第1章 緒論1
1.1 概述1
1.2 高分子材料的分類3
1.3 高分子材料的其它組分6
1.3.1 添加劑6
1.3.2 增強體8
1.4 高分子材料的成型加工10
1.4.1 高分子材料的加工特性11
1.4.2 高分子材料的成型加工工藝11
1.5 高分子材料的性能13
1.5.1 物理性能14
1.5.2 力學性能15
1.5.3 熱性能16
1.5.4 電性能17
1.5.5 耐環境性能18
1.5.6 加工性能19
1.6 高分子材料的發展現狀19
思考題23
參考文獻24

第2章 通用高分子材料25
2.1 聚烯烴25
2.1.1 概述25
2.1.2 合成26
2.1.3 結構27
2.1.4 性能30
2.1.5 應用33
2.2 聚苯乙烯35
2.2.1 概述36
2.2.2 合成36
2.2.3 結構37
2.2.4 性能39
2.2.5 應用44
2.3 聚氯乙烯46
2.3.1 概述46
2.3.2 合成47
2.3.3 結構47
2.3.4 性能48
2.3.5 應用49
2.4 酚醛樹脂51
2.4.1 概述52
2.4.2 合成52
2.4.3 結構53
2.4.4 性能54
2.4.5 應用55
2.5 氨基樹脂56
2.5.1 概述57
2.5.2 合成57
2.5.3 結構58
2.5.4 性能58
2.5.5 應用60
2.6 熱塑性聚酯62
2.6.1 概述62
2.6.2 合成63
2.6.3 結構63
2.6.4 性能64
2.6.5 應用67
2.7 不飽和聚酯69
2.7.1 概述69
2.7.2 合成69
2.7.3 結構70
2.7.4 性能71
2.7.5 應用72
2.8 聚氨酯74
2.8.1 概述74
2.8.2 合成74
2.8.3 結構75
2.8.4 性能76
2.8.5 應用79
思考題81
參考文獻81

第3章 工程高分子材料83
3.1 聚酰胺83
3.1.1 概述83
3.1.2 合成84
3.1.3 結構84
3.1.4 性能85
3.1.5 應用88
3.2 聚甲醛91
3.2.1 概述91
3.2.2 合成92
3.2.3 結構92
3.2.4 性能93
3.2.5 應用97
3.3 聚苯醚98
3.3.1 概述98
3.3.2 合成99
3.3.3 結構99
3.3.4 性能99
3.3.5 應用102
3.4 聚碳酸酯103
3.4.1 概述104
3.4.2 合成104
3.4.3 結構105
3.4.4 性能105
3.4.5 應用108
3.5 聚甲基丙烯酸甲酯111
3.5.1 概述111
3.5.2 合成111
3.5.3 結構112
3.5.4 性能113
3.5.5 應用116
3.6 環氧樹脂118
3.6.1 概述118
3.6.2 合成119
3.6.3 結構120
3.6.4 性能122
3.6.5 應用128
思考題132
參考文獻132

第4章 特種高分子材料134
4.1 氟塑料134
4.1.1 概述135
4.1.2 合成136
4.1.3 結構137
4.1.4 性能140
4.1.5 應用148
4.2 聚砜152
4.2.1 概述152
4.2.2 合成152
4.2.3 結構154
4.2.4 性能156
4.2.5 應用160
4.3 聚苯硫醚162
4.3.1 概述162
4.3.2 合成163
4.3.3 結構164
4.3.4 性能164
4.3.5 應用167
4.4 聚芳醚酮169
4.4.1 概述170
4.4.2 合成170
4.4.3 結構171
4.4.4 性能174
4.4.5 應用180
4.5 聚酰亞胺183
4.5.1 概述183
4.5.2 合成184
4.5.3 結構188
4.5.4 性能190
4.5.5 應用196
4.6 雜萘聯苯聚芳醚200
4.6.1 概述200
4.6.2 合成201
4.6.3 結構203
4.6.4 性能204
4.6.5 應用208
思考題210
參考文獻210

自古以來，高分子材料一直存在於地球之上，如蛋白質、澱粉、天然纖維、天然橡膠等，都屬於高分子材料的範疇。但是，人們真正認識高分子材料始於百年之前。1920年，德國化學家Hermann Staudinger在“über Polymerisation”中指出，聚合反應的產物是由化學鍵連接形成的分子量很大的聚合物。這些聚合物由成千上萬個碳原子通過共價鍵連接，形成大分子鏈式結構。由此，高分子材料得到迅速發展，其在生產生活中應用的重要性已經可以與金屬材料相媲美。
高分子材料性能優異，能夠適應多個領域的應用需求。高分子材料密度小，制品便於攜帶，如日常生活中的相機透鏡及眼鏡等都使用高分子材料制成。高分子材料自潤滑性好，耐磨損，可以制成各種機械零部件，如各種齒輪及滑輪等。高分子材料對酸、堿、鹽等惡劣環境的耐腐蝕性好，使其在化工及海洋等苛刻環境領域得到廣泛應用。高分子材料加工方法眾多，可以加工成型各種形狀的制品，如薄膜、容器、型材等。高分子材料呈電絕緣性，在電子工業等領域的用量很大，如線纜防護及家用電器防護等。高分子材料對添加劑的包容性好，可通過添加各種類型的添加劑(如穩定劑、發泡劑、著色劑等)制成功能各異的材料，適應更多領域的應用。針對高分子材料自身性能的不足，還可通過化學接枝或共聚及物理共混等多種方法加以改善。使用玻璃纖維或碳纖維增強後得到的纖維增強聚合物基復合材料在力學性能上得到很大提升，在汽車、船舶及航空航天領域均有廣泛的應用。
按照材料的受熱行為，高分子材料可分為熱塑性高分子材料和熱固性高分子材料。熱塑性高分子材料為線型或支鏈型結構，在特定溫度下能夠反復加熱軟化、冷卻硬化，這種過程是可逆的，為物理變化。熱固性高分子材料為體型結構，在一定條件(如加熱、加壓)下能固化成不溶不熔的高分子材料，這種過程是不可逆的，為化學變化。
按照產品的使用特性，高分子材料可分為通用高分子材料、工程高分子材料和特種高分子材料三大類。通用高分子材料是一類產量大、價格低、用途廣、影響面寬的高分子材料的通稱，較為常見的通用高分子材料有聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、氨基樹脂、熱塑性聚酯、不飽和聚酯和聚氨酯等。工程高分子材料則是一類綜合性能較為優良、成本較高，可作為工程材料代替金屬制造零部件的一類高分子材料，主要品種有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯和環氧樹脂等。特種高分子材料是一類耐環境性好、力學性能優良的高分子材料，主要包括氟塑料、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚酰亞胺及雜萘聯苯聚芳醚等。
但是，所有高分子材料不是單一使用的，通常通過各種手段組合起來使用。高分子材料形式眾多、功能各異、應用領域廣泛的特性來源於其結構的多樣性和可設計性。根據材料的基本要素，材料的結構決定著其性能，進而決定制品的應用領域，因此，從結構的角度出發，對高分子材料的性能進行分析，選擇其合適的應用領域的思維是相當重要的。
“高分子材料”課程為工科院校高分子及復合材料和有關專業本科生的專業必修課程。本課程為相關專業學生從事專業相關研究與材料工程應用等工作奠定理論基礎，通過對高分子材料結構、性能及應用領域的相互關繫講授，使學生繫統地掌握各種高分子材料的制備方法、結構與性能的關繫和應用領域。有關高分子材料的具體合成方法，請參閱《高分子化學》，高分子材料普適性的結構及性能特點請參閱《高分子物理》。
高分子材料的分類方法眾多，不同於傳統的塑料、橡膠、纖維等的分類方法，本書僅從化學分子結構的角度入手進行分類介紹，旨在介紹材料的結構與性能及應用的關繫。在此基礎上，本書以通用高分子材料、工程高分子材料及特種高分子材料三部分進行高分子材料的介紹，主要介紹熱塑性高分子材料，兼顧熱固性高分子材料、熱塑彈性體材料、部分合成纖維及復合材料，重點側重高分子材料在航空航天領域的應用。
本書由北京航空航天大學肇研、王凱主編。肇研教授擁有多年“高分子材料”及相關專業課程的教學經驗。聚苯硫醚、聚芳醚酮和聚酰亞胺三部分內容由王凱編寫。雜萘聯苯聚芳醚部分由大連理工大學蹇錫高院士及王錦艷教授團隊編寫。此外，參與本書編寫工作的還有劉志威、李學寬、王宇坤、孫銘辰、李冠龍、張思益、趙瀟然、張天翼、熊舒、陳俊、李爽、劉寒松、宋九鵬、黃澄玉、陳藩、孫田培、李詩樂、馬筱逸、王文格、段子琦、關延飛、張濤、魯文廓、木拉提江·木合塔爾、周超、李井融、曹悅然、柳舒然、佟驍航、綦思成等肇研教授團隊成員。本書測試原材料由金發科技有限公司及上海賽科石油化工有限責任公司提供。本書編寫過程中主要參考了王玉琦、申從祥兩位教授主編的《塑料材料》及師昌緒院士主編的《材料科學與工程手冊· 第8篇》。由於上述兩本圖書出版時間距今已近20年，因此在本書編寫過程中對相關內容進行了更新。
近年來，高分子材料家族仍在迅速發展，種類包羅萬像。在篇幅有限的條件下，本書不能把全部種類的高分子材料編入其中，僅對有代表性的、應用廣泛的高分子材料進行介紹。此外，針對每種材料，本書主要介紹了未經改性的純物質，輔以簡介同繫物、衍生物及共聚物，對於目前廣泛使用的共混改性方法，由於種類繁雜並未進行論述，感興趣的同仁可參閱相關文獻資料。若有不當之處，敬請讀者指正。

編者
2022年8月