具有特定功能的材料。 在国外，常将这类材料称为功能材料(Functional
Materials)、特种材料(Speciality Materials))或精细材料 (Fine Materials)。
功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，磁功能， 分离功能，形状记忆功能等。
这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除了具有机 械特性外，还具有其他的功能特性。
新石器时代 ：始于距今8 000年前 青铜时代 ：希腊、埃及始于公元前3 000年以前，中国始
于公元前1 800年。青铜是铜和锡的合金。 铁器时代 ：约始于公元前1 400年人类开始锻造铁器制造
工具，促进了社会生产力的发展。 高分子时代 (Polymer age):
1.1高分子材料发展史
15世纪 美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。 1839年 美国人Charles Goodyear发现天然橡胶与硫磺共热后 明显地改变了性能，使它变为富有弹性、可塑性的材料。 1869年 美国人John Wesley Hyatt把硝化纤维、樟脑和乙醇的 混合物在高压下共热，制造出了第一种人工合成塑料“赛璐 珞”。 1887年 法国人Count Hilaire de Chardonnet用硝化纤维素的 溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。 1909年 美国人Leo Baekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种 完全人工合成的塑料——酚醛树酯。
支化型
Branched Polymer
交Hale Waihona Puke 型Crosslinked Polymer
星型及树状
Star Polymer Dendrimer
3.高分子学科
高分子化学（Polymer chemistry) 合成机理、结构设计、控制方法。
高分子物理（Polymer physics) 物理性质、结构与性能的关系。
1920年 德国人Hermann Staudinger发表了“关于聚合反应”的 论文提出：高分子物质通过化学键连接在一起的大分子化合物。
1926年 美国化学家Waldo Semon合成了聚氯乙烯，并于1927年 实现了工业化生产。 1932年 Hermann Staudinger总结了自己的大分子理论，出版了 划时代的巨著《高分子有机化合物》成为高分子化学作为一门新 兴学科建立的标志。 1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66，即尼龙。尼龙在1938年实现工业化 生产。 1930年 德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和 丁苯橡胶。
材料的特定的功能与材料的特定结构是相联系的。如对 于导电聚合物来说，它一般具有长链共轭双键；金属结构中 由于弹性马氏体相变能产生记忆效应，因此出现了形状记忆 合金；压电陶瓷晶体必须有极轴等。
功能高分子的特点 1.用途特殊，专一性强 2.品种多，用量不大 3.质量轻（与其它功能材料相比） 4.制备途径多，可设计性强
功能高分子材料概论
材料工程学院 周健
学习要求 学时：32学时 理论讲座：28学时 论文写作：4学时 论文写作要求:
字数不得低于4000字，题目自拟。总体要求反应某种功 能高分子材料研究、应用进展情况。独立完成。
参考教材： 1.李青山 主编.功能高分子材料，机械工业出版社，2009 年1月 2.焦剑，姚军燕 主编.功能高分子材料，化学工业出版社， 2007年8月 3.王国建，王德海，邱军等编著.功能高分子材料，华东理 工大学出版社，2006年8月 4.王国建，刘琳 编著.功能高分子材料，同济大学出版社， 2010年1月 5.马建标 主编.功能高分子材料（第二版）， 化学工业出 版社，2010年1月
（3）物理化学功能 ①电学功能材料：如超导体，导电高分子等； ②光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等； ③能量转换材料：如压电材料、光电材料。
高分子工艺学（Polymer technology） 合成工艺、加工工艺。
后起之秀，生气勃勃
英国全速敞篷汽车，时速100公里/小时，重量为 普通车1/3
飞机内装饰
高铁车厢装饰
高铁机车
冰箱部件
空调部件
宇航服材料
轮胎材料
1.3 功能高分子材料
1.3.1功能材料的概念 功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后
1.3.2 功能材料的分类 随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材料不
断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类方法。从 功能的不同考虑，可将功能材料分为以下四类。
(1)力学功能 主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如高结晶材
料、超高强材料等。
(2)化学功能 ①分离功能材料：如分离膜，离子交换树脂、高分子络合物； ②反应功能材料；如高分子试剂、高分子催化剂； ③生物功能材料：如固定化菌，生物反应器等。
1.2高分子基本概念
1.什么是高分子？ 定义：高分子量的化合物 (>10000)。 别称：聚合物 － Polymer
高聚物－High polymer 大分子－Macromolecule 比较：低聚物(<10000)－Oligomer
或齐聚物，寡聚物。
2.聚合物结构类型
线型
Linear Polymer
人类从起源以来 就同高分子结下不解之缘
生命体系其根本
都是由高分子组成
衣食住行 离不开高分子材料
第一章 功能高分子基本概念
1.1高分子材料发展史 1.2高分子基本概念 1.3 功能高分子材料 1.4 功能材料的发展现状 1.5 国内、外功能材料社会经济发展需求
材料与时代
石器时代 ：即从出现人类到铜器的出现、大约始于距今二 三百万年、止于距今6000至4000年左右。
1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维（PET）。 1948年 Paul Flory 建立了高分子长链结构的数学理论。 1953年 德国人Karl Ziegler与意大利人Giulio Natta分别用金属 络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。 1955年 美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用人 工方法合成了结构 与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。 1956年 Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。 1970年以后 高分子合成新技术不断涌现，高分子新材料层出不穷。