
乍一听“高分子”一词,许多人一定会感到陌生、遥远。其实,高分子就在我们 每一个人的身边。人们的衣食住行都离不开高分子,甚至人们自身的肌体也是由大量 的高分子组成的。
也许,你不太相信。那么,请看你穿的衣服,不外是棉麻、丝毛、尼龙、的确良 等纤维构成;吃的食物,如米、面、豆、肉、蛋中都含有大量淀粉、蛋白质;建房子 用的木料,屋内摆设的木质家具是植物纤维构成;而有些灯具等是塑料制品;交通工
具使用的轮胎、穿的球鞋、雨衣是橡胶制品……,而所有这些都是高分子物质。足可 见高分子物质在我们日常生活中的重要地位。
虽然高分子物质的应用如此广泛,但人工合成高分子化合物,还是20世纪的事。 历史表明,新型材料的每一次出现都促进了人类文明的巨大飞跃。如从石器时代到青 铜时代再到铁器时代,都是以新型材料的出现和使用为标志的。在科学技术突飞猛进 的当代,人工合成纤维、合成橡胶和塑料等种种新型材料的问世,对人们的社会生产 和日常生活产生了更加重大而深远的影响。
什么是高分子
从古希腊开始,人们就对物质的本性探求不止。把水分一半仍是水,把木棍切一 半仍是木棍,那么,如果这样分割下去,有无止境呢?把水分割无论多少次得到的还 会是水吗?
古希腊博学的哲学家德谟克利特给出了否定的结论。他认为,物质是由大量的不 可再分割的微小粒子聚集而成的。这些微小粒子就是原子。原子一词在希腊文里就是 不可再分的意思。原子是实心的球体,但原子和原子之间有相当大的空隙。这种学说 被称为原子论。现代科技告诉我们,原子不是不可再分的。但是原子是保持物质化学 性质的最小微粒。同种或不同种的原子组成的分子则是保持物质的物理性质,即颜色、 形状、气味等性质的最小微粒。人们现在发现的原子数目只有百余种,但组成的分子 化合物却是五彩缤纷、难以计数的。
每个原子有固定的原子量。分子的分子量是组成分子的所有原子的原子量总和。 那么什么是高分子化合物呢?高分子化合物就是那些分子量特别大的物质。常见的化 合物一般由几个或几十个原子组成,分子量也在几十到几百之间。如水分子的分子量 为18、二氧化硫的分子量是44。高分子则不同,它的分子量至少要大于 1万。高分子 化合物的分子一般由几千、几万甚至几十万个原子组成,它的分子量也就是几万、几 十万、甚至以亿来计算。高分子的“高”就是指它的分子量高。
这么多的原子是怎样聚合在一起的呢?高分子物质有个共同的结构特性,即都是 由简单的结构单元以重复的方式连接而成的。这种结构单元被称为链节。一个高分子 中链节的数目被称为聚合度。链节间连接的方式不同,所形成的高分子化合物也不同, 其性质会有很大差别。如线型高分子是由许多链节组成的长链,其连接方式就像许多 铁圈一个接一个地套起来形成一条长形链一样。在这种结构中,不仅有分子中的化学 键力的作用,还由于长链很长,分子间接触点很多。因此,分子间的范德华力也起明 显的作用。这正是高分子化合物有其特殊性能的原因。一般的小分子化合物,如我们 吃的食盐、庶糖等,几乎没有强度。但高分子化合物具有相当大的机械强度,有些甚 至超过钢铁的强度。生活中常常会见到这样的事情:一根很细的尼龙鱼线能吊起几斤 重的大鱼,而手指般粗细的尼龙绳可以吊起满载货物的大卡车。
此外,还有支链型高分子和网形高分子。线型高分子的分子链上长出了许多枝杈 就形成支链型高分子。塑料就是这种类型的高分 [1] [2] [3] [4] 下一页 |