高分子合成材料

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人类在长期的生产斗争中获得了利用天然有机材料的知识，这些天然有机材料包括蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材以及天然橡胶等。它们的化学结构有很大的共同点，都是由天然高分子化合物所组成，因此它们可统称为天然高分子物或天然高聚物材料。随着生产的发展和科学技术的进步，这些高聚物材料远远不能满足众的需要，目前人们合成了大量品种繁多、性能良好的高分子化合物。它们可为粘稠流体、坚韧的固体物质，也可为弹性体。前都称为合成树脂；后者被称为合成橡胶。通过适当方法可将同分子化合物制成合成纤维及其制品、塑料制品、橡胶制品；还可用作涂料、粘合剂、离子交换树脂等材料。这些用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为甚而制造的有机材料，统称为合成材料，其中以塑料、合成纤维、合成橡胶产量最大，与国民经济和人民生活有密切的关系，因此称之为三大合成材料。

　　塑料、合成橡胶、合成纤维是重要的三大合成材料。合成材料的主要特点是原料来源丰富；用化学合成方法进行生产；品种繁多；性能多样化，某些性能远优于天然材料，可适应现代科学技术、工农业生产以及国防工业的特殊要求；并且加工成型方便可制成各种形状的材料与制品，因此，合成材料已成为近代技术部门中不可缺少的材料。

　　塑料

　　塑料是以合成树脂为基本成分，它是在加工过程中可塑制成一定形状，而产品最后能保持形状不变的材料。它具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等特点。

　　根据受热后的情况，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者可反复受热软化或融化，后者经固化成型后，再受热刚不能溶化，强热则分解。

　　按化学组成分类，塑料品种繁多。但是根据生产量与使用情况可以分为量大面广的通用塑料各作为工程材料使用的工程塑料。

　　通用塑料产量大，生产成本低，性能多样化，主要用来生产日用品或一般工农业用材料。例如聚氯乙烯塑料可制成人造革、塑料薄膜、泡沫塑料、耐化学腐蚀用板材、电缆绝缘层等。

　　工程塑料，产量不大，成本较高，但具有优良的机械强度或耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀等特性。可作为工程材料，制成轴承、齿轮等机械零件以代替金属、陶瓷等。

　　此外，近年来还发展了具有优异性能的高性能、耐高温塑料等。

　　塑料是有机材料，因此其主要缺点是绝大多数塑料制品都可燃烧，在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响，其制品的性能可能逐渐变坏，甚至损坏到不能使用即发生老化现象。

合成橡胶

　　合成橡胶是用化学合成方法生产的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。通常与天然橡胶混合使用某些各类的合成橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。

　　根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。

　　通用合成橡胶主要代替部分天然橡胶生产轮胎、胶鞋、橡皮管、胶带等橡胶制品，包括丁苯橡胶、顺丁橡胶(顺式聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶等品种。

　　特种合成橡胶主要制造耐热、耐老化、耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶制品。包括氯橡胶、有机硅橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氯醇橡胶等。

　　合成橡胶主要用来生产具有弹性的橡胶制品。发生才华现象时，弹性受到严重影响甚至消失，因此合成橡胶中发须加有防老剂。

　　合成纤维

　　线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。理论上生产热塑性塑料的各种线型高分子量合成树脂都可经过纺丝过程制得合成纤维。但有些品种的合成纤维强度太低或软化温度太低，或者由于分子量范围不适于加工为纤维而不具备实用的价值。因此工业生产的合成纤维品种远少于热塑性塑料品种。

　　工业生产的合成品种有：聚酯纤维(涤纶纤维)、聚丙烯腈纤维(腈纶纤维)、聚酰胺纤维(绵纶纤维或尼龙纤维)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纤纤维)、聚丙烯纤维(丙纶纤维)、聚氯乙烯纤维(氯纶纤维)等。全世界范围以前面三种合成纤维产量最大。

　　此外，尚有具有耐高温、耐腐蚀或耐辐射的特种用途的合成纤维，如聚芳酰胺纤维，聚酰亚胺纤维等。

　　合成纤维与天然纤维相比较，它具有强度高、耐磨按、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。缺点是不易着色，未经独步一时时易产生静电荷，多数合成纤维的吸湿性差。因此制成的衣物易污染。不吸汗，夏天穿着时易感到闷热。