高分子陶瓷复合材料简介
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晶态结构 ：线型聚合物固化时可以结晶，但由于分子链运 动较困难，不可能完全结晶。所以晶态聚合物实际为晶区 （分子有规律排列）和非晶区（分子无规律排列）两相结 构，一般结晶度（晶区所占有的重量百分比）只有50%～ 85%，特殊情况可达到98%。在结晶聚合物中，晶区与非 晶区相互穿插，紧密相连，一个大分子链可以同时穿过许 多晶区和非晶区。
(二)晶态高聚物形变与温度的关系
高度结晶的高聚物，具有明确的熔点Tm,温度达到Tm之后， 材料转变为流体，进入粘流态，此时， Tm也就是粘流温度。
形变
若相对分子质量太大，非晶区 的粘流温度Tf高于晶区的熔点 Tm则晶区熔融后将出现高弹 态，直至温度升高Tf到才进入 粘流态。
1
2
温度 Tg Tm Tf
单轴取向
双轴取向 26
非晶态：分子取向 大尺寸（整链）；小尺寸（链段） 大尺寸取向 小尺寸取向 27
晶态：聚集态结构变化 机理：晶面滑移为主 片晶折 叠链→伸直链 （微丝结构）
第三节、温度对高聚物结构性能的影响
(一)线型无定形高聚物形变与温度的关系 Tg玻璃化温度 Tf粘流化温度 •塑料的高聚物 Tg要高； Tf 不要 太高， Tg—Tf 范 围不要太大。 •橡胶的高聚物Tg要低； Tf 较高, Tg—Tf 范围要求宽。 28
2
（二）高分子化合物的分类及命名
按材料的性能 和用途分类 按聚合物分子 结构分类
塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子等。 碳链聚合物：大分子主链全部由碳原子组成。如，聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 杂链聚合物：大分子主链上除碳原子外，还有氧、硫、 氮等元素。如，聚酯、聚醚、聚酰胺、聚胺酯 元素有机聚合物：大分子主链上没有碳原子，由硅、硼、 铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基由有机基团组成。 如，有机硅橡胶、有机硅树脂。
高聚物结构
（一）大分子链结构 1.大分子链的化学组成
分子主链全部由碳原子以共价键联结的碳链大分子，大 多由加聚反应制得。不易水解。聚苯乙烯(PS) 分子主链由两种或两种以上的原子如：O、S、N、C等以 共价键相连接的杂链高聚物。多由缩聚反应而得，因主链 带有极性，易水解。 聚氨酯(PU)
聚碳酸酯(PC) 10
结晶度：晶区所占的面积。
结晶度越大材料的强度、硬 度、刚性高，但弹性、伸长 率低。
24
聚合物晶体的特点： Ⅰ链段排入晶胞，分子链轴常与一根结晶主轴平行 Ⅱ半晶结构（结晶不完全） Ⅲ熔程范围较宽 Ⅳ晶体形态多样化
25
3.高聚物的取向态结构
外力作用下，卷曲的大分子链沿外力方向平行排列而形成 一种定向结构。分为：单轴和双轴取向。 •取向：链段、大分子链、晶粒（取向单元）
4.高分子链的柔顺性
高分子链的柔顺性：高分子链中各单键自由旋 转, 使高分子链具有强烈卷曲的倾向的特性。
影响高分子链柔顺性的因素： 1）与主链的结构及长短有关 链段——具有独立运动能力的链的最小部分。 链段短，高分子链的柔顺性大； 链段长，高分子链的柔顺性差。 2）与侧基的性质有关
17
（1）主链结构的影响 主链全部由单键组成，柔顺性好。 如：—Si—O—Si—O— ＞ —C—O—C—O— ＞—C—C—C—C— 主链中含有孤立双键时，分子链的柔顺性大， 比不含双键时更好。例：聚异戊二烯橡胶
12
双烯类单体
CH2＝CH―C＝CH2 │ CH3 (―CH2―CH―)n │ C＝CH2 │ CH3 1,2 - 加 成
CH3 │ (―CH2―C―)n │ CH＝CH2 3,4 - 加 成 1,4 - 加 成
(―CH2―CH＝C―CH2―)n │ CH3
13
双取代单体有四种情况 ① CH2＝C―X │ Y ③ CH2＝CH │ │ Y X
② CH2＝C―X │ X ④ CH2＝CH │ │ X X ④没有
①②③有头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接
~~~~~~ CH―CH―CH―CH―CH―CH―CH―CH~~~~~~ │ │ │ │ │ │ │ │ X Y X Y Y X X Y
14
(2)空间构型
构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(三)高聚物的其它性能
1.热性能 高聚物在受热过程中，大分子链和链段容易产生运动，因 此其耐热性较差。由于高聚物内部无自由电子，因此具有 低的导热性能。高聚物的线膨胀系数也较大。 导热系数：金属的1/500-1/600膨胀系数：比金属大3-10倍 2.电性能 高聚物内原子间以共价键相连，没有自由电子和离子，因 此介电常数小、介电损耗低，具有高有绝缘性。
主链中含有Si、P、Al等元素的高聚物称为元素有机高 聚物。兼有无机物的热稳定性及有机物的弹、塑性。 CH3 聚二甲基硅烷 ( Si―O )n CH3 无机高分子； NH2 聚氯化磷腈 ( N＝P )n NH2 11
2.结构单元的 键接方式和构型 （1）键接方式
单取代单体：头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接 ~~~CH2―CH―CH2―CH―CH―CH2―CH2―CH~~~~~ │ │ │ │ X X X X 同一分子中可能同时存在三种结构单元 即使全部由一种结构单元组成，1,2 - 加成和3,4 - 加成 的聚合物还有头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接 由此可见，双烯类单体，结构可能更复杂
侧基大小的影响 侧基对称性的影响
CH3 —CH2—C—— CH3 n ＞
—CH2—CH—
n
—CH2—CH— CH3 n
20
5. 共聚物（Copolymer）的结构：
无规(Random)共聚物 ~~~~~ABBAAABABBBBAAB~~~~~ 两种结构单元的比例不同、分布不同，性能不同DNA，人 类基因排序 接枝(Graft)共聚物 ~~~~~~AAAAAAAAAAAAAA~~~~~~~ B B B B B B B B B B B B 主链与支链结构不同,性能不同 用途：高分子的表面活性剂.在天然高分子上接枝，制备 各种聚合物.使用之后,可生物解,减少环境污染。 21
( 二)高聚物的聚集态结构 1.非晶态(Amorphous)高聚物的结构
非晶态结构（无定形高聚物）： 聚合物凝固时，分子不 能规则排列，呈长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物 分子链的活动能力大，弹性和塑性较好。由于其聚集态结 构态是均相的，因而材料各个方向的性能是相同的。
23
2. 晶态高聚物的结构
交替(Alternating)共聚物 ~~~~~ABABABABABAB~~~~~ 结构简单,性能简单,可看作均聚物 嵌段(Block)共聚物 结构特殊，性能特殊 S—B—S热塑性橡胶 苯乙烯 丁二烯 苯乙烯 在室温下，苯乙烯链段是固体，丁二烯链段是弹性体
低温下，物理交联，高温下，苯乙烯链段熔融可重新加工成型 22
第四节、高聚物的基本性能
(一)高聚物的物理性能 1.比密度：是最轻的一类材料 2.吸水性：与化学结构有关
3.透气性：常采用“屏蔽性”来评价，屏蔽性越
大则透气性越小。一般含多羟基的极 性高聚物，对气体有优良的屏蔽性能； 非极性的烃类聚合物则较差。
31
(二)高聚物的力学性能 1.高弹性和粘弹性
全同立构 无规立构 有规立构，能结晶；无 规立构，不能结晶 间同立构 15
3.高分子链的支化与交联
溶解性好，可配成聚合物溶液，涂料能熔融， 可加工成各种形状的制品 支链型 性能同线型作为材料，密度低，强度较低 体型结构 （交联网状） 不溶解，不熔融，只能一次成 型，不能反复加 工使用制品形状稳定性好 高分子链多种形态 16 线型
按聚合物的热 行为分类
热塑性聚合物：加热变软，冷却变硬。 热固性聚合物：加热时，其化学结构发生变化，形成不 溶解、不熔化的固体。
3
聚合物的命名
聚合物有系统命名法和通俗命名法，主要采用通 俗命名法。 天然高分子，一般按来源和性质有专有名词。如 纤维素、蛋白质等。 合成高分子，是在单体名称前冠以“聚”字。 由两种单体缩聚而成的聚合物，如果结构比较复 杂或不太明确，往往在单体名称后加上“树脂”二 字来命名。
4
聚合物的通俗名称、商品名称及简写代号
通俗名称 商品名称 简写代号
聚氯乙烯
氯纶
PVC PP ABS PET PMMA PS PA 5
聚丙烯
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
丙纶 ABS树脂 涤纶 有机玻璃丙烯酸甲酯
聚苯乙烯 聚酰胺
（三）高聚物的合成 聚 合 反 应： 低分子化合物合成为高分子化合物的反应 聚合反应类型： 加成聚合反应（简称加聚） 缩合聚合反应（简称缩聚） 若加聚反应的单体为一种，反应称为均聚反应，产品 为均聚物；若单体为两种或两种以上，反应称为共聚 反应，产品为共聚物。
6
加成聚合反应（简称加聚）： 均聚反应：
共聚反应：
7
若缩聚反应的单体为一种，反应称为均缩聚反 应，产品为均缩聚物；若缩聚反应的单体为多种， 反应称为共缩聚反应，产品为共缩聚物。
•缩合聚合反应（简称缩聚）：
8
二、高聚物的结构
大分子链 结构 近程结构：单个大分子结构单元的 化学组成、键接方式、立体结构等。 远程结构：分子的大小与形态，链 的柔顺性及分子的构象。 晶态结构 聚集态 结构 非晶态结构 取向态结构 液晶态结构 高分子合金 9
35
3.化学性能 高聚物不发生电化学反应，也不易与其它物质发生化学 反应。具有较高的化学稳定性，对酸、碱溶液具有优良的 耐腐蚀性能。 4.高聚物的老化 老化—是指高聚物及其材料在加工、贮存和使用过程中， 长期受化学和物理(热、光、电、机械等)以及生物(霉菌)因 素的综合影响，发生裂解或交联，导致性能变坏的现象。例 如，塑料制品变脆、橡胶龟裂、纤维泛黄、油漆发粘等。
CH3 │ —CH2—C=C—CH2— │ H n
＞
—CH2—CH— │ n CH3 18
主链含一定数目的芳杂环时，分子链的柔顺性差。
主链含有共轭双键时，分子链的柔顺性差呈现 出极大的刚性。 —CH=C—CH=C——
n 19
聚苯乙炔
（2）侧基性质的影响 侧基极性的影响
—CH2—CH2—n ＞ —CH2—CH— Cl n ＞ —CH2—CH— CN n
1
相对分子质量:M=m×n 其中(m)为链节相对分子质量，(n)为聚合度。 通常所说高聚物的分子量是指其分子量的统 计平均值。 例如:聚氯乙烯是由氯乙烯重复连接而成，其单体 为[CH2=CHCl]，链节为 [CH2-CHCl] ，m=62.5， n为800~2400，M约为50000~150000。
一、高分子材料基础及应用 （一）高聚物的基本概念 高分子化合物是由大量的大分子构成的，高分子 化合物又称高聚物或聚合物。由于分子的化学组成 及聚集状态不同，而形成性能各异的高聚物。 组成高分子化合物的低分子化合物称为单体。大分 子链中的重复单元称为链节，链节的重复数目称为 聚合度。 高分子材料:是指分子量很大（在104以上）的化合物， 即高分子化合物组成的一类材料的总称。
高弹性：弹性随温度而升高而增大。橡胶 粘弹性：受力同时发生高弹性变形和粘性流动。 蠕 变——随时间的延长形变增加 应 力 松 弛——应力随时间延长而减小 滞后与内耗——应变落后于应力的变化
32
2.断裂与强度 强 度：一般低于100MPa，比金属材料低得很多。 密度很小，钢的1/4～1/8，比强度高。 断 裂：在一定的介质中、在小应力下即可断裂， 称为环境应力断裂。 韧 性：脆性小于0.2J/cm2，韧性大于0.9J/cm2 耐磨性：硬度低，但耐磨 性高。摩擦系数小，有 些还具有自润滑性性能。
29
(三)体型高聚物形变与温度的关系
分子之间由于分子链之间交联而具有网状结构，制约了大 分子的运动。分子运动的特性与交联的密度有密切的联系。 高聚物轻度交联时，可以有玻璃态和高弹态，但没有粘 流态。 交联密度增大，玻璃化温度向高方向移动，高弹区缩小。 交联密度增大到一定程度时，高聚物呈硬玻璃态，有较好 的强度和稳定的尺寸。 30
33
3.影响力学性能的因素
1）相对分子质量的影响 高聚物的平均相对分子质量(或平均聚合度)的增大，有利 于增加分子链间的作用力，可使拉伸强度与冲击强度等有 所提高。但当相对分子质量超过一定的数值后，不但拉伸 强度变化不大，而且会使Tf升高而不利于加工。 2）结晶度的影响：在结晶区内分子链排列紧密有序，可使分 子链之间的作用力增大，机械强度也随之增高。 3）极性的影响：分子链中含有极性基团或链间能形成氢键 时，都可因增加分子链之间的作用力而提高其机械强度。 4）主链结构的影响：主链含苯环等的高聚物，其强度和刚性比 含脂肪族主链的高聚物的要高。 34
(二)晶态高聚物形变与温度的关系
高度结晶的高聚物，具有明确的熔点Tm,温度达到Tm之后， 材料转变为流体，进入粘流态，此时， Tm也就是粘流温度。
形变
若相对分子质量太大，非晶区 的粘流温度Tf高于晶区的熔点 Tm则晶区熔融后将出现高弹 态，直至温度升高Tf到才进入 粘流态。
1
2
温度 Tg Tm Tf
单轴取向
双轴取向 26
非晶态：分子取向 大尺寸（整链）；小尺寸（链段） 大尺寸取向 小尺寸取向 27
晶态：聚集态结构变化 机理：晶面滑移为主 片晶折 叠链→伸直链 （微丝结构）
第三节、温度对高聚物结构性能的影响
(一)线型无定形高聚物形变与温度的关系 Tg玻璃化温度 Tf粘流化温度 •塑料的高聚物 Tg要高； Tf 不要 太高， Tg—Tf 范 围不要太大。 •橡胶的高聚物Tg要低； Tf 较高, Tg—Tf 范围要求宽。 28
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（二）高分子化合物的分类及命名
按材料的性能 和用途分类 按聚合物分子 结构分类
塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子等。 碳链聚合物：大分子主链全部由碳原子组成。如，聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 杂链聚合物：大分子主链上除碳原子外，还有氧、硫、 氮等元素。如，聚酯、聚醚、聚酰胺、聚胺酯 元素有机聚合物：大分子主链上没有碳原子，由硅、硼、 铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基由有机基团组成。 如，有机硅橡胶、有机硅树脂。
高聚物结构
（一）大分子链结构 1.大分子链的化学组成
分子主链全部由碳原子以共价键联结的碳链大分子，大 多由加聚反应制得。不易水解。聚苯乙烯(PS) 分子主链由两种或两种以上的原子如：O、S、N、C等以 共价键相连接的杂链高聚物。多由缩聚反应而得，因主链 带有极性，易水解。 聚氨酯(PU)
聚碳酸酯(PC) 10
结晶度：晶区所占的面积。
结晶度越大材料的强度、硬 度、刚性高，但弹性、伸长 率低。
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聚合物晶体的特点： Ⅰ链段排入晶胞，分子链轴常与一根结晶主轴平行 Ⅱ半晶结构（结晶不完全） Ⅲ熔程范围较宽 Ⅳ晶体形态多样化
25
3.高聚物的取向态结构
外力作用下，卷曲的大分子链沿外力方向平行排列而形成 一种定向结构。分为：单轴和双轴取向。 •取向：链段、大分子链、晶粒（取向单元）
4.高分子链的柔顺性
高分子链的柔顺性：高分子链中各单键自由旋 转, 使高分子链具有强烈卷曲的倾向的特性。
影响高分子链柔顺性的因素： 1）与主链的结构及长短有关 链段——具有独立运动能力的链的最小部分。 链段短，高分子链的柔顺性大； 链段长，高分子链的柔顺性差。 2）与侧基的性质有关
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（1）主链结构的影响 主链全部由单键组成，柔顺性好。 如：—Si—O—Si—O— ＞ —C—O—C—O— ＞—C—C—C—C— 主链中含有孤立双键时，分子链的柔顺性大， 比不含双键时更好。例：聚异戊二烯橡胶
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双烯类单体
CH2＝CH―C＝CH2 │ CH3 (―CH2―CH―)n │ C＝CH2 │ CH3 1,2 - 加 成
CH3 │ (―CH2―C―)n │ CH＝CH2 3,4 - 加 成 1,4 - 加 成
(―CH2―CH＝C―CH2―)n │ CH3
13
双取代单体有四种情况 ① CH2＝C―X │ Y ③ CH2＝CH │ │ Y X
② CH2＝C―X │ X ④ CH2＝CH │ │ X X ④没有
①②③有头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接
~~~~~~ CH―CH―CH―CH―CH―CH―CH―CH~~~~~~ │ │ │ │ │ │ │ │ X Y X Y Y X X Y
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(2)空间构型
构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(三)高聚物的其它性能
1.热性能 高聚物在受热过程中，大分子链和链段容易产生运动，因 此其耐热性较差。由于高聚物内部无自由电子，因此具有 低的导热性能。高聚物的线膨胀系数也较大。 导热系数：金属的1/500-1/600膨胀系数：比金属大3-10倍 2.电性能 高聚物内原子间以共价键相连，没有自由电子和离子，因 此介电常数小、介电损耗低，具有高有绝缘性。
主链中含有Si、P、Al等元素的高聚物称为元素有机高 聚物。兼有无机物的热稳定性及有机物的弹、塑性。 CH3 聚二甲基硅烷 ( Si―O )n CH3 无机高分子； NH2 聚氯化磷腈 ( N＝P )n NH2 11
2.结构单元的 键接方式和构型 （1）键接方式
单取代单体：头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接 ~~~CH2―CH―CH2―CH―CH―CH2―CH2―CH~~~~~ │ │ │ │ X X X X 同一分子中可能同时存在三种结构单元 即使全部由一种结构单元组成，1,2 - 加成和3,4 - 加成 的聚合物还有头-尾连接，头-头连接，尾-尾连接 由此可见，双烯类单体，结构可能更复杂
侧基大小的影响 侧基对称性的影响
CH3 —CH2—C—— CH3 n ＞
—CH2—CH—
n
—CH2—CH— CH3 n
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5. 共聚物（Copolymer）的结构：
无规(Random)共聚物 ~~~~~ABBAAABABBBBAAB~~~~~ 两种结构单元的比例不同、分布不同，性能不同DNA，人 类基因排序 接枝(Graft)共聚物 ~~~~~~AAAAAAAAAAAAAA~~~~~~~ B B B B B B B B B B B B 主链与支链结构不同,性能不同 用途：高分子的表面活性剂.在天然高分子上接枝，制备 各种聚合物.使用之后,可生物解,减少环境污染。 21
( 二)高聚物的聚集态结构 1.非晶态(Amorphous)高聚物的结构
非晶态结构（无定形高聚物）： 聚合物凝固时，分子不 能规则排列，呈长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物 分子链的活动能力大，弹性和塑性较好。由于其聚集态结 构态是均相的，因而材料各个方向的性能是相同的。
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2. 晶态高聚物的结构
交替(Alternating)共聚物 ~~~~~ABABABABABAB~~~~~ 结构简单,性能简单,可看作均聚物 嵌段(Block)共聚物 结构特殊，性能特殊 S—B—S热塑性橡胶 苯乙烯 丁二烯 苯乙烯 在室温下，苯乙烯链段是固体，丁二烯链段是弹性体
低温下，物理交联，高温下，苯乙烯链段熔融可重新加工成型 22
第四节、高聚物的基本性能
(一)高聚物的物理性能 1.比密度：是最轻的一类材料 2.吸水性：与化学结构有关
3.透气性：常采用“屏蔽性”来评价，屏蔽性越
大则透气性越小。一般含多羟基的极 性高聚物，对气体有优良的屏蔽性能； 非极性的烃类聚合物则较差。
31
(二)高聚物的力学性能 1.高弹性和粘弹性
全同立构 无规立构 有规立构，能结晶；无 规立构，不能结晶 间同立构 15
3.高分子链的支化与交联
溶解性好，可配成聚合物溶液，涂料能熔融， 可加工成各种形状的制品 支链型 性能同线型作为材料，密度低，强度较低 体型结构 （交联网状） 不溶解，不熔融，只能一次成 型，不能反复加 工使用制品形状稳定性好 高分子链多种形态 16 线型
按聚合物的热 行为分类
热塑性聚合物：加热变软，冷却变硬。 热固性聚合物：加热时，其化学结构发生变化，形成不 溶解、不熔化的固体。
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聚合物的命名
聚合物有系统命名法和通俗命名法，主要采用通 俗命名法。 天然高分子，一般按来源和性质有专有名词。如 纤维素、蛋白质等。 合成高分子，是在单体名称前冠以“聚”字。 由两种单体缩聚而成的聚合物，如果结构比较复 杂或不太明确，往往在单体名称后加上“树脂”二 字来命名。
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聚合物的通俗名称、商品名称及简写代号
通俗名称 商品名称 简写代号
聚氯乙烯
氯纶
PVC PP ABS PET PMMA PS PA 5
聚丙烯
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
丙纶 ABS树脂 涤纶 有机玻璃丙烯酸甲酯
聚苯乙烯 聚酰胺
（三）高聚物的合成 聚 合 反 应： 低分子化合物合成为高分子化合物的反应 聚合反应类型： 加成聚合反应（简称加聚） 缩合聚合反应（简称缩聚） 若加聚反应的单体为一种，反应称为均聚反应，产品 为均聚物；若单体为两种或两种以上，反应称为共聚 反应，产品为共聚物。
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加成聚合反应（简称加聚）： 均聚反应：
共聚反应：
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若缩聚反应的单体为一种，反应称为均缩聚反 应，产品为均缩聚物；若缩聚反应的单体为多种， 反应称为共缩聚反应，产品为共缩聚物。
•缩合聚合反应（简称缩聚）：
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二、高聚物的结构
大分子链 结构 近程结构：单个大分子结构单元的 化学组成、键接方式、立体结构等。 远程结构：分子的大小与形态，链 的柔顺性及分子的构象。 晶态结构 聚集态 结构 非晶态结构 取向态结构 液晶态结构 高分子合金 9
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3.化学性能 高聚物不发生电化学反应，也不易与其它物质发生化学 反应。具有较高的化学稳定性，对酸、碱溶液具有优良的 耐腐蚀性能。 4.高聚物的老化 老化—是指高聚物及其材料在加工、贮存和使用过程中， 长期受化学和物理(热、光、电、机械等)以及生物(霉菌)因 素的综合影响，发生裂解或交联，导致性能变坏的现象。例 如，塑料制品变脆、橡胶龟裂、纤维泛黄、油漆发粘等。
CH3 │ —CH2—C=C—CH2— │ H n
＞
—CH2—CH— │ n CH3 18
主链含一定数目的芳杂环时，分子链的柔顺性差。
主链含有共轭双键时，分子链的柔顺性差呈现 出极大的刚性。 —CH=C—CH=C——
n 19
聚苯乙炔
（2）侧基性质的影响 侧基极性的影响
—CH2—CH2—n ＞ —CH2—CH— Cl n ＞ —CH2—CH— CN n
1
相对分子质量:M=m×n 其中(m)为链节相对分子质量，(n)为聚合度。 通常所说高聚物的分子量是指其分子量的统 计平均值。 例如:聚氯乙烯是由氯乙烯重复连接而成，其单体 为[CH2=CHCl]，链节为 [CH2-CHCl] ，m=62.5， n为800~2400，M约为50000~150000。
一、高分子材料基础及应用 （一）高聚物的基本概念 高分子化合物是由大量的大分子构成的，高分子 化合物又称高聚物或聚合物。由于分子的化学组成 及聚集状态不同，而形成性能各异的高聚物。 组成高分子化合物的低分子化合物称为单体。大分 子链中的重复单元称为链节，链节的重复数目称为 聚合度。 高分子材料:是指分子量很大（在104以上）的化合物， 即高分子化合物组成的一类材料的总称。
高弹性：弹性随温度而升高而增大。橡胶 粘弹性：受力同时发生高弹性变形和粘性流动。 蠕 变——随时间的延长形变增加 应 力 松 弛——应力随时间延长而减小 滞后与内耗——应变落后于应力的变化
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2.断裂与强度 强 度：一般低于100MPa，比金属材料低得很多。 密度很小，钢的1/4～1/8，比强度高。 断 裂：在一定的介质中、在小应力下即可断裂， 称为环境应力断裂。 韧 性：脆性小于0.2J/cm2，韧性大于0.9J/cm2 耐磨性：硬度低，但耐磨 性高。摩擦系数小，有 些还具有自润滑性性能。
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(三)体型高聚物形变与温度的关系
分子之间由于分子链之间交联而具有网状结构，制约了大 分子的运动。分子运动的特性与交联的密度有密切的联系。 高聚物轻度交联时，可以有玻璃态和高弹态，但没有粘 流态。 交联密度增大，玻璃化温度向高方向移动，高弹区缩小。 交联密度增大到一定程度时，高聚物呈硬玻璃态，有较好 的强度和稳定的尺寸。 30
33
3.影响力学性能的因素
1）相对分子质量的影响 高聚物的平均相对分子质量(或平均聚合度)的增大，有利 于增加分子链间的作用力，可使拉伸强度与冲击强度等有 所提高。但当相对分子质量超过一定的数值后，不但拉伸 强度变化不大，而且会使Tf升高而不利于加工。 2）结晶度的影响：在结晶区内分子链排列紧密有序，可使分 子链之间的作用力增大，机械强度也随之增高。 3）极性的影响：分子链中含有极性基团或链间能形成氢键 时，都可因增加分子链之间的作用力而提高其机械强度。 4）主链结构的影响：主链含苯环等的高聚物，其强度和刚性比 含脂肪族主链的高聚物的要高。 34