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生活中的高分子材料

生活中的高分子材料

  一、高分子的定義

高分子材料:以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料,高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料,由千百個原子彼此以共價鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復結(jié)構(gòu)單元的有機化合物。

  高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬,所含原子數(shù)目一般在幾萬以上,而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時,叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時,這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu),所以也叫體型高分子。

  二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征

  高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結(jié)構(gòu)單元組成,高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。 因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外,還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài),所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學結(jié)構(gòu),也稱一級結(jié)構(gòu),包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài),鏈的柔順性以及分子在中的構(gòu)象,也稱二級結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況,統(tǒng)稱為三級結(jié)構(gòu)。

  三、高分子材料按來源分類

  高分子材料按來源分,可分為天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。

  天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的,如各種塑料,合成橡膠,合成纖維、涂料與粘接劑等。

  四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多,如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

  (一)、塑料

  塑料是一種合成高分子材料,又可稱為高分子或巨分子,也是一般所俗稱的塑料或樹脂,可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。

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