随着社会经济不断发展，科学也在不断进步。材料、能源、信息是当代科学技术的三大支柱，材料科学更是一切科技发展的物质基础。自十九世纪中叶天然高分子化学改性开始，高分子这个名词越来越频繁的出现在了人们的日常生活中。

高分子科学是基于无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、生物化学、物理学、力学等学科，并由此逐渐发展形成的一门应用基础学科。高分子科学可分为三个部分的研究内容：高分子化学、高分子物理、高分子加工。其中，高分子化学主要研究高分子化合物的合成、结构、性能；高分子物理和加工则是为实际加工提供理论指导和原理。从十九世纪之前的对天然高分子的加工开始，逐步通过对天然高分子改性的研究，在二十世纪五十年代确立了现代高分子工业，并进一步的深入这一领域的研究，拓展深化了高分子科学。许多著名的科学家为此做出了杰出的成就和贡献，如诺贝尔发明了炸药，并设立了诺贝尔奖用以褒奖在科学领域中有杰出贡献的人；斯维德贝格发明了高速离心机；施陶丁格发现了链状大分子物质；弗洛里对长链分子的物理化学性质方面有所研究；华莱士发明了尼龙……

所谓高分子化合物，就是由多个原子或原子团组成的主要以共价键结合，且相对分子质量一般在10⁴~10⁶之间的化合物。高分子通常分为由一种单元结构组成的、两种单元结构组成的和无规律排列的单元结构组成的。高分子化合物的根本特征是分子量大，且分子量具有多分散性。与低分子化合物相比，高分子化合物主要特点有：（1）相对分子质量很大，通常在10⁴~10⁶之间；（2）合成高分子化合物的化学组成比较简单，分子结构有规律性；（3）各种合成聚合物的分子形态是多种多样的；（4）一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量只具有统计平均的意义及多分散性；（5）由于高分子化合物相对分子质量很大，因而具有与低分子化合物完全不同的物理性质。不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力，当温度升高到汽化温度以前，就发生主链的断裂和分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构，因而不能用蒸馏的方法提纯高分子化合物。

高分子合成反应类型有：按基本反应可分为加聚反应、缩聚反应、开环聚合和高分子转化；按反应机理可分为连锁聚合和逐步聚合。

加聚反应是指由低分子在一定条件下通过加成反应聚合形成高分子化合物的过程，合成过程中一般无小分子产生。

缩聚反应是指单体经多次缩合而聚合成大分子的反应，该过程常常伴随着小分子产物的生成。

开环聚合是指环状化合物单体经过开环加成转变为线型聚合物的反应，包括连锁开环和逐步开环。

连锁聚合是指引发的单体很快转化为聚合物，是重要的一类链式聚合。连锁聚合的特征是整个聚合过程由链引发、链增长、链转移、 链终止等基元反应组成，各个基元反应中必须有活性中心的参与，而且各个基元反应的动力学特征有较大的差异。链引发是活性中心的形成，单体只能与活性中心反应生成新的活性中心，单体之间不能反应，随着活性中心的终止，反应也将停止。按反应活性中心的性质，链式聚合又可分为自由基型、正离子型、负离子型、配位型等。

而逐步聚合则是指单体分阶段逐步转化成聚合物，是官能团之间的反应。连锁聚合的聚合方法主要有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合；逐步聚合的聚合方法主要有熔融缩聚、溶液聚合、界面缩聚、固相缩聚。

高分子材料的分类标准有：

按来源可分类为天然高分子材料和合成高分子材料。

按性能和用途可分类为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料、功能高分子和高分子基复合材料等。塑料、橡胶、纤维产量最大，与国民经济、人民生活关系密切，故称为“三大合成材料。涂料是涂布于物体表面能结成坚韧保护膜的涂装材料。功能高分子是指在高分子主链和侧枝上带有反应性功能基团，并具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子。胶粘剂是指具有良好的粘合性能，可将两种相同或不相同的物体粘接在一起的连接材料。功能高分子材料有三大类：（1）物理功能高分子材料包括导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光 功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等；（2）化学功能高分子材料包括反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等；（3）生物功能和医用高分子材料包括生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料。

按高分子主链结构可分类为碳链高分子、杂链高聚物、元素有机高聚物。碳链聚合物是指大分子主链完全由碳原子组成，绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类。杂链聚合物是指大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子。元素有机聚合物是指大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、O、N、 S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成。

按高分子主链几何形状可分类为线型高聚物、支链型高聚物、体型高聚物。

按高分子围观排列情况可分类为结晶高聚物、半晶高聚物、非晶高聚物。

高分子的聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。按有序性不同，高分子的聚集态结构主要分为：晶态、非晶态和取向态。

高分子材料只有通过加工成型获得所需的形状、结构与性能，才能成为具有实用价值的材料与产品。高分子材料加工成型是一个在外场作用下的形变过程，主要的成型技术有：压制成型、注射成型、挤出成型、压延成型等成型工艺。

（1）压制成型

压制成型是高分子材料成型加工技术中历史最悠久、也最为重要的一种工艺。几乎所有的高分子材料都可以用此方法来成型制品。通过对生产效率、制品大小、产品使用的特点等发面进行考虑，主要运用在热固型塑料、橡胶制品、复合材料的成型。

压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密，称为具有一定形状和尺寸的坯体的成型方法。压制成型的坯体水分含量低，坯体致密，干燥收缩小，产品的形状尺寸准确，质量高。另外，成型过程简单，生产量大，便于机械化的大规模生产，对具有规则几何形状的扁平制品尤为适宜。

（2）注射成型

注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。由于它具有应用面广，成型周期短，花色品种多，制件尺寸稳定，产品效率高，塑料尺寸精密度高，生产操作容易，实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此，在整个塑料制件生产行业中，注射成型占有非常重要的地位。目前，除了少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料(即全部热塑性塑料和部分热固性塑料)都可以采用注塑成型。

利用塑料的可挤压性和可模塑性，将松散的粒料或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为黏流态熔体，在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。

（3）挤出成型

挤出成型是一种高效、连续、低成本、适应面宽的成型加工方法，是高分子材料加工中出现较早的一门技术，经过100多年的发展，挤出成型是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一-定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断向形状的连续型材。

（4）压延成型

压延成型是借助于辊筒间强大的剪切力，并配以相应的加工温度，使黏流态的物料多次受到挤压和延展作用，最终成为具有宽度和厚度的薄片制品的一种加工方法。塑料和橡胶均有压延成型工艺，塑料中以聚氯乙烯树脂为主要原料。

除了以上主要四大加工成型工艺外，还有注塑成型、浇铸成型等。

现在人们的生活越来越好，生活中的各种材料也变得十分多样化。目前，世界上有关高分子材料的研究正在不断的发展和深入，有些重要的高分子材料正在继续被改进和推广，使它们的性能不断的提高，应用范围不断的扩大。随着高分子材料的应用范围不断扩大，高分子材料必将对人们的生产生活产生越来越大的影响。