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高分子材料在生活中的应用

高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，由相对分子质量较高的化合物构成。按

其来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命的

起源和进化的基础，我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成，如天然橡胶、棉花、

人体器官等人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其

加工技术。如利用蚕丝、棉、毛制成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，

进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，

标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，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；高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功

能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具

有物质、能量和信息的转换、传递和存储等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高

分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高

分子材料等。以上两种分类只在此做以系统性的说明，本文着重以高分子材料的特性分类入

手对其用途进行阐述。

高分子它是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。树枝，兽皮，

稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河

中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。

从十九世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料（赛

璐珞）是两个典型的例子。进入二十世纪之后，高分子材料进入了大发展阶段。首先是在

1907年，LeoBakeland发明了酚醛塑料。1920年HermannStaudinger提出了高分子的概

念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末，聚氯乙烯开始大规模使用。二

十世纪三十年代初，聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末，尼龙开始生产。在

经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。时代杂志认

为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生

了重要的影响。高分子材料从无到有，从少到多，一直发展到今，现已成为我们生活中不可

缺少的物质材料。

按其用途一般将通用高分子材料分为五类，即：塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。

塑料

塑料是我们生活中应用最广泛的高分子材料制品。当今，我们的大多数生活日用品都是

由塑料制成。塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后软化，形成

高分子熔体的塑料成为热塑性塑料，主要的热塑性塑料有聚乙烯（PE[1]）、聚丙烯（PP[2]）、

聚苯乙烯（PS[3]）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃[4]）、聚氯乙烯（PVC[5]）、

尼龙（Nylon[6])、聚碳酸酯（PC[7]）、聚氨酯（PU[8]）、聚四氟乙烯（特富龙,PTFE[9]）、

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE[10])、加热后固化，形成交联的不熔结构的塑料称为

热固性塑料：常见的有环氧树脂[11],酚醛塑料,聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。塑料的

加工方法包括注射，挤出，膜压，热压，吹塑等等。

橡胶

橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。合成橡胶的

主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、

硅橡胶、氟橡胶等等。合成橡胶制品在我们的生活中也随处可见，如我们所见的汽车轮胎就

是由合成橡胶制成的。

纤维

合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚

酯纤维，芳纶纤维等等。这些纤维是我们的服饰及布料生活品的原料。它是最贴近我们生活

的高分子材料。

涂料

涂料作为极为重要的建筑材料也是我们生活所必需的，其是涂附在工业或日用产品表面

起美观或这保护作用的一层高分子材料。常用的工业涂料有环氧树脂，聚氨酯等。、

黏合剂

黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉，树胶等天然高

分子材料做黏合剂。现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型，如环氧树脂；热融型，如

尼龙，聚乙烯；加压型，如天然橡胶；水溶型，如淀粉。其有着广阔的发展空间，