高分子復(fù)合材料,從狹義上來說是指高分子與另外不同組成、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復(fù)合而成的多相材料,大致可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料兩種。廣義上的高分子復(fù)合材料則還包含了高分子共混體系,統(tǒng)稱為"高分子合金"。

當(dāng)分散相為金屬/無機(jī)物時,則稱為有機(jī)/無機(jī)高分子復(fù)合材料;而當(dāng)分散相為異種高分子材料時,則稱為高分子共混物。自然界中有大量的高分子復(fù)合材料的例子,如樹木、蜂巢、燕窩等。

從十九世紀(jì)開始,人類開始使用改造過的天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖維塑料(賽璐珞)是兩個典型的例子。

進(jìn)入二十世紀(jì)之后,高分子材料進(jìn)入了大發(fā)展階段。首先是在1907年,Leo Bakeland發(fā)明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且創(chuàng)造了Makromolekule這個詞。二十世紀(jì)二十年代末,聚氯乙烯開始大規(guī)模使用。二十世紀(jì)三十年代初,聚苯乙烯開始大規(guī)模生產(chǎn)。二十世紀(jì)三十年代末,尼龍開始生產(chǎn)。

隨著工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,設(shè)備的集群規(guī)模和自動化程度越來越高,同時針對設(shè)備的安全連續(xù)生產(chǎn)的要求也越來越高,傳統(tǒng)的以金屬修復(fù)方法為主的設(shè)備維護(hù)工藝技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足針對更多高新設(shè)備的維護(hù)需求,對此需要研發(fā)更多針對設(shè)備預(yù)防和現(xiàn)場解決的新技術(shù)和材料,為此誕生了包括高分子復(fù)合材料在內(nèi)的更多新的維護(hù)技術(shù)和材料,以便解決更多問題,滿足新設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的維護(hù)需求。

在經(jīng)歷了二十世紀(jì)的大發(fā)展之后高分子材料對整個世界的面貌產(chǎn)生了重要的影響。《時代雜志》認(rèn)為塑料是二十世紀(jì)人類最重要的發(fā)明。高分子材料在文化領(lǐng)域和人類的生活方式方面也產(chǎn)生了重要的影響。

高分子復(fù)合材料分為兩大類:高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和高分子功能復(fù)合材料。以前者為主。高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料包括兩個組分:①增強(qiáng)劑。為具有高強(qiáng)度、高模量、耐溫的纖維及織物,如玻璃纖維、氮化硅晶須、硼纖維及以上纖維的織物。②基體材料。主要是起粘合作用的膠粘劑,如不飽合聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂,這種復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量比金屬還高,是國防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料。高分子功能復(fù)合材料也是由樹脂類基體材料和具有某種特殊功能的材料構(gòu)成,如某些電導(dǎo)、半導(dǎo)、磁性、發(fā)光、壓電等性質(zhì)的材料,與粘合劑復(fù)合而成,使之具有新的功能。如冰箱的磁性密封條即是這類復(fù)合材料。

優(yōu)異的附著力:高分子滲透形成分子之間的作用力,使其與修復(fù)部件形成范德華力和氫鍵鏈接。

優(yōu)異的機(jī)械性能:分析了機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種復(fù)合力的要求,在材料的合成過程中實現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)的均衡性,并具有良好的機(jī)械加工性能和延展性能。

抗化學(xué)腐蝕性能:解決了大多數(shù)高溫下的有機(jī)酸、無機(jī)酸及混合酸的腐蝕。

材料的安全性:100%固體,材料沒有揮發(fā)性;無毒無害,可以和皮膚直接接觸。

高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料。我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的,如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學(xué)纖維、塑料和橡膠等也是如此。一般稱在生活中大量采用的,已經(jīng)形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的高分子為通用高分子材料,稱具有特殊用途與功能的為功能高分子。高分子是生命存在的形式,所有的生命體都可以看作是高分子的集合。樹枝、獸皮、稻草等天然高分子材料是人類或者類似人類的遠(yuǎn)古智能生物最先使用的材料。在歷史的長河中,紙、樹膠、絲綢等從天然高分子加工而來的產(chǎn)品一直同人類文明的發(fā)展交織在一起。