高分子聚合物指由鍵重復連接而成的高分子量（通常可達10?～10?）化合物。包括晶態(tài)結構、非晶態(tài)結構、取向態(tài)結構以及織態(tài)結構。人類利用天然聚合物的歷史久遠，直到19世紀中葉才跨入對天然聚合物的化學改性工作，1839年C．Goodyear發(fā)現(xiàn)了橡膠的硫化反應，從而使天然橡膠變?yōu)閷嵱玫墓こ滩牧系难芯咳〉藐P鍵性的進展。

指由許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成的高分子量（通常可達104～106）化合物。例如聚氯乙烯分子是由許多氯乙烯分子結構單元—CH2CHCl—重復連接而成，因此—CH2CHCl—又稱為結構單元或鏈節(jié)。由能夠形成結構單元的小分子所組成的化合物稱為單體，是合成聚合物的原料。　n代表重復單元數(shù)，又稱聚合度，聚合度是衡量高分子聚合物的重要指標。聚合度很低的（1～100）的聚合物稱為低聚物，只有當分子量高達104～106（如塑料、橡膠、纖維等）才稱為高分子聚合物。由一種單體聚合而成的聚合物稱為均聚物，如上述的聚氯乙烯、聚乙烯等。由兩種以上單體共聚而成的聚合物則稱為共聚物，如氯乙烯—醋酸乙烯共聚物等。

高分子聚合物是指具有非常大分子量的化合物，其分子由一個個鏈節(jié)“手拉手連接”。材料領域所說的聚合物/高分子材料通常是指人工合成的橡膠、塑料、纖維這三大類材料。聚合物材料應用廣泛，在工業(yè)及生活中無處不在。

為了適應不同行業(yè)的需求，我們通常需要對聚合物材料進行改造已獲得不同功能的材料。通過“改造”，我們可以獲得從絕熱到導熱，從絕緣到導電，從易燃到阻燃，從白色到各種顏色，從密實到多孔的各種聚合物材料。

而對于聚合物的功能性開發(fā)，毫不夸張的說，其實就是對功能填料/添加劑的開發(fā)。下文附聚合物中常見填料的類型及其功能。

對于聚合物填料而言，其研究方向主要集中在其一，開發(fā)新型填料及復合材料制備手段；其二，研究不同類別、形貌及尺寸的協(xié)同效應，獲取最佳配方；還有一個是如何讓填料在基體這個獲得最佳的分散、填充效果效果。

三元復合填料在導熱PA中的填充分布示意圖

一切工作都做好了之后，該如何表征填料在聚合物中的填充效果呢？我想電鏡是一個幫助我們快速檢測填料在聚合物中填充效果的方法。

通過掃描電鏡成像，可以對各類填料材料，例如玻纖進行直徑分析和缺陷檢查。可以對填珠材料進行粒徑表征和粗略的均勻性評估。以飛納電鏡為例，抽真空時間僅需 15 秒，從進樣到第一張 SEM 圖像僅需 30 秒，可以幫助我們快速的看見填料在聚合物基體中的狀態(tài)。

掃描電鏡對填料及分布特性進行表征（來源：飛納電鏡）

背散射電子（BSD ）的圖像顯示的則是元素的成分信息成像，上圖為橡膠中填料分布 BSD 成像

根據(jù)飛納電鏡官網(wǎng)，在聚合物研究中很多時候還需要用到“冷臺”來輔助研究，這是由于很多聚合物材質(zhì)的熔點很低，例如，高密度聚乙烯熔點范圍為 132-135℃，PMMA 的熔點約 130–140 °C。如果不進行冷凍處理的話，，材料表面由于電子束的熱效應，局部溫度升高，產(chǎn)生了許多孔洞，無法準確評估填料的分布特性。因此需要對樣品冷凍，使成型更加準確。