結構與分子運動決定材料物性 結構影響分子運動，分子運動改變結構 物性引導設計材料結構與分子運動

　　本課程雖說開設給研究所學生修讀，然由於選修之學生背景複雜，有些學生
甚至未曾修過有關高分子之課程，因此本課程教學之原則在於深入淺出。但顧及
時間之限制，因此課程之內容不著重在廣泛之介紹，而著重在基礎上深入認知。

　　高分子物理課程的主要內容在介紹 "高分子結構"、"高分子物性" 及 "高分子
分子運 動"三者之間的關聯。雖然物性是使用者最終之目的，但若以記憶的方式
來歸納及應用材料是一種非常沒有效率的方法。其實物性是材料在外界刺激之下
，分子運動所呈現出來的結果。而分子運動又決定於結構及其它因素如溫度、刺
激速率．．．等等的影響。舉個例子：橡膠材料受到一個拉伸的力，將呈現出大
量伸長的物性。大量伸長的物性乃是因為橡膠的分子鏈做大規模的運動所呈現出
的結果。而橡膠分子鏈能做大規模的運動乃是由於其結構為排列非常不規整的非
晶質(amorphous)，其分子鏈間的吸引力不如結晶結構那麼強，以致於分子鏈非常
容易運動。當然另一個主要的原因是溫度超過玻璃轉移溫度，以致分子具有足夠
的能量做此種規模運動。顯然的具有高結晶度的材料不適合做橡膠材料。而在低
溫下橡膠材料也會失去橡膠的特性。進一步而言分子運動的結果除了呈現出物性
之外，亦有可能改變結構。例如天然橡膠在拉伸之下會促使材料結晶。反過來，
物性誘導了結構與分子運動的設計。所以 "高分子結構"、"高分子物性" 及 "高分子
分子運動" 三者之間的關聯是高分子材料的主要課題。

　　本課程主要將由結構的觀點去了解高分子材料之分子運動與物性。因此首先
先談結構及影響結構形成之因素。次談分子運動（主要是玻璃轉移運動）。至於
以結構觀點了解物性部份則分散在各章節。更詳細、更深入的分子運動則在下學
期另開一門課 "高分子運動理論"探討。

　　最後希望大家在使用高分子材料時，能思考高分子材料對環境的衝擊。目前
無法不用，但可以節省著用。