(二)高分子材料

　　1.高分子材料的基本概念

　　高分子材料一般分为天然和人工合成两大类。天然高分子材料有蚕丝、羊毛、纤维素和橡胶以及存在于生物组织中的淀粉和蛋白质等。工程上的高分子材料主要是人工合成的各种有机材料。通常根据机械性能和使用状态将其分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。

　　2.高分子材料的基本性能及特点

　　(1)质轻。密度平均为1.45g/cm3约为钢的1/5，铝的1/2。

　　(2)比强度高。接近或超过钢材，是一种优良的轻质高强材料。

　　(3)有良好的韧性。高分子材料在断裂前能吸收较大的能量。

　　(4)减摩、耐磨性好。有些高分子材料在无润滑和少润滑的条件下，它们的耐磨、减摩性能是金属材料无法比拟的。

　　(5)电绝缘性好。电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。

　　(6)耐蚀性。化学稳定性好，对一般的酸、碱、盐及油脂有较好的耐腐蚀性。

　　(7)导热系数小。如泡沫塑料的导热系数只有0.02～0.046W/(m· K)，约为金属的1/1500，是理想的绝热材料。

　　(8)易老化。高分子材料在光、空气、热及环境介质的作用下，分子结构会产生逆变，机械性能变差，寿命缩短。

　　(9)易燃。塑料不仅可燃，而且燃烧时发烟，产生有毒气体。

　　(10)耐热性。高分子材料的耐热性是指温度升高时其性能明显降低的抵抗能力。主要包括机械性能和化学性能两方面.而一般多指前者，所以耐热性实际常用高分子材料开始软化或变形的温度来表示。

　　(11)刚度小。如塑料弹性模量只有钢材的1/20—1/10，且在长期荷载作用下易产生蠕变。但在塑料中加入纤维增强材料，其强度可大大提高，甚至可超过钢材。

　　3.工程中常用高分子材料

　　(1)塑料。

　　1)塑料的组成。常用的塑料制品都是以合成树脂为基本材料，再按一定比例加入填料、增塑剂、着色剂和稳定剂等材料，经混炼、塑化，并在一定压力和温度下制成的。冈而塑料是一种以树脂为主要成分的多组分材料，但也有少部分塑料制品例外，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)合成树脂。塑料的应用十分广泛，按制品的形态，塑料可分为板材、管材、泡沫塑料、模制品、溶液或乳液。

　　①树脂。②填料。③增塑剂。④着色剂。⑤稳定剂。

　　2)工程中常用塑料制品。

　　①热塑性塑料。

　　a.低密度聚乙烯(LDPE)。b.高密度聚乙烯(HDPE)。c.聚丙烯(PP)。d.聚氯乙烯( PVC)。e.聚四氟乙烯(PTFE，F-4)。f.聚苯乙烯(PS)。g.工程塑料(ABS)。普h.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

　　②热固性塑料。

　　a.酚醛树脂(PF)。b.环氧树脂(EP)。c.呋喃树脂。d.不饱和聚酯树脂(UP)。(2)橡胶。

　　1)橡胶的分类。橡胶是一种具有良好耐酸、耐碱性的高分子防腐蚀材料，广泛用于制造轮胎、软管、板材和棒材及多种零件(如减振、密封单件等)，其品种繁多，性能各异。

　　通常将橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

　　2)工程中常用橡胶制品。

　　(3)合成纤维。合成纤维的品种繁多，而且新的品种还在不断开发出现。但从性能、应用范围和技术成熟角度来看，目前国内外大量开发的主要有聚酰胺纤维、聚酯胺纤维及聚丙腈纤维三大类，这三类合成纤维的产量占合成纤维总量的90.0%以上。

　　合成纤维具有密度小、强度高、耐磨和不霉不腐等特点，一般用于高级缆绳、运输带以及制作碳纤维和石墨纤维原料等。

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