高分子材料一般分为天然和人工合成两大类。天然高分子材料有蚕丝、羊毛、纤维索和橡胶以及存在于生物组织中的淀粉和蛋白质等。工程上的高分子材料主要是人工合成的各种有机材料。通常根据机械性能和使用状态将其分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。
高分子材料的基本性能及特点:
(1)质轻。密度平均为1. 45g/cm3, 约为钢的1/5, 铝的1/2。
(2)比强度高。接近或超过钢材,是一种优良的轻质高强材料。
(3)有良好的韧性。高分子材料在断裂前能吸收较大的能量。
(4)减摩、耐磨性好。有些高分子材料在无润滑和少润滑的条件下,它们的耐磨、减摩性能是金属材料无法比拟的。
(5)电绝缘性好。电绝缘性可与陶瓷、橡胶相媲美。
(6)耐蚀性好。化学稳定性好,对一般的酸、碱、盐及油脂有较好的耐腐蚀性。
(7)导热系数小。如泡沫塑料的导热系数只有0. 02~0.046W/(m. K),约为金属的1/1500,是理想的绝热材料。
(8)易老化。高分子材料在光、空气、热及环境介质的作用下,分子结构会产生逆
变,机械性能变差,寿命缩短。
(9) 易燃。塑料不仅可燃,而且燃烧时发烟,产生有毒气体。
(10)耐热性。高分子材料的耐热性是指温度升高时其性能明显降低的抵抗能力。主要包括机械性能和化学性能两方面,而一般多指前者,所以耐热性实际常用高分子材料开始软化或变形的温度来表示。
(11)刚度小。如塑料弹性模量只有钢材的1/10~1/20,且在长期荷载作用下易产生蠕变。但在塑料中加入纤维增强材料,其强度可大幅提高,甚至可超过钢材。