一 高分子概述
什么是高分子呢？顾名思义，高分子就是那些相对分子质量特别大的物质。常见的分子，人们称它们为小分子，一般由几个或几十个原子组成，相对分子质量也在几十到几百之间。如水分子的相对分子质量为18、二氧化硫的相对分子质量是44。高分子则不同，它的相对分子质量至少要大于1万。高分子物质的分子一般由几千、几万甚至几十万个原子组成，它的相对分子质量也就是几万、几十万、甚至以亿来计算。高分子的“高”就是指它的相对分子质量很高。
高分子物质有个共同的结构特性，即都是由简单的结构单元以重复的方式连接而成的。这种结构单元被称为链节。链节间连接的方式不同，所形成的高分子物质也不同，其性质会有很大差别。如线型高分子是由许多链节组成的长链，其连接方式就像许多铁圈一个接一个地套起来形成一条长链一样，如聚乙烯。
在适当情况下，这些结构相同的链节，正如许多相同的小分子可以整齐地排列起来成为晶体一样，也可以局部折叠起来成为片状结晶态，称为片晶。片晶又可以堆砌成球状，称为球晶。在高分子的分子与分子之间，相同的链节也可排列成为片晶，片晶再堆砌成为球晶或其他晶态；那些未折叠起来的一部分分子是非晶态的。非晶态部分也有一定的结构。小分子化合物，要么是结晶的，要么是非晶态的；而高分子化合物，则可以一部分是晶态结构，另一部分是非晶态结构，从而具有了更多独特性质。
此外，还有支链型高分子和网形高分子。线型高分子的分子链上长出了许多枝杈就形成支链型高分子。在线型高分子链上，有些能起反应的基因跟别的单体或物质起化学反应后，分子链间的化学链会把他们连接起来，形成的结构像渔网，被称为网状高分子；又因其结构不只是一张网，网与网之间又相互交联，形成立体结构，所以又叫立体型高分子。这种高分子性质奇特，它不溶于溶剂，而且一旦成型后，再受热不能再熔化。硫化橡胶就属于这一类高分子。
多数线型高分子，可以在相应的溶剂中溶解，形成溶液。高分子溶液是真溶液，而不是以前所认为的胶体溶液。高分子是长链结构，在流动时能相互阻滞，因此高分子溶液是黏稠的。一般情况下，分子链愈长，黏度愈大。当光束通过高分子溶液时，由于高分子比较大，可以发生光的散射，分子愈大，散射愈强。
高分子链结构是一级结构；孤立高分子链，即稀溶液中高分子的形态，如无规线团、螺旋、双螺旋、刚性棒或椭球等是二级结构；三级结构指高聚物分子聚集态结构，即分子链与分子链之间的堆砌；聚集态结构随着加工成型方法的不同而有所不同，具有聚集态结构的高分子，称为高聚物。(https://www.daowen.com)
高分子远比溶剂分子重，在超高速离心下，高分子的移动比溶剂分子快，扩散比溶剂分子慢。相对分子质量愈大，这些区别愈明显。利用这些高分子溶液性能，可以测定高分子的相对分子质量；研究高分子溶液，除了能测定相对分子质量及其分布以外，还可从溶液的各种性质推测高分子的形态结构等。
高分子与小分子不同，它具有强度、模量，以及黏弹、疲劳、松弛等力学性能，还具有透光、保温、隔音、电阻等光学、热学、声学、电学等物理性能；由于具有这些性能，高聚物可作为多种材料应用。高聚物的结构与加工成型的方法有关。因此，要取得高聚物的优良性能，必须采用适当的加工成型方式，使它形成适当的结构。例如，成纤的高聚物，在纺丝以后必须在特定温度下进行牵伸取向，才能达到较高强度。
高分子分为天然高分子和人工合成高分子，天然橡胶、棉花等都属于天然高分子。人工合成高分子主要包括：化学纤维、合成橡胶和合成树脂（塑料），也称为三大合成材料。此外，大多数涂料和黏合剂的主要成分也是人工合成高分子，人工合成高分子又被称为聚合物。同时，在对高分子性质和合成的研究基础上，逐渐形成了一门新的学科——高分子化学。
在二战以前，由于天然高分子材料来源丰富，人工合成高分子工业发展缓慢。但随着战争的爆发，天然橡胶，棉花等天然高分子材料开始紧缺，迫使人们去探索合成人造高分子的途径。从1930到1945年，尼龙、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。由于高分子材料具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，且不受地域、气候的限制，因而高分子材料工业取得了突飞猛进的发展，成为对人类最为重要的材料。
现在人们对材料科学的基础地位认识日益深化，意识到许多行业技术上的可行性和进步基本上取决于相应材料的开发，而材料的选择关系到提高生产效率，降低成本和提高质量的问题。基于这种认识，世界上大部分国家和地区政府都逐步加大对新材料研究的投入力度，以赶上时代的步伐，毫无疑问，高分子材料的发展是其中的重点。
原英国瑞侃公司研究所的郭卫清在旅英中国人第三届材料科学年会提出，作为材料科学的一个重要分支，高分子材料和技术的发展尤其迅猛。高分子材料在众多工业的广泛应用已使该材料成为经济发展不可缺少的一部分。
