【導(dǎo)讀】化合物的分子要大很多。通常低分子有機(jī)化合物的相對(duì)分子。上，有的可達(dá)上千萬(wàn)。高分子化合物可歸納為線型和體型兩種結(jié)構(gòu)。包括鏈型和支鏈型。無(wú)揮發(fā)性，溶解性也很差，有時(shí)只發(fā)生溶脹。二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。②在單體名稱后面加“樹(shù)脂”：酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。綸、腈綸、錦綸、丙綸等。有機(jī)玻璃——聚甲基丙烯酸甲酯。為解決聚合物讀寫(xiě)不便，常采用國(guó)際通用的英文縮寫(xiě)符號(hào)，①碳鏈聚合物主鏈完全由碳原子組成。、氮、硫、磷等組成，側(cè)鏈?zhǔn)怯袡C(jī)基團(tuán)。高分子鏈這種強(qiáng)烈卷曲的傾向稱為。和塑性等有重要影響。有序排列，因而都是非晶態(tài)的。高聚物中結(jié)晶性區(qū)域稱為結(jié)晶區(qū)，但整個(gè)分子鏈不能移動(dòng)。大得多，又稱為塑性態(tài)。玻璃化溫度由高彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，用Tg表示。彈性當(dāng)高聚物Tg<TR(室溫)<Tf,高聚物處于高彈態(tài)，而且TR和Tf與Tg的差值越大其性能越好。玻璃化溫度Tg是高聚物的鏈節(jié)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的最低溫度。與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關(guān)。

　　

【正文】 與蠶絲、棉花相當(dāng)，潤(rùn)濕時(shí)也完全不變。最大的優(yōu)點(diǎn)是難燃性和自熄性。缺點(diǎn)是耐熱性低染色不好 用途： 幾乎都不作衣料用，作過(guò)濾網(wǎng)等工業(yè)產(chǎn)品約占 50%，室內(nèi)裝飾用占 40% nC lC H 2 C H結(jié)構(gòu)式 : (5) 聚氯乙烯（氯綸） 功能高分子材料 具有某種特殊功能的高分子材料。例如離子交換、滲透、導(dǎo)電、發(fā)光、對(duì)環(huán)境因素（光、電、磁、熱、 pH）的敏感性、催化活性等 。 感光高分子材料 感光高分子材料 在光照射下能迅速發(fā)生物理或化學(xué)變化，經(jīng)過(guò)一定的處理過(guò)程，可以得到記錄影像的高分子材料。 光交聯(lián)型高分子 光分解型高分子 光致變色高分子 感光高分子材料 在光照下 ， 分子鏈間能發(fā)生交聯(lián)偶合反應(yīng)的感光性高分子 。 聚乙烯醇肉桂酸酯 生成的交聯(lián)產(chǎn)物不溶于有機(jī)溶劑。當(dāng)用適當(dāng)溶劑（顯影液）沖洗時(shí)，未感光部分被沖洗下來(lái)，而感光部分因不溶解而保留下來(lái)，結(jié)果得到與底片相反的圖像（負(fù)圖像 ,即負(fù)性光刻膠）。 C H2 C H nC = OC H = C HOC H2 C H nC = OC H C HOC H = C HC = OC H C H2 nOC H C HC = OC H C H2 nOh v交 聯(lián)1．光交聯(lián)型高分子 在光照下 ， 高分子側(cè)鏈上的基團(tuán)發(fā)生分解的感光性高分子 。 h vORN 2 C = ORRC O O H N 2H 2 O受光照的部分溶于顯影液 （ 稀堿液 ） ， 而未受光照部分則保持不變 ， 顯出圖像 ， 稱為正圖像 。 鄰重氮醌 不溶于稀堿液 烯酮 茚甲酸 可溶于稀堿中 正、負(fù)性光刻膠可以用于制造集成電路、照相底片、印刷、激光光盤等很多方面。 2．光分解型高分子 在光照后化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化前后對(duì)可見(jiàn)光的吸收波長(zhǎng)不同 ， 顯示出顏色變化 ， 停止光照后又恢復(fù)原來(lái)的顏色的高分子 。 h vC H 2N = O H O N +O N O 2O C H+N O 2無(wú)色 藍(lán)色 可制備各種光色太陽(yáng)鏡、電焊鏡、護(hù)目鏡，各種玻璃窗，軍事用偽裝材料，密寫(xiě)信息材料等。 3．光致變色高分子 基體材料 粘合增加材料，傳導(dǎo)和分散外力。 為了增強(qiáng)兩者的結(jié)合力，有時(shí)加 “ 偶聯(lián)劑 ” 。如硅烷偶聯(lián)劑是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷，在其分子中同時(shí)具有能和無(wú)機(jī)質(zhì)材料化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)及與有機(jī)質(zhì)材料化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)。通過(guò)使用硅烷偶聯(lián)劑，可在無(wú)機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的界面之間架起 分子橋 ，把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起，起提高復(fù)合材料的性能和增加粘接強(qiáng)度的作用。 復(fù)合材料 復(fù)合材料 = 基體材料 + 增強(qiáng)材料 連續(xù)相存在 分散相存在 增強(qiáng)材料 承載負(fù)荷，增加強(qiáng)度。 1．聚合物基復(fù)合材料 主要是指 纖維增強(qiáng)聚合物材料 。如將碳纖維包埋在環(huán)氧樹(shù)脂中使復(fù)合材料強(qiáng)度增加；玻璃纖維復(fù)合材料為玻璃纖維與聚酯的復(fù)合體；玻璃纖維聚酰胺復(fù)合材料。 鋁基復(fù)合材料、鎳基復(fù)合材料、鈦基復(fù)合材料等。 碳纖維 、 碳化硅纖維和碳化硅晶須等 。 2．金屬基復(fù)合材料 3．陶瓷基復(fù)合材料 復(fù)合材料按基體材料可分為： 聚合物基復(fù)合材料 ， 金屬基復(fù)合材料 和 陶瓷基復(fù)合材料 。 * 材料的未來(lái)與分子設(shè)計(jì) 材料 、 能源和信息構(gòu)成現(xiàn)代文明的三大支柱。 新世紀(jì)對(duì)材料不僅功能上提出更高的要求，而且必須考慮資源、能源、環(huán)境和安全等與可持續(xù)發(fā)展有關(guān)的問(wèn)題。 對(duì)未來(lái)材料的發(fā)展趨勢(shì)大致可以概括為 “ 六化 ” ：即 智能化、仿生化，復(fù)合化、納米化、輕量化和高功能化 。 未來(lái)的材料 智能化是指其功能可隨外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知 ， 而自動(dòng)作出適時(shí) 、 靈敏和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng) ， 并能自動(dòng)地調(diào)節(jié) 、 修飾和修復(fù) 。例如 ， 形狀記憶合金便是一種智能材料 。 高分子屬于軟物質(zhì)，其特點(diǎn)是對(duì)弱的外界影響作出相對(duì)顯著的響應(yīng)和變化。因此研究高分子的軟物質(zhì)特征，利用外場(chǎng)的變化來(lái)調(diào)節(jié)高分子功能的變化，發(fā)掘高分子的自適應(yīng)性，尋找實(shí)現(xiàn)高分子功能材料智能化的途徑，將是人們今后的努力目標(biāo)。 1．智能化 通過(guò)研究自然界中生物體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其特有的功能，學(xué)習(xí)制造新材料的思路和方法，并在材料的設(shè)計(jì)和制造中加以模仿，稱為仿生材料學(xué)。 科學(xué)家找到了貝殼硬而摔不破的原因，于是模仿貝殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出一種摔不破的陶瓷。將涂有石墨層的 SiC陶瓷片用熱壓法層層疊起來(lái)，抗沖擊能力可提高100倍。英國(guó)科學(xué)家用其制造汽車陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)，它耐高溫，不需要水冷系統(tǒng)。 2．仿生化 既堅(jiān)硬又柔韌的仿生陶瓷是航天航空理想的發(fā)動(dòng)機(jī)材料，也是制造裝甲車、坦克和防彈車的理想材料。 蜘蛛絲是世界上最堅(jiān)韌的纖維之一，美國(guó)投入很大力量研究天然蜘蛛絲的結(jié)構(gòu)、性能及生長(zhǎng)機(jī)理，已研制出仿生蛛絲。 如何獲取價(jià)廉的原料，也是科學(xué)家肩負(fù)的巨大責(zé)任。 植物的光合作用制造了大量有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)有的已被人類作為天然高分子材料使用著，如順式聚異戊二烯、反式聚異戊二烯、纖維素、木材等；有的可能是潛在的合成高分子的單體資源，如木質(zhì)素、纖維素和淀粉等。 地球上以沙漠形式存在著大量SiO2，如能找到更方便、更廉價(jià)的將 SiO2轉(zhuǎn)化成高分子單體的方法，這無(wú)疑將給合成高分子開(kāi)辟另一重要的單體來(lái)源。 若能模擬自然界的生物轉(zhuǎn)化和光合作用的催化功能，研究開(kāi)發(fā)光合作用合成碳?xì)浠衔锏男麓呋瘎?，將?huì)徹底解決合成高分子的原料問(wèn)題。 近年來(lái)開(kāi)展生物雜化人工器官已受到廣泛關(guān)注。 制備生物雜化人工器官的技術(shù)目前稱為組織工程。 生物雜化人工器官是指由活體細(xì)胞或組織與醫(yī)用高分子材料構(gòu)成的器官。 由于活體細(xì)胞的介入，使得高分子材料與生物體間的排異性大大降低。 本章小結(jié) (1) 相對(duì)分子質(zhì)量大，一般在 1萬(wàn)以上。 1. 高分子化合物的特性 (2) 鏈的長(zhǎng)短參差不齊，是多分子的混合物 —— 多分散性。 (3) 幾乎無(wú)揮發(fā)性，僅以固態(tài)或液態(tài)存在，無(wú)氣態(tài)。固態(tài)可以兼具晶態(tài)和非晶態(tài)。 (4) 有線型和體型兩種分子結(jié)構(gòu)。線型高聚物可溶于溶劑、受熱會(huì)熔化，具有熱塑性、柔順性和彈性。體型高聚物具有熱固性。 (5) 高分子化合物中添加助劑制成的高分子材料，不同于無(wú)機(jī)及金屬材料，具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、電絕緣性好、易加工成型等優(yōu)點(diǎn)。不耐高溫、易老化是其主要缺點(diǎn)。 ① 高聚物的彈性和塑性與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力有關(guān)。分子鏈的柔順性越大．分子鏈間的作用力越小， Tg越低，彈性越好。分子鏈的側(cè)基空間位阻大或側(cè)鏈含有極性基團(tuán)，分子的柔順性降低， Tg值升高彈性降低，呈現(xiàn)玻璃態(tài)的傾向增大 。 2. 高分子化合物的性能與其結(jié)構(gòu)緊密相關(guān) 線型非晶態(tài)高聚物由于分子鏈很長(zhǎng)且單鍵可以內(nèi)旋轉(zhuǎn)，賦予高聚物鏈柔順性，在一定溫度范圍內(nèi)呈高彈態(tài)，溫升變?yōu)檎沉鲬B(tài)，溫降變?yōu)椴ＡB(tài)。 Tg、 Tf的高低直接影響高聚物的性能和應(yīng)用。 高分子化合物的結(jié)構(gòu)與其性能有直接關(guān)系。 ③ 電絕緣性能與分子的對(duì)稱性及所含基團(tuán)的極性大小等因素有關(guān)。分子對(duì)稱性好，極性小，高聚物的電絕緣性好。分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱且含有極性基團(tuán)，即分子的極性大，高聚物的電絕緣性差。高聚物的靜電作用可以加入抗靜電劑來(lái)消除。例如 電絕緣性： ② 機(jī)械性能電與分子間作用力等有關(guān)，分子間作用力大，分子中極性基團(tuán)多，結(jié)晶度高，交聯(lián)程度大，高聚物的機(jī)械性能好。例如強(qiáng)度： 天然橡膠（ M r= 20萬(wàn)） 丁苯橡膠（ M r= 4~5萬(wàn)） 高結(jié)晶度聚乙烯 低結(jié)晶度聚乙烯 聚四氟乙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 ⑤ 高聚物一般具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。但受光、熱、氧等因素影響，會(huì)發(fā)生交聯(lián)或降解，使高聚物老化，老化是物理性能變壞的不可逆過(guò)程。 ④ 高聚物的溶解性與高聚物的組成、結(jié)構(gòu)、分子間作用力有關(guān)。分子間交聯(lián)大、結(jié)晶度高，溶解性能差。溶劑的選擇大致服從“ 相似相溶 ” 原則。有些高吸水性樹(shù)脂可用做保水材料。 、結(jié)構(gòu)和特性 可以聚氯乙烯、 ABS工程塑料、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龍 6硅橡膠等為例，熟悉其單體、合成反應(yīng)、高聚物名稱與結(jié)構(gòu)及性能。