一、認識高分子材料
隨著生產和科學技術的發展，人們不斷對材料提出各種各樣的新要求。高分子材料的出現逐漸滿足了人們的需要，并對人類的生產生活產生了巨大的影響。高分子材料是以高分子化合物為基礎的一大類材料。高分子材料一般由幾千、幾萬甚至幾十萬的原子構成，其分子量以幾萬、幾十萬甚至幾億來計算。天然高分子材料分布在生活的各個角落，如我們平時接觸到的蠶絲、木材等都屬于高分子材料。
根據來源不同，高分子材料分成天然高分子材料、合成高分子材料、改性高分子材料。天然高分子材料指的是自然界中本身存在的高分子化合物。如我們平時衣食住行中的棉花、蠶絲、淀粉、天然橡膠等多屬于天然高分子材料。合成高分子材料是指通過化學方法將小分子化合物聚合而成的化合物。如我們生活中的合成橡膠、塑料、纖維、黏合劑等都屬于合成高分子材料。1870年，美國人Hyatt用硝化纖維素和樟腦制得的賽璐珞塑料，是有劃時代意義的一種人造高分子材料。1907年出現合成高分子酚醛樹脂，真正標志著人類應用合成方法有目的的合成高分子材料的開始。1953年，德國科學家Ziegler和意大利科學家Natta發明了配位聚合催化劑，大幅度地擴大了合成高分子材料的原料來源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯這類通用合成高分子材料走入了千家萬戶，確立了合成高分子材料作為當代人類社會文明發展階段的標志。現代，合成高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學技術、經濟建設中的重要材料。改性高分子材料指的是由于高分子應用領域的不斷擴展，通過交聯、填充、共混等改性方法對常規高分子材料進行改性而成的材料。如硝化纖維素、橡塑共混材料等。
按照高分子材料的物理形態和用途來分，可分為塑料、纖維、黏合劑、涂料、聚合物基復合材料、聚合物合金、功能高分子材料、生物高分子材料等。
塑料是以高分子量合成樹脂為主要成分，在一定條件下（如溫度、壓力等）可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料。塑料都以合成樹脂為基本原料，并加入填料、增塑劑、染料、穩定劑等各種輔助料而組成。按照受熱時的行為，塑料分為熱塑性塑料（加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這個過程可以反復進行）和熱固性塑料（第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產生化學反應——交聯固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時，已不能再變軟流動了）；按樹脂合成時的反應類型，塑料分為聚合型塑料（單體的雙鍵在合成時打開生成新的鍵，反應過程中無低分子產物釋出）和縮聚型塑料［樹脂是由縮聚反應制得，這種樹脂一般是由含有某種官能團（一般最少含有兩個官能團）的單體，借官能團之間的反應使單體連接起來而形成的］；按性能和應用范圍，塑料分為通用塑料（生產量大、貨源廣、價格低，適于大量應用的塑料）、工程塑料（性能突出，生產量小，價格較昂貴的塑料）和特種功能塑料（具有某種特殊功能，適于某種特殊用途的塑料，例如用于導電、壓電、熱電、導磁、感光、防輻射、光導纖維、液晶、高分子分離膜、耐摩擦磨損用途等塑料）；按照分子鏈的形態，塑料分成無定形塑料（分子鏈不會產生有序的整齊堆砌形成結晶結構，而呈現無規則的隨機排列，在純樹脂狀態，這種塑料是透明的）和結晶性塑料（一般所謂的結晶性塑料，實際上都是半結晶的，樹脂大分子鏈排列呈現出無定形相與結晶相共存的狀態。成型條件對結晶度和晶態結構有明顯影響，從而對制品性能有明顯影響）。
橡膠是一類線型柔性高分子材料，分子鏈柔性好，在外力作用下可產生較大變形，除去外力后能夠迅速恢復原狀。它的特點是在很寬的溫度范圍內具有優異的彈性，所以又稱彈性體。橡膠按照來源可以分成天然橡膠（它采集橡膠樹或者橡膠草等含膠植物中的膠汁，經過去雜質、凝聚、液壓、干燥等加工步驟而制成的，其主要成分是異戊二烯）和合成橡膠（各種單體經聚合反應合成的高分子材料）兩大類，其中天然橡膠占1/3，合成橡膠占2/3；按照性能和用途，橡膠可以分為通用合成橡膠（產量大、應用廣、在使用上一般無特殊性能要求的橡膠）和特種合成橡膠（具有特殊性能和特殊用途，能適應苛刻條件下的合成橡膠）；根據橡膠的物理形態，橡膠分成生膠（天然采集、提煉或者人工合成，未加配合劑而制成的原始膠料）、軟橡膠（在生膠中加入各種配合劑，經過塑煉、混煉、硫化等加工過程而制成為具有高彈性、高強度和其他實用性能的橡膠產品）、硬橡膠（與軟橡膠相比，其生膠中含有大量硫黃，經硫化而制成的硬質制品）、混煉膠（在生膠中加入各種配合劑，經過煉膠機的混合作用后，使其具有所需要的物理機械性能的半成品）、再生膠（以廢舊輪胎和其他廢舊橡膠制品為原料，經過一定的加工過程而制成的具有一定塑性的循環可利用橡膠）。
纖維是指能保持長度比本身直徑大100倍的均勻條狀或者絲狀的高分子化合物。纖維是一類發展比較早的高分子材料，如棉花、蠶絲、麻等屬于天然纖維。隨著化學反應、合成技術和石油化工工業的不斷發展，出現了人造纖維和合成纖維。人造纖維是以天然高分子化合物為原料，經過化學處理和機械加工制成的纖維，常見的人造纖維有黏膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維、蛋白質纖維。合成纖維是用低分子化合物為原料，通過化學合成和機械加工而制得的均勻線條或絲狀高聚物，常見的合成纖維有滌綸、錦綸、腈綸、氨綸和丙綸。
涂料是指用特定的施工方法涂覆到物體表面后，經過固化使物體表面形成美觀而具有一定強度的連續性的保護膜，或者形成具有某種特殊功能涂膜的一種化工產品。涂料是多組分系，主要有三種組分：成膜物、顏料和溶劑，其中成膜物是關鍵。目前涂料的主要成膜物分為有機成膜物質和無機成膜物質，而有機成膜物又以樹脂為主，如蟲膠、松香、硝化棉、酚醛樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯等。
黏合劑是一種混合料，由基料、固化劑、填料、增韌劑、稀釋劑及其他輔料配合而成。其中基料是黏合劑的核心。常用的基料有天然聚合物、合成聚合物和無機化合物三大類。一般來說，分子量不大的高分子都可以作為黏合劑。比如說熱塑性樹脂聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺等；作為黏合劑的熱固性樹脂有環氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯等；作為黏合劑的橡膠有氯丁橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、聚硫橡膠等。
聚合物基復合材料是由兩種或兩種以上的物理和化學性質不同的材料組成，并且具有復合效應的多相固體。以聚合物纖維基復合材料為例，具有比較高的比強度和比模量，可以和常用的金屬材料進行比較，力學性能相當出色。其抗疲勞強度好，纖維與基體的界面能夠阻止裂紋的擴展，在破壞前有明顯的征兆。減震性能好，其振動阻尼很高。耐高溫，適宜做燒蝕材料。安全性好，纖維數量大，材料超載時載荷可以重新分配到其他纖維上。成型工藝簡單，可設計性強。
聚合物合金指的是把兩種或兩種以上聚合物按一定的方式組合起來形成的不同于原組分聚集態結構與性能的新材料。聚合物合金有很多種類型，但一般指塑料與塑料共混以及在塑料中摻混橡膠的共混物，可稱為塑料合金。塑料合金由于沖擊強度大幅度提高，也可以稱為橡膠增韌塑料。按照聚合合金制備過程中是否發生化學反應分成物理共混及化學共混。