組成高分子鏈的原子之間是以共價(jià)鍵相結(jié)合的,高分子鏈一般具有鏈型和體型兩種不同的形狀。
當(dāng)今世界上作為材料使用的大量高分子化合物,是以煤、石油、天然氣等為起始原料制得低分子有機(jī)化合物,再經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的。這些低分子化合物稱為“單體”,由它們經(jīng)聚合反應(yīng)而生成的高分子化合物又稱為高聚物。通常將聚合反應(yīng)分為加成聚合和縮合聚合兩類,簡(jiǎn)稱加聚和縮聚。
可把高分子分成塑料、橡膠和纖維三大類。
塑料按其熱熔性能又可分為熱塑性塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯等)和熱固性塑料(如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等)兩大類。前者
前者為線型結(jié)構(gòu)的高分子,受熱時(shí)可以軟化和流動(dòng),可以反復(fù)多次塑化成型,次品和廢品可以回收利用,再加工成產(chǎn)品。后者為體型結(jié)構(gòu)的高分子,一經(jīng)成型便發(fā)生固化,不能再加熱軟化,不能反復(fù)加工成型,因此,次品和廢品沒(méi)有回收利用的價(jià)值。塑料的共同特點(diǎn)是有較好的機(jī)械強(qiáng)度(尤其是體形結(jié)構(gòu)的高分子),作結(jié)構(gòu)材料使用。
塑料中的“四烯”(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯),纖維中的“四綸”(錦綸、滌綸、腈綸和維綸),橡膠中的“四膠”(丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠和乙丙橡膠)都是用途很廣的高分子材料,為通用高分子。
如用縮聚反應(yīng)制得的高聚物,則大多數(shù)是在簡(jiǎn)化后的原料名稱后面加上“樹(shù)脂”二字來(lái)命名。例如,酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。加聚物在未制成制品前也常有“樹(shù)脂”來(lái)稱呼。例如,聚氯乙烯樹(shù)脂,聚乙烯樹(shù)脂等。此外,在商業(yè)上常給高分子物質(zhì)以商品名稱。例如,聚己內(nèi)酰胺纖維稱為尼龍-6,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維稱為滌綸,聚丙烯腈纖維稱為腈綸等。
從相對(duì)分子質(zhì)量和組成上看,高分子的相對(duì)分子質(zhì)量很大,具有“多分散性”。大多數(shù)高分子都是由一種或幾種單體聚合而成。
從分子結(jié)構(gòu)上看,高分子的分子結(jié)構(gòu)基本上只有兩種,一種是線型結(jié)構(gòu),另一種是體型結(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)的特征是分子中的原子以共價(jià)鍵互相連接成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈”(叫分子鏈)。體型結(jié)構(gòu)的特征是分子鏈與分子鏈之間還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來(lái),形成三度空間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這兩種不同的結(jié)構(gòu),性能上有很大的差異。
加聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)方法:書(shū)寫(xiě)加聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí),將鏈節(jié)寫(xiě)在方括號(hào)內(nèi),將聚合度寫(xiě)在方括號(hào)的右下角,用橫線“—”表示端基
玻璃態(tài)的特征是形變很困難,硬度大;高彈態(tài)的特征是形變很容易,具有高彈性;粘流態(tài)的特征是形變能任意發(fā)生,具有流動(dòng)性。這三種物理狀態(tài),隨著溫度的變化可互相轉(zhuǎn)化。