第一章绪论

材料是人类社会赖以存在和发展的基本条件之一，是人类文明的基石，是发展科学技术的物质基础。材料科学是现代科学技术发展的三大支柱之一。本章系统地介绍了高分子材料的发展历史、分类及其基本特点、发展趋势和发展热点。

●1.1高分子材料的发展历史

材料的发展和使用使人类在与自然界的斗争中，从愚昧走向文明，人类社会的发展史就是一部材料的发展史，先后经历了石器、青铜器、铁器等不同的时代。材料在人类社会发展中起到基础性和战略性的作用，某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。本节内容主要介绍了材料和高分子材料的发展历史，使同学们对高分子材料有一个初步的认识。

●1.2高分子材料的分类及组成

高分子材料发展至今已有百年历史，其形式多样、种类繁多，涉及到生活和生产的方方面面，本节内容主要介绍了高分子材料的基本分类及其组成，重点介绍了塑料、橡胶、涂料、胶黏剂和功能高分子材料的基本特点。

●1.3高分子材料的发展热点

本节内容主要从背景、高分子原材料及应用、高性能纤维材料、先进复合材料、有机功能材料这五个方面介绍了高分子材料的发展热点。

第二章高分子材料的组成及配制

按制品加工和应用的实际需要，常常加入各种助剂或填料，以改善或调节高分子材料的性能。其中以增强剂、填充剂对材料的物理化学性能影响最大。增塑剂对加工性能影响最大。其他助剂则侧重改善材料的其他某种性能。此外，聚合物的平均分子量可以调节，这就使得同一品种的聚合物可以有不同品级及规格，可以有不同的用途。

●2.1组成与配置的基本概念及配制方法

本节内容主要以塑料为例，介绍了高分子材料的基本组成和配置，并以动态图的形式，介绍了高分子材料的几类主要成型工艺方法。

●2.2常用助剂

本节内容主要介绍了高分子材料所采用的常用助剂及其主要品种，包含填料和增强剂、增塑剂、润滑剂、抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂。

●2.3特殊助剂

本节内容主要介绍了高分子材料所采用的特殊助剂及其主要品种，包含抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂、发泡剂和固化剂。

第三章高分子材料的性能表征与测试

现代仪器分析技术在材料科学中发挥着越来越重要的作用，已经成为材料研究中的一个重要部分。对于材料专业的学生、科研、技术人员，在学习掌握高分子物理和高分子化学的基础理论的基础上，非常有必要了解并掌握高分子材料结构与性能的表征方法，并熟悉相关的仪器的结构原理及其应用领域。

●3.1高分子材料的性能表征与测试-1

本节内容介绍了高分子材料的力学性能的表征与测试方法，主要包含强度与刚度、韧性、蠕变和应力松弛、耐疲劳性、摩擦和磨损性能。

●3.2高分子材料的性能表征与测试-2

本节内容介绍了高分子材料的热学性能、电学性能、光学性能、化学性能、老化性能、燃烧性能的表征与测试方法，主要包含导热率、线膨胀系数、比热容、耐热性及耐寒性、特征性温度、介电常数、介电损耗因数、电阻率、透光率、雾度、耐化学药品性、耐溶剂应力开裂性、耐环境应力开裂性、自然老化性能、可燃性等。

第四章高分子材料的结构、性能及应用

高分子材料与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。

●4.1结构与性能的因果关系

高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能。本节内容主要介绍了高分子材料的链结构和聚集态结构特点，并以聚碳酸酯为例，阐述了其结构与性能之间的关系。

●4.2塑料

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间。由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂，树脂约占塑料总重量的40%～100%。 塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。相对于金属、石材、木材，塑料制品具有成本低、可塑性强等优点，在国民经济中应用广泛，塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位，多年来塑料制品的生产在世界各地高速度发展。我国塑料制品产量在世界排名中始终位于前列，其中多种塑料制品产量已经位于全球首位，我国已经成为世界塑料制品生产大国。

●4.3橡胶

橡胶是人类社会不可缺少的主要材料之一，橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。橡胶作为战略物资，历经两次世界大战的巨大需求，橡胶科学技术和工业得以蓬勃发展。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。随着航空航天、电子和汽车行业的发展，特种橡胶得到日益广泛的应用。

●4.4纤维

纤维是指细而长的、且具有一定柔韧性的物质，是一维线形材料。纤维常用于纺织材料，作为发展国民经济的基础材料、国防军工的战略材料、新兴产业的前沿材料,其产品内涵与应用领域正在不断拓展。随着材料的发展，形式多样的纤维增强复合材料，在现代复合材料开发应用的地位也日益重要。

●4.5涂料和胶黏剂

本节全面地介绍涂料与胶黏剂的理论知识和应用技术，主要研究涂料与胶黏剂的组成与性能、主要施工工艺、性能检测以及与之相关的理论。培养学生从事涂料与胶粘剂研究与开发工作的能力。

●4.6功能高分子

功能高分子是高分子学科中的一个重要分支，它强调的是高分子的功能。本章节论述了功能高分子的各个领域，包括光电高分子；生物医用高分子；生物基高分子；液晶高分子；有机场效应晶体管以及有机太阳能电池等的制备、表征、功能和应用。对功能高分子的设计思想和研究课题作了探讨。本章节比较系统地论述了功能高分子的基础理论知识，同时也介绍了最新研究成果。

第五章高分子材料的选材及配方设计

本章节详细介绍了高分子材料的选材以及配方设计的基础知识、理论基础、设计要点、常用方法等内容，并通过解析实例对相关配方的加工工艺等内容作了较详细的分析。在实例介绍中，往往一个实例给出多种配方，通过比较和分析，丰富信息量，帮助学生加深理解。

●5.1选材及配方设计的基本原则

本节内容主要介绍了高分子材料配方设计中选材和配方设计应遵循的基本原则。

●5.2配方设计实例

本节内容主要以通用聚氯乙烯薄膜的配方设计、不饱和聚酯玻璃钢阻燃配方设计为例，介绍了高分子材料配方设计方法。

●5.3配方试验设计及实例解析

本节内容主要介绍了配方试验设计的三个基本步骤，以及正交试验法的使用方法。

●5.4高分子材料的配方设计

本节内容主要从高分子材料配方设计的原则与程序、配方设计方法、配方设计实例三个方面介绍了高分子材料的配方设计。