聚合物的分类、结构和用途

聚合物的分类、结构和用途

        聚合物的归类能够从不一样的视角对聚合物实现归类，如从单体由来、合成方式、最后应用、加熱方式、聚合物构造等。

(1)按分子主链的元素构造，可将聚合物分成元素有机、碳链、杂链三种。
元素有机聚合物大分子主链中无碳原子，具体由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机基团构成，如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶便是典型性的实例。
元素有机又被称为杂链的半有机高分子，假如主链和侧基均无碳原子，则变成无机高分子。
碳链聚合物大分子主链全部由碳原子构成。绝大多数烯类和二烯类聚合物归属于这一类，如PE、聚苯乙烯、PVC等。
杂链聚合物大分子主链中除碳原子外，也有氧、氮、硫等杂原子。如聚醚、聚脂、聚酰胺树脂、聚氨酯材料、聚硫橡胶等。工程塑料、合成纤维、耐热聚合物大多数是杂链聚合物。

(2)按材质的特性和应用归类，可将高聚物分成塑料、橡胶和纤维。
塑料：是以合成或天然聚合物为主要成分，配合填充剂、增塑剂和其它改性剂在相应溫度和压力下生产加工成型的材质或产品。当中的聚合物常称作树脂，可以为晶态和非晶态。塑料的方式介于纤维和橡胶中间，有很广的使用范围，软塑料贴近橡胶，硬塑料贴近纤维。软塑料的结晶度由中到高，Tm、Tg有很宽的使用范围，弹性模量(15000～350000N／cm2)、抗张强度(1500～7000N／cm2)、伸长率(20％～800％)都从中到高。PE、PP和结晶度中等的PA—66均归属于软塑料。硬塑料的特征是刚性大、难变型。弹性模量(70000～350000N／cm2)和抗张强度(3000～8500N／cm2)都很高，而断裂伸长率很低(0．5％～3％)。这类塑料用的聚合物都具备刚性链，属无定型。塑料按其加熱方式也可分成热塑性塑料和热固性塑料。依塑料的状况又可细分为模塑塑料、层压塑料、泡沫塑料、人造皮革、塑料膜等。

橡胶：一般是一种线型柔顺高分子聚合物，分子间次价力小，有着非常典型的高弹力，在较小的作用力下，能形成较大的变形(500％～1000％)，作用力去除后，能恢复正常。所以，橡胶类用的聚合物需要完全性无定型，玻璃化温度低，易于大分子的运动。经小量交联，可清除永久性的残留变形。以天然橡胶为例子，Tg低(—73℃)，小量交联后，起始弹性模量小(<70N／cm2)。经拉伸后，诱导结晶，将使模量和強度提升。伸长率为400％，強度升至1500N／cm2；500％时为2000N／cm2。橡胶经适度交联(硫化)后形成的网络结构可避免大分子链相互滑移，扩大弹性形变。交联度扩大，弹力降低，弹性模量升高，高度交联可获得硬橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶是常见的种类。

纤维：一般是线性结晶聚合物，平均分子量较橡胶和塑料低，纤维不容易变形，伸长率小(<10％～50％)，弹性模量(>35000N／cm2)和抗张强度(>35000N／cm2)都很高。纤维用聚合物含有某一些极性基团，以提升次价力，而且要有高的结晶性能。拉伸可提升结晶度。纤维的熔点应在200℃之上，以利于热水洗涤和熨烫，但不适宜高过300℃，便于熔融纺丝。该聚合物应能溶解于合适的溶剂中，便于溶液纺丝，但不可溶解于干洗溶剂中。工业生产中常见的合成纤维有聚酰胺(如尼龙—66、尼龙—6等)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。

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