; B ,韧性 .
2. 缩聚反应：
由一种单体或多种单体相互缩合生成聚合物， 同时析出其它低分子化合物（如水、氨、醇、 卤化物等）的反应称为缩聚反应。
交联分子结构
三维空间分子结构
线型→体型的转化：（不可逆）
一定条件下，线形可以转化成体型。即固化或交联。 例：橡胶的硫化等。
结构转化带来很大的性能变化。例如： 低密度聚乙烯：有弹性，做薄膜、奶瓶等； 高密度聚乙烯：做较硬的水杯、工程塑料； 交联聚乙烯：做海底电缆的包皮，有出色的绝 缘性， 耐热性。
不同结构聚乙烯的性能
三、高分子化合物的聚合：
1. 加聚反应： 加成聚合反应 定义：由一种或多种单体相互加成，或由环状化合物开环
相互结合成聚合物的反应称为加聚反应。
均聚物:由一种单体经过加聚反应生成的高分子化合物；
例如：聚乙烯、聚苯乙烯等。
均聚反应表达式：nA A A A A 或（A）n
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
工程材料的主要发展方向。 3、研制复合材料：传统的纤维增强树脂复合；
现在:金属基复合、陶瓷基复合、功能复合材料， 例建筑屋顶，集构件、发电、采暖于一体。 4、新型功能塑料的研制：例如：导电塑料、导磁塑 料、医用塑料、人工降解塑料等。
第一节
基本概念
Basic Concept
一、高分子材料的基本概念
（2）影响结晶度的因素：
ⅰ、分子链的结构：结构简单、分子链短，利于结晶。 ⅱ、外力的影响：拉伸促进高聚物的结晶。
原因：沿拉伸方向伸展开，增加了分子链的接触面积和
减少距离，提高了分子间的作用力和结晶能力。 例如：尼龙绳、包装带越拉越强。 ⅲ、冷却速度：从熔融态缓慢冷却有利于结晶，快冷 不利于结晶。 ⅳ、温度：高聚物对应结晶速度最快的温度TK，在
均缩聚反应：由一种单体进行的缩聚反应。
共缩聚反应：由两种或两种以上的单体进行
的缩聚反应。
特点： 官能团之间反应，缩聚物有特征结构官能团； 有低分子副产物； 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
四、高分子材料的分类
①按来源： ⅰ、天然聚合物：天然橡胶，纤维素，蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物：经人工改性的天然聚合物。
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例：ABS塑料。A：丙烯脂 B：丁二烯 S：苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
|
A
B
S
CN
共聚
[ CH2 CH ) ( CH2 CH CH CH2 ) ( CH2 CH )z ]n
High polymer Material
绪论
高分子结构 高分子性能 橡胶材料 工程塑料 纤维与涂料
绪论
一、非金属工程材料的定义：
金属材料之外的所有工程材料。 金属材料：钢铁、有色金属；
工程材料 高分子材料：塑料、橡胶、复合材料；
无机非金属材料：陶瓷，玻璃、水泥；
三大固体材料，称为材料的三大支柱。
或：凡是可以聚合成大分子链的低分子化合物。 例：乙烯分子：CH2=CH2
单体的必要条件：至少能形成两个或两个以上新键
的有机化合物，才能做为单体。
例：烯烃，双键；炔烃，三键。
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
合成纤维：分子量分布宜窄； 塑料、橡胶：分子量分布可宽；
常用的聚合物的分子量（万）
其中氯乙烯
的单体.
就是聚氯乙烯
就是聚氯乙烯分子键的链节， n就是聚合度。聚合度反映了大分子链的长短和分子量的 大小，高分子化合物的分子量（M）是链节的分子量（M0）
与聚合度（n）的乘积。M= M0×n
材料科学与工程学院
ⅱ、大分子链的构象：
由于单链内旋转运动引起原子在空间位置的变化而 构成大分子链的各种形象称为大分子链的构象。
（2）、大分子链的柔顺性：
ⅰ、大分子链上单链的内旋转运动，造成整个大分子 链的形状及末端距离每一瞬间都不相同，大分子链 时而蜷曲，时而伸展，该特性称为大分子链的柔顺性。
柔顺性：大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
晶态
部分晶态
非晶态
材料科学与工程学院
结晶度越高，分子间作用力越强，因此高分子化合 物的强度、硬度、刚度和熔点越高，耐热性和化学稳 定性也越好；而与键运动有关的性能，如弹性、伸长 率、冲击韧性则降低。 （1）高聚物不存在完全晶态的高聚物，通常把结晶超过 50%的高聚物称为结晶 高聚物。 结晶高聚物中：晶区、 非晶区。结晶度一般 为50～90%
ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段，链段包含的链节数越少， 则运动越容易，大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例：高弹性。
二. 高分子聚集态结构：
分子间结构
高分子化合物的聚集态结构：指高聚物内部高分子链 之间的几何排列或堆砌结构,也称超分子结构。
180-600 135
体型
4.大分子链的构象
——链的柔顺性及热运动特点：
（1）大分子链的构象：
ⅰ、大分子链的热运动：
b3
大分子链和其它的物质一样，
处于不停的热运动中，其运
b2
动方式是共价单链的内旋转。
b1
如图：分子链可以在保持链长
和链角不变的情况下自旋转。
大量的单链都随时进行着旋转。
材料科学与工程学院
功能材料：光导纤维；
的主力军。
（3）复合材料：高的比强度、高的刚度、低的密度 等，是单一材料和合金难以比拟的。
（4）非金属材料不是金属材料的代用品，而是具有 优越性能的不可缺少的材料。例如;
美国“哥伦比亚”号航天飞机，机身覆盖一万多 块隔热绝热陶瓷，以保护飞机。
三、非金属材料的发展趋势：
1、研制具有优良性能的新材料； 2、对现有材料进行改性；例如加入添加剂改性，是
TK温度保温，结晶可充分进行。 例如：天然橡胶，TK=-24℃，若轮胎在低于TK温度 下工作，就会发生结晶而失去弹性。
2. 大分子链形态：
1)线型分子链：
由许多链节组成的长链， 通常是卷曲成线团状。
这类结构高聚物的特点 是弹性、塑性好，硬度低， 是热塑性材料的典型结构。
2)支化型分子链：
在主链上带有支链。 这类结构高聚物的性能和加工都 接近线型分子链高聚物。
3)体型分子链 ：
分子链之间由许多链节相互横向交联。 这类结构的高聚物硬度高、脆性大、无弹性和塑性，是热固性 材料的典型结构。
|x
g
CN
共聚
ⅰ、共聚反应表达式：n(xA yB) (Ax-By)n
ⅱ、注意：共聚物不能理解为混合物，而是主链中包 含两种或两种以上单体链节的新型聚合物。
ⅲ、共聚物中单体链节的排列方式：A、B表示两种单体 无规共聚：—A—B—A—A—B—A—B—B—B—
交替共聚：—A—B—A—B—A—B—A—B—A—
钼基合金＜1300℃、陶瓷工作温度1700-2000℃；
2.非金属材料的发展史：
（1）高分子材料：1920年，确立了“大分子链结构 学说”，合成高分子材料诞生。
发展很快，就体积来说。 1983年：与钢铁材料相当； 1985年：占工程材料54％，金属占38％； 2000年：3.5万吨，体积是金属材料的4倍；
分子量越大，聚合度越高，大分子间的作用力越大， 故强度、硬度增加。
例：聚乙烯 分子量50万 σ=15MPa 分子量100万 σ =40MPa
2、高聚物的结晶度：
晶态结构在高分子化合物中所占的质量分数 或体积分数称为结晶度。
依分子在空间排列的规整性可将高聚物分为： 结晶型、部分结晶型和无定型(非晶态)三类。
二、非金属材料的发展：
1.金属材料的优点及局限性： 使用性能：高强韧性；导电导热性；
优点
工艺性能：切削加工；铸、锻、焊；
柯垂尔：金属今后一段时间仍是主要的工程材料。
局限性：难以适用密度小、耐腐蚀、电绝缘、减
震、消音、耐高温等。
密度：钢7.8、铝 2.7、高分子 0.8-2.0； 耐腐蚀：金属难以与陶瓷相比； 耐高温：金属耐热钢＜800℃、镍基合金＜1000℃、
1、高分子化合物:指分子量很大的有机化合物，每 个分子可含几千、几万甚至几十万个原子。 也叫高聚物、或聚合物；
分子量＜500，叫低分子；分子量＞500，叫高分子， 一般高分子材料的分子量在103-106之间。
名称 石英 乙烯 单糖 橡胶 淀粉 聚乙烯 聚氯乙烯
分子量 60
28
180 ～9 ＞20 12万- 2万-16万
（2）陶瓷材料：传统陶瓷指：陶器、瓷器、玻璃、水 泥，性能硬、脆； 现代陶瓷指：所有无机非金属材料的总称。
近三十年来，以氧化物（例Al3O2)、氮化物（例Si3N4) 和碳化物（例SiC）等高纯化合物为原料，经过传统陶 瓷生产工艺制成的无机多晶产品，已成为：
高温材料：例：火箭喷气口、高温电炉发热体；
其中C链这最多。
C链结构
大分子链的特点：
①一般为共价链连接，不易失去和获得电子。 ②比重小，都是轻元素：C、H、O、N。故高分子材料
比重小，0.29～2.0g/cm3。 ③组成元素不同，性能差别很大。如聚乙烯中的H被F
原子代替，即聚四氟乙烯，是耐王水腐蚀的塑料王。
聚乙烯： ( CH2 CH2 ) 四氟乙烯： ( CF2 CF2 )
高分子化合物总是由不同大小的分子组成，这一现象 称为高分子化合物的分子量的多分散性。
例：聚苯乙烯： 分子量 10000～300000 聚丙烯脂： 分子量 60000～500000
分子量的分散性对性能产生影响。
材料科学与工程学院
③平均分子量 M
ⅰ、平均分子量用 M 表示，具有统计概念。
ⅱ、平均分子量和分布宽窄（分散性大小） 影响高聚物的物理、力学性能。
例：硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物：完全由低分子人工合成。
如聚氯乙烯。
②按反应类型： ⅰ、加聚物：如聚烯烃 ⅱ、缩聚物：如酚醛树脂
③按工艺性质：塑料、橡胶、纤维、涂料
④按分子的几何结构：
ⅰ、线型高聚物；
ⅱ、体型高聚物
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第二节
高分子结构
Macromolecule Structure
结构分类：
聚合物 结构
M 越大，强度越高，硬度越高，但融熔粘度增
大，流动性差。分散性大；熔融温度范围变宽， 有利于加工成型，但抗撕裂性差。 ⅲ、生产中，通过控制产品的分子量大小和分布 情况，改善性能以满足不同的需要。
分子量过高部分使聚合物的强度增加，但加工成型时塑 化困难；低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:
万 万 百万
2、高分子材料:以高分子化合物为主要组分的材料。
主要包括：塑料、橡胶、化学纤维等。
二、高分子化合物的组成
高分子化合物的分子量虽很大，但其化学组成并不 复杂，通常由一种或几种低分子化合物聚合而成。
例：n(CH 2 CH 2) 聚乙烯
1、高分子化合物的单体、链节和聚合度:
①单体：
定义：组成高分子化合物的简单低分子化合物。
低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 交联聚乙烯
密 度 g/cm3 抗拉强度 MPa 断裂伸长率 ％ 工作温度 ℃
熔 点℃ 大分子链结构
0.910-0.925 7-15
90-800 80-100
105 支链线型
0.941-0.965 21-37 60-100 120 135 线型
0.93-1.40 10-21
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
分子量 n=8 M=224
n>50 M>1400
n>200～2000 M>5600～560000
室温状态 气+液
软态固体 固体
②高聚物分子量的多分散性：
低分子化合物有确定而均一的分子量。 例：H2O，18；CO2，44。
大分子 链结构
聚集态 结构
线型
宏观结构
微观结构 结晶
支链型 体型 重复单元结构
序列结构 立体异构
无定 型态
玻璃态 高弹态 粘流态
材料科学与工程学院
一. 大分子链结构：
分子内结构
1.大分子链结构单元的化学组成
在元素周期表中只有ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA中部分 非金属、亚金属元素（如N、C、B、O、P、S、Si、Se 等）才能形成高分子链。由于高聚物中 常见的C、H、O、N等元素均为轻元素， 所以高分子材料具有密度小的特点。
嵌散共聚：—A—A—B—B—A—A—B—B—A
接枝共聚：
ⅳ、共聚物的性能类似于合金，通过改变共聚物的单体 和比例，可以改善高聚物的性能。
例：ABS中，随 A , HB ; B ,韧性 .
2. 缩聚反应：
由一种单体或多种单体相互缩合生成聚合物， 同时析出其它低分子化合物（如水、氨、醇、 卤化物等）的反应称为缩聚反应。
交联分子结构
三维空间分子结构
线型→体型的转化：（不可逆）
一定条件下，线形可以转化成体型。即固化或交联。 例：橡胶的硫化等。
结构转化带来很大的性能变化。例如： 低密度聚乙烯：有弹性，做薄膜、奶瓶等； 高密度聚乙烯：做较硬的水杯、工程塑料； 交联聚乙烯：做海底电缆的包皮，有出色的绝 缘性， 耐热性。
不同结构聚乙烯的性能
三、高分子化合物的聚合：
1. 加聚反应： 加成聚合反应 定义：由一种或多种单体相互加成，或由环状化合物开环
相互结合成聚合物的反应称为加聚反应。
均聚物:由一种单体经过加聚反应生成的高分子化合物；
例如：聚乙烯、聚苯乙烯等。
均聚反应表达式：nA A A A A 或（A）n
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
工程材料的主要发展方向。 3、研制复合材料：传统的纤维增强树脂复合；
现在:金属基复合、陶瓷基复合、功能复合材料， 例建筑屋顶，集构件、发电、采暖于一体。 4、新型功能塑料的研制：例如：导电塑料、导磁塑 料、医用塑料、人工降解塑料等。
第一节
基本概念
Basic Concept
一、高分子材料的基本概念
（2）影响结晶度的因素：
ⅰ、分子链的结构：结构简单、分子链短，利于结晶。 ⅱ、外力的影响：拉伸促进高聚物的结晶。
原因：沿拉伸方向伸展开，增加了分子链的接触面积和
减少距离，提高了分子间的作用力和结晶能力。 例如：尼龙绳、包装带越拉越强。 ⅲ、冷却速度：从熔融态缓慢冷却有利于结晶，快冷 不利于结晶。 ⅳ、温度：高聚物对应结晶速度最快的温度TK，在
均缩聚反应：由一种单体进行的缩聚反应。
共缩聚反应：由两种或两种以上的单体进行
的缩聚反应。
特点： 官能团之间反应，缩聚物有特征结构官能团； 有低分子副产物； 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
四、高分子材料的分类
①按来源： ⅰ、天然聚合物：天然橡胶，纤维素，蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物：经人工改性的天然聚合物。
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例：ABS塑料。A：丙烯脂 B：丁二烯 S：苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
|
A
B
S
CN
共聚
[ CH2 CH ) ( CH2 CH CH CH2 ) ( CH2 CH )z ]n
High polymer Material
绪论
高分子结构 高分子性能 橡胶材料 工程塑料 纤维与涂料
绪论
一、非金属工程材料的定义：
金属材料之外的所有工程材料。 金属材料：钢铁、有色金属；
工程材料 高分子材料：塑料、橡胶、复合材料；
无机非金属材料：陶瓷，玻璃、水泥；
三大固体材料，称为材料的三大支柱。
或：凡是可以聚合成大分子链的低分子化合物。 例：乙烯分子：CH2=CH2
单体的必要条件：至少能形成两个或两个以上新键
的有机化合物，才能做为单体。
例：烯烃，双键；炔烃，三键。
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
合成纤维：分子量分布宜窄； 塑料、橡胶：分子量分布可宽；
常用的聚合物的分子量（万）
其中氯乙烯
的单体.
就是聚氯乙烯
就是聚氯乙烯分子键的链节， n就是聚合度。聚合度反映了大分子链的长短和分子量的 大小，高分子化合物的分子量（M）是链节的分子量（M0）
与聚合度（n）的乘积。M= M0×n
材料科学与工程学院
ⅱ、大分子链的构象：
由于单链内旋转运动引起原子在空间位置的变化而 构成大分子链的各种形象称为大分子链的构象。
（2）、大分子链的柔顺性：
ⅰ、大分子链上单链的内旋转运动，造成整个大分子 链的形状及末端距离每一瞬间都不相同，大分子链 时而蜷曲，时而伸展，该特性称为大分子链的柔顺性。
柔顺性：大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
晶态
部分晶态
非晶态
材料科学与工程学院
结晶度越高，分子间作用力越强，因此高分子化合 物的强度、硬度、刚度和熔点越高，耐热性和化学稳 定性也越好；而与键运动有关的性能，如弹性、伸长 率、冲击韧性则降低。 （1）高聚物不存在完全晶态的高聚物，通常把结晶超过 50%的高聚物称为结晶 高聚物。 结晶高聚物中：晶区、 非晶区。结晶度一般 为50～90%
ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段，链段包含的链节数越少， 则运动越容易，大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例：高弹性。
二. 高分子聚集态结构：
分子间结构
高分子化合物的聚集态结构：指高聚物内部高分子链 之间的几何排列或堆砌结构,也称超分子结构。
180-600 135
体型
4.大分子链的构象
——链的柔顺性及热运动特点：
（1）大分子链的构象：
ⅰ、大分子链的热运动：
b3
大分子链和其它的物质一样，
处于不停的热运动中，其运
b2
动方式是共价单链的内旋转。
b1
如图：分子链可以在保持链长
和链角不变的情况下自旋转。
大量的单链都随时进行着旋转。
材料科学与工程学院
功能材料：光导纤维；
的主力军。
（3）复合材料：高的比强度、高的刚度、低的密度 等，是单一材料和合金难以比拟的。
（4）非金属材料不是金属材料的代用品，而是具有 优越性能的不可缺少的材料。例如;
美国“哥伦比亚”号航天飞机，机身覆盖一万多 块隔热绝热陶瓷，以保护飞机。
三、非金属材料的发展趋势：
1、研制具有优良性能的新材料； 2、对现有材料进行改性；例如加入添加剂改性，是
TK温度保温，结晶可充分进行。 例如：天然橡胶，TK=-24℃，若轮胎在低于TK温度 下工作，就会发生结晶而失去弹性。
2. 大分子链形态：
1)线型分子链：
由许多链节组成的长链， 通常是卷曲成线团状。
这类结构高聚物的特点 是弹性、塑性好，硬度低， 是热塑性材料的典型结构。
2)支化型分子链：
在主链上带有支链。 这类结构高聚物的性能和加工都 接近线型分子链高聚物。
3)体型分子链 ：
分子链之间由许多链节相互横向交联。 这类结构的高聚物硬度高、脆性大、无弹性和塑性，是热固性 材料的典型结构。
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CN
共聚
ⅰ、共聚反应表达式：n(xA yB) (Ax-By)n
ⅱ、注意：共聚物不能理解为混合物，而是主链中包 含两种或两种以上单体链节的新型聚合物。
ⅲ、共聚物中单体链节的排列方式：A、B表示两种单体 无规共聚：—A—B—A—A—B—A—B—B—B—
交替共聚：—A—B—A—B—A—B—A—B—A—
钼基合金＜1300℃、陶瓷工作温度1700-2000℃；
2.非金属材料的发展史：
（1）高分子材料：1920年，确立了“大分子链结构 学说”，合成高分子材料诞生。
发展很快，就体积来说。 1983年：与钢铁材料相当； 1985年：占工程材料54％，金属占38％； 2000年：3.5万吨，体积是金属材料的4倍；