高分子材料概论

第1章材料与高分子材料

1.1材料与材料科学001

1.1.1材料的定义001

1.1.2材料的利用与发展001

1.1.3材料的作用002

1.1.4新材料的发展方向003

1.2材料的制备与性能004

1.2.1材料与物质004

1.2.2材料工艺过程004

1.2.3材料的结构005

1.2.4材料的性能005

1.3材料的分类005

1.3.1金属材料006

1.3.2无机非金属材料007

1.3.3高分子材料007

1.3.4复合材料008

1.4高分子材料发展历史及未来008

1.4.1高分子材料的三个发展阶段008

1.4.2高分子材料展望011

1.5高分子与高分子材料011

1.5.1基本概念011

1.5.2高分子材料的命名013

1.5.3高分子材料分类015

1.5.4高分子材料与高分子化学与物理的关系017

1.6高分子材料的合成018

1.6.1逐步聚合反应018

1.6.2连锁聚合反应018

参考文献019

思考题020



第2章高分子材料的结构与性能

2.1高分子链的链结构(化学结构)021

2.1.1一级结构022

2.1.2二级结构024

2.2高分子的聚集态结构与性能024

2.2.1高分子结晶025

2.2.2高分子液晶025

2.2.3高分子取向025

2.3高分子材料的组成与性能026

2.4高分子材料的力学性能026

2.4.1拉伸性能026

2.4.2压缩性能027

2.4.3弯曲性能027

2.4.4冲击性能027

2.4.5剪切性能028

2.4.6硬度028

2.4.7耐蠕变性029

2.4.8持久强度029

2.4.9疲劳强度029

2.4.10摩擦与磨损029

2.5高分子材料的物理性能030

2.5.1热学性能030

2.5.2电学性能033

2.5.3光学性能035

2.5.4其他物理性能037

2.6高分子材料的化学性能038

2.6.1聚合物的化学反应038

2.6.2高分子材料的老化042

2.6.3高分子材料的燃烧特性042

2.6.4力化学性能045

延伸阅读资料：力化学在食品加工中的应用046

参考文献048

思考题048



第3章塑料

3.1概述049

3.1.1类型及性能049

3.1.2组分及作用050

3.1.3成型加工方法057

3.2聚烯烃塑料061

3.2.1聚乙烯061

3.2.2聚丙烯071

3.2.3聚苯乙烯系树脂072

3.2.4其他聚烯烃塑料075

3.3其他热塑性塑料078

3.3.1聚氯乙烯系树脂078

3.3.2聚乙烯醇及其衍生物塑料082

3.3.3丙烯酸塑料084

3.3.4聚氨酯086

3.3.5纤维素塑料089

3.4工程塑料090

3.4.1聚酰胺091

3.4.2聚碳酸酯097

3.4.3聚甲醛098

3.4.4聚苯醚099

3.4.5聚对苯二甲酸丁二醇酯100

3.4.6聚对苯二甲酸乙二醇酯101

3.4.7聚酰亚胺102

3.4.8氟塑料105

3.4.9聚砜类树脂109

3.4.10聚苯硫醚112

3.4.11聚苯酯113

3.4.12聚芳酯114

3.4.13聚醚醚酮115

3.4.14液晶聚合物116

3.5热固性塑料117

3.5.1酚醛塑料117

3.5.2氨基塑料119

3.5.3呋喃塑料121

3.5.4环氧树脂122

3.5.5不饱和聚酯塑料124

3.5.6有机硅塑料125

3.5.7双马来酰亚胺塑料126

延伸阅读资料：天然树脂127

参考文献132

思考题132



第4章橡胶

4.1概述134

4.1.1发现与定义134

4.1.2组分与作用135

4.1.3橡胶的配方140

4.1.4橡胶的加工142

4.1.5橡胶的结构与性能147

4.1.6橡胶的主要性能指标150

4.2天然橡胶155

4.2.1天然橡胶的分类155

4.2.2天然橡胶的品种156

4.2.3天然橡胶的成分157

4.2.4天然橡胶性能与应用157

4.2.5古塔波胶158

4.2.6杜仲胶158

4.3二烯类橡胶158

4.3.1聚丁二烯橡胶(polybutadiene，PB)159

4.3.2聚异戊二烯橡胶(polyisoprene，IR)161

4.3.3丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber，SBR)161

4.3.4丁腈橡胶(nitrile rubber，acrylonitrile-butadiene rubber，NBR)162

4.4其他橡胶164

4.4.1氯丁橡胶(chloroprene rubber，CR)164

4.4.2聚异丁烯和丁基橡胶165

4.4.3以乙烯为基础的橡胶167

4.4.4其他合成橡胶169

4.5热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)175

4.5.1结构特征175

4.5.2聚烯烃类热塑性弹性体(polyolefin thermoplastic elastomer)176

4.5.3聚苯乙烯类嵌段共聚物176

4.5.4聚酯型(polyester type)176

4.5.5聚氨酯型(thermoplastic polyurethane，TPU)176

参考文献177

思考题178



第5章纤维

5.1纤维概述179

5.1.1纤维的分类179

5.1.2纤维的主要性能指标179

5.1.3纤维加工的一般过程183

5.1.4纤维加工过程中结构的变化188

5.1.5结构与性能的关系190

5.2天然纤维和人造纤维191

5.2.1天然纤维191

5.2.2人造纤维(artificial fiber)194

5.3合成纤维202

5.3.1聚酰胺纤维202

5.3.2聚酯纤维204

延伸阅读205

5.3.3聚丙烯腈纤维206

5.3.4聚丙烯纤维208

5.3.5聚乙烯醇纤维209

5.3.6聚氯乙烯纤维211

5.3.7聚乳酸纤维212

延伸阅读213

5.4特种合成纤维213

5.4.1耐高温纤维213

5.4.2耐腐蚀纤维216

5.4.3阻燃纤维216

5.4.4弹性纤维216

5.4.5吸湿性纤维和抗静电纤维216

参考文献217

思考题217



第6章胶黏剂和涂料

6.1胶黏剂218

6.1.1胶黏剂的组成218

6.1.2胶黏剂的分类219

6.1.3胶接及其机理220

6.1.4胶黏剂的选择223

6.1.5环氧树脂胶黏剂223

6.1.6聚氨酯胶黏剂225

6.1.7酚醛树脂胶黏剂227

6.1.8丙烯酸酯类胶黏剂228

6.1.9橡胶胶黏剂230

6.1.10其他常用的胶黏剂232

6.2涂料233

6.2.1涂料的组成233

6.2.2涂料的类型234

6.2.3涂料的涂装方法235

6.2.4油基树脂漆236

6.2.5合成树脂漆238

6.2.6水性树脂涂料241

6.2.7粉末涂料242

参考文献243

思考题244



第7章聚合物共混物

7.1聚合物共混物及其制备方法245

7.1.1基本概念245

7.1.2共混方法246

7.2聚合物共混物的相容性248

7.2.1基本概念248

7.2.2热力学相容性判断249

7.2.3聚合物之间相容性的基本特点250

7.2.4提高相容性的方法252

7.2.5相容性研究方法253

7.3聚合物共混物的形态结构255

7.3.1形态结构的基本类型255

7.3.2聚合物的界面层259

7.3.3相容性对形态结构和性能的影响260

7.3.4制备方法对形态结构的影响261

7.3.5形态结构测定方法262

7.4聚合物共混物的性能262

7.4.1性能-组成关系262

7.4.2力学松弛性能263

7.4.3模量和强度263

7.4.4流变性能264

7.4.5其他性能264

7.5基于塑料的聚合物共混物265

7.5.1以聚乙烯为基的共混物265

7.5.2以聚丙烯为基的共混物266

7.5.3以聚氯乙烯为基的共混物267

7.5.4以聚苯乙烯为基的共混物268

7.5.5其他聚合物共混物269

7.6橡胶增韧塑料的机理270

7.6.1橡胶增韧塑料的特点270

7.6.2橡胶增韧塑料的机理271

7.6.3影响抗冲强度的因素274

7.7非弹性体增韧275

7.7.1有机粒子增韧275

7.7.2无机粒子增韧275

7.7.3非弹性体增韧作用机理276

参考文献276

思考题277



附录“高分子材料概论”课程的教学方式探索