高分子材料也稱為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構(gòu)成的材料。高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì),可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能——較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
應(yīng)用
?。?)塑料
塑料是指以聚合物為主要成分,在一定條件(溫度、壓力等)下可塑成一定形狀并且在常溫下保持其形狀不變的材料。塑料根據(jù)加熱后的情況又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱后軟化,形成高分子熔體的塑料成為熱塑性塑料。主要的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龍、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。加熱后固化,形成交聯(lián)的不熔結(jié)構(gòu)的塑料稱為熱固性塑料。常見的有環(huán)氧樹脂,酚醛塑料,聚酰亞胺,三聚氰氨甲醛樹脂等。塑料的加工方法包括注射,擠出,膜壓,熱壓,吹塑等等。
(2)橡膠
橡膠又可以分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等等。
?。?)纖維
纖維是高分子材料的另外一個重要應(yīng)用。常見的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維、芳綸、丙綸纖維等。
?。?)涂料
涂料是涂附在工業(yè)或日用產(chǎn)品表面起美觀或這保護作用的一層高分子材料、常用的工業(yè)涂料有環(huán)氧樹脂,聚氨酯等。
?。?)粘合劑
也是一類重要的高分子材料。人類在很久以前就開始使用淀粉,樹膠等天然高分子材料做黏合劑。現(xiàn)代黏合劑通過其使用方式可以分為聚合型,如環(huán)氧樹脂;熱融型,如尼龍,聚乙烯;加壓型,如天然橡膠;水溶型,如淀粉。
檢測:
機械性能檢測:拉伸強度和拉斷伸長率、動剛度、靜剛度、壓縮永久變形、定伸永久變形、壓縮應(yīng)力松弛、拉伸應(yīng)力松弛、撕裂強度、彎曲強度、沖擊強度、抗剪切強度等。
熱學性能檢測:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、灰分、水平燃燒、垂直燃燒、氧指數(shù)、低溫脆性、低溫剛性、壓縮耐寒系數(shù)、拉伸耐寒系數(shù)、熱導率、結(jié)晶效應(yīng)等。
電學性能檢測:電阻率、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值、擊穿電壓強度等。
可靠性檢測:人工氣候老化(熒光紫外燈、氙燈、碳弧燈)、耐臭氧老化試驗、熱氧老化試驗、耐液體試驗、熱空氣加速老化、濕熱老化試驗、中性鹽霧試驗、酸性鹽霧試驗等。