高分子材料一般分為天然和人工合成兩大類。天然高分子材料有蠶絲、羊毛、纖維索和橡膠以及存在于生物組織中的淀粉和蛋白質(zhì)等。工程上的高分子材料主要是人工合成的各種有機材料。通常根據(jù)機械性能和使用狀態(tài)將其分為塑料、橡膠和合成纖維三大類。
高分子材料的基本性能及特點:
(1)質(zhì)輕。密度平均為1. 45g/cm3, 約為鋼的1/5, 鋁的1/2。
(2)比強度高。接近或超過鋼材,是一種優(yōu)良的輕質(zhì)高強材料。
(3)有良好的韌性。高分子材料在斷裂前能吸收較大的能量。
(4)減摩、耐磨性好。有些高分子材料在無潤滑和少潤滑的條件下,它們的耐磨、減摩性能是金屬材料無法比擬的。
(5)電絕緣性好。電絕緣性可與陶瓷、橡膠相媲美。
(6)耐蝕性好?;瘜W穩(wěn)定性好,對一般的酸、堿、鹽及油脂有較好的耐腐蝕性。
(7)導熱系數(shù)小。如泡沫塑料的導熱系數(shù)只有0. 02~0.046W/(m. K),約為金屬的1/1500,是理想的絕熱材料。
(8)易老化。高分子材料在光、空氣、熱及環(huán)境介質(zhì)的作用下,分子結(jié)構會產(chǎn)生逆
變,機械性能變差,壽命縮短。
(9) 易燃。塑料不僅可燃,而且燃燒時發(fā)煙,產(chǎn)生有毒氣體。
(10)耐熱性。高分子材料的耐熱性是指溫度升高時其性能明顯降低的抵抗能力。主要包括機械性能和化學性能兩方面,而一般多指前者,所以耐熱性實際常用高分子材料開始軟化或變形的溫度來表示。
(11)剛度小。如塑料彈性模量只有鋼材的1/10~1/20,且在長期荷載作用下易產(chǎn)生蠕變。但在塑料中加入纖維增強材料,其強度可大幅提高,甚至可超過鋼材。