本书以高分子结构-性能-应用为主线，联系其他材料科学，阐述了高分子材料的合成方法、结构性能和主要应用领域，并简要介绍了各类高分子材料的基础知识和有关的加工成型方法。本书内容丰富，讲解通俗易懂，可作为高等工科院校高分子类专业教科书，也可供从事高分子材料及其他材料科学的教学、科研和生产技术人员参考。

本书以高分子结构-性能-应用为主线，联系其他材料科学，阐述了高分子材料的合成方法、结构性能和主要应用领域，并简要介绍了各类高分子材料的基础知识和有关的加工成型方法。全书共分7章：材料学概述；高分子材料的制备方法；高分子材料的结构与性能；通用高分子材料；功能高分子材料；聚合物共混改性和高分子基复合材料。结合当前纳米塑料的发展，在第2章增加了高分子材料制备反应新进展，可作为选讲内容；在第7章介绍了聚合物基纳米复合材料，特别是聚合物/蒙脱石纳米复合材料。最后一部分是每章的思考题和习题。

本书为高等工科院校高分子类专业教科书，也可供从事高分子材料及其他材料科学的教学、科研和生产技术人员参考。

第1章 材料科学概述1

1.1 材料与材料科学1

1.1.1 材料及材料化过程（材料工艺

过程）1

1.1.2 材料的类别1

1.1.3 材料科学的范畴及任务5

1.2 材料结构简述6

1.2.1 原子结构6

1.2.2 结合键7

1.2.3 原子排列8

1.2.4 非晶态结构8

1.2.5 晶体结构8

1.2.6 结构缺陷10

1.3 材料的性能13

1.3.1 特征性能13

1.3.2 功能物性（效应物性）14

1.4 材料工艺及其与结构和性能的关系14

1.4.1 材料工艺过程（材料化过程）14

1.4.2 材料工艺与材料结构及性能的

关系15

1.5 材料的强化机制16

1.5.1 冷变形强化（应变硬化）16

1.5.2 细晶强化16

1.5.3 固溶强化16

1.5.4 多相强化17

1.5.5 分散强化17

1.5.6 马氏体强化17

参考文献17

第2章 高分子材料的制备反应18

2.1 高分子与高分子材料18

2.1.1 基本概念18

2.1.2 命名19

2.1.3 分类19

2.1.4 高分子材料的组成和成型加工22

2.1.5 聚合反应22

2.2 连锁聚合反应23

2.2.1 自由基聚合反应25

2.2.2 自由基共聚合反应34

2.2.3 离子型聚合42

2.2.4 定向聚合48

2.2.5 聚合实施方法53

2.3 逐步聚合反应62

2.3.1 缩聚反应63

2.3.2 逐步加聚反应66

2.4 高分子材料制备反应新进展68

2.4.1 基团转移聚合反应68

2.4.2 开环易位聚合反应69

2.4.3 活性可控自由基聚合反应71

2.4.4 变换聚合反应75

参考文献75

第3章 高分子材料的结构与性能76

3.1 聚合物结构76

3.1.1 大分子链的组成和构造76

3.1.2 大分子链的分子量和构象78

3.1.3 聚合物凝聚态结构81

3.2 聚合物的分子运动及物理状态85

3.2.1 聚合物分子运动的特点85

3.2.2 聚合物的物理状态86

3.2.3 聚合物的玻璃化转变及次级

转变88

3.2.4 聚合物熔体的流动89

3.3 高分子材料的力学性能92

3.3.1 力学性能的基本指标93

3.3.2 高弹性95

3.3.3 黏弹性96

3.3.4 聚合物的力学屈服98

3.3.5 聚合物的力学强度101

3.3.6 摩擦与磨耗102

3.3.7 疲劳强度104

3.4 高分子材料的物理性能104

3.4.1 热性能104

3.4.2 电性能105

3.4.3 光性能107

3.4.4 渗透性108

3.5 高分子材料的化学性能110

3.5.1 聚合物的化学反应110

3.5.2 高分子材料的老化110

3.5.3 高分子材料的燃烧特性111

3.5.4 力化学性能113

3.6 高分子溶液116

3.6.1 高聚物的溶解116

3.6.2 高分子溶液的热力学性质118

3.6.3 高分子溶液的动力学性质121

3.6.4 高分子浓溶液122

参考文献123

第4章 通用高分子材料124

4.1 塑料124

4.1.1 类型及特征124

4.1.2 塑料的组分及其作用125

4.1.3 塑料的成型加工方法127

4.1.4 热塑性塑料130

4.1.5 工程塑料136

4.1.6 热固性塑料140

4.2 橡胶143

4.2.1 结构与性能144

4.2.2 原料及加工工艺145

4.2.3 天然橡胶147

4.2.4 合成橡胶148

4.2.5 热塑性弹性体154

4.2.6 微孔高分子材料155

4.3 纤维156

4.3.1 引言156

4.3.2 纤维制备工艺156

4.3.3 天然纤维和人造纤维158

4.3.4 合成纤维160

4.4 胶黏剂及涂料165

4.4.1 胶黏剂165

4.4.2 涂料173

参考文献177

第5章 功能高分子材料178

5.1 液晶高分子178

5.1.1 基本概念178

5.1.2 液晶高分子的类型及合成

方法179

5.2 离子交换高分子材料与吸附性高

分子材料185

5.2.1 离子交换树脂和离子交换

纤维185

5.2.2 吸附树脂与活性碳纤维187

5.3 螯合树脂及配位高分子189

5.3.1 配位化合物的基本概念189

5.3.2 螯合树脂189

5.3.3 配位高分子190

5.4 感光性高分子190

5.4.1 感光性高分子的类型191

5.4.2 感光性高分子的合成方法191

5.4.3 感光性高分子的功能性质192

5.4.4 感光性高分子的应用193

5.5 高分子催化剂193

5.6 医用高分子194

5.7 高吸水性树脂194

5.8 导电性高分子材料195

5.9 高分子功能膜材料195

5.9.1 分类195

5.9.2 膜分离原理及应用197

5.9.3 其他功能膜材料198

5.9.4 发展趋势200

5.10 智能高分子材料200

5.10.1 刺激响应性高分子凝胶200

5.10.2 富勒球（fullerences）201

5.10.3 智能超分子（supra

molecules）体系201

参考文献202

第6章 聚合物共混物204

6.1 聚合物共混物及其制备方法204

6.1.1 基本概念204

6.1.2 制备方法205

6.2 主要品种208

6.2.1 以聚乙烯为基的共混物208

6.2.2 以聚丙烯为基的共混物209

6.2.3 以聚氯乙烯为基的共混物210

6.2.4 以聚苯乙烯为基的共混物211

6.2.5 其他聚合物共混物212

6.3 聚合物之间的互溶性212

6.3.1 聚合物/聚合物互溶性的基本

特点213

6.3.2 聚合物/聚合物互溶性的

热力学分析214

6.3.3 不互溶体系相分离机理218

6.3.4 研究聚合物/聚合物互溶性的

实验方法220

6.4 聚合物共混物的形态结构221

6.4.1 聚合物共混物形态结构的基本

类型222

6.4.2 聚合物共混物的界面层226

6.4.3 互溶性对形态结构的影响229

6.4.4 制备方法和工艺条件对形态

结构的影响229

6.4.5 形态结构的测定方法234

6.5 聚合物共混物的性能236

6.5.1 聚合物共混物性能与其组分

性能的一般关系236

6.5.2 力学松弛性能237

6.5.3 模量和强度238

6.5.4 聚合物共混物熔体的流变

特性238

6.5.5 其他性能239

6.6 橡胶增韧塑料的增韧机理240

6.6.1 引言240

6.6.2 增韧机理240

6.6.3 影响抗冲强度的主要因素245

6.7 非弹性体增韧247

6.7.1 有机粒子增韧247

6.7.2 无机粒子增韧248

6.7.3 非弹性体增韧作用机理248

参考文献249

第7章 聚合物基复合材料250

7.1 聚合物基宏观复合材料250

7.1.1 概述250

7.1.2 增强剂251

7.1.3 聚合物基体254

7.1.4 制造及成型方法255

7.1.5 界面256

7.1.6 性能260

7.1.7 聚合物基复合材料的应用266

7.2 聚合物基纳米复合材料267

7.2.1 概述267

7.2.2 聚合物/无机纳米微粒复合

材料272

7.2.3 聚合物/蒙脱石纳米复合

材料275

参考文献286

附录287

思考题与习题289