聚合物

聚合物又称加聚物。由一种单体经聚合(加聚)反应而成的产物。分子具有重复的结构单位。分子量低的称低聚物,如三聚甲醛等。分子量高的,达几千甚至几百万的称高聚物或高分子化合物。高聚物有天然产物和人工合成的两类。天然高聚物,如蛋白质是氨基酸的聚合物、淀粉和纤维素是环状多羟基的聚合物(糖类)等,又称生物高聚物。它们大多可被生物降解,短期内可能会造成水体生物需氧量的递增,在厌氧条件下会分解产生氨、硫化氢和甲烷等污染物,但不致引起长期的环境影响。合成高聚物的种类繁多,制品应用很广,如聚氯乙烯和聚苯乙烯塑料、树脂、聚酯及橡胶等。它们是难降解物质。在环境中会长时间存在造成大量废品垃圾,其中的增塑剂会蒸发出来污染环境,影响人体健康。聚合物的单体大多从石油中得来,许多是有毒有害物质,如氯乙烯为致癌物。现今,人们在研制各种聚合物的含氧化物、含过氧化氢化合物及含羰基的化合物。这种高聚物在阳光照射下会光解成低分子的有机物并能被生物进一步降解而成无害物,使它不会污染环境。
高分子聚合物是由一种或几种结构单元主要以共价键连接起来的高分子量的化合物,也称高聚物、高分子化合物、大分子化合物等。例如,聚乙烯[—CH2—CH2—]n,尼龙6[—NH(CH2)5CO—]n,它们的结构单元分别为—CH2—CH2—,—NH(CH2)5CO—,聚合度为n。
由于分子量很高(通常为104~106) ,故显示许多特殊的性能,如较难溶,甚至不溶; 溶解先溶胀; 溶液粘度比相等浓度的小分子溶液高得多; 分子间作用力大,通常只能呈粘稠的液态或固态,不能气化; 固体具有一定力学强度,能抽丝,可拉膜。聚合物由长短不一的许多大分子链组成,这一特性称为分子量的多分散性,可用分子量分布来描述它的多分散性。通常所说的聚合物的分子量是平均值。根据统计平均方法不同,有数均分子量[等于高聚物的总质量(以g为单位)除以所含各种分子量分子的总物质的量,以表示Mm]、质均分子量 (等于高聚物的各种分子量的分子的质量分数与其相应的分子量乘积的总和,以Mm表示) 等。Mm/Mm称多分散系数,用来衡量分子量分布的宽窄。多分散系数越大,分子量分布越宽,分散程度越大。
高分子聚合物的性质在很大程度上还决定于分子链的形状。根据分子链的形状不同,可分为线型、球型、网型和体型几种结构。
线型结构高分子聚合物的主链原子,常排列成一长链形状,在长链上接有或多或少长短不一的支链。这类结构的高聚物受热时,往往可以熔化,也能溶于特定的有机溶剂,具有形成晶体的可能性,并可用人工定向。由于其中少量支链使分子间距增大,结构变松,从而机械强度降低,溶解能力和可塑性增高。常用的这类高聚物有聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶等。
球型结构高分子聚合物的主链也是长链形状,但带有大量的支链,并围绕在主链的四周,使分子成为球状。其强度和弹性都不及线型结构高,无显著的熔点,但具有良好溶解性能。酚醛树脂、脲醛树脂等反应过程的中间产物均属这类结构。
网型结构高分子聚合物的主链也是长链形状,但为横跨键所交联成为网状。它在高温下不熔化,但能变软具有塑性;在有机熔剂中不溶解,但能膨胀,硫化橡胶即属于这类高分子。
体型结构高分子聚合物以长链为主链,在三维空间与其它许多分子发生交联而成,但在单体聚合过程中,也能逐步交联而形成。体型结构的高聚物质硬而脆,在高温中既不熔化,也无可塑性,在有机溶剂中不能溶解。酚醛、胺醛、环氧及聚酯等树脂的最终产物均属于此结构。
我们可从不同角度给聚合物分类。按性质和用途分为化学纤维、塑料、橡胶、涂料和粘合剂; 按合成反应的名称分为加成聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)、缩合聚合物(如聚酯、聚酰胺等)、开环聚合物(如聚醚等)等; 按来源分为天然聚合物 (如淀粉、纤维素等)、合成聚合物(如烯类聚合物等)、半合成聚合物(如醋酸纤维素等); 按主链元素组成分为碳链聚合物(主链主要由碳原子构成)、杂链聚合物(主链除碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子)、元素有机聚合物(主链主要由硼、硅、铝、氧、氮、硫、磷等原子组成,侧链为有机基团如甲基、乙基等); 按应用功能分为通用高分子、功能高分子等。
聚合物的使用指标主要有强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性、耐磨性、耐溶剂性、透光性、气密性、电绝缘性等。聚合物的密度小,比同体积的钢铁小得多; 有的具有导电性、磁性,有的耐高温、耐低温、耐辐射; 有的有良好的气密性、透光性等。广泛用于医疗、导电、耐热、建筑、包装材料、塑料等方面。
聚合物的生产方法有本体聚合(包括熔融聚合,是单体在引发剂或光、热、辐射作用下,一般不加其他介质进行的聚合)、溶液聚合(单体、引发剂溶于适当溶液中的聚合)、乳液聚合 (在搅拌和乳化剂作用下,使单体分散在水中呈乳状液进行聚合)、悬浮聚合(在搅拌和分散剂作用下,单体分散成单体液滴,悬浮于水进行聚合)等,根据使用要求不同,可采用不同的聚合方法。
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二聚酸聚乙烯亚氨卡波姆树脂三甘醇单甲醚牙托粉聚季铵盐-6聚乙烯醇缩丁醛四丁酚醇溴化聚苯乙烯聚四氟乙烯聚丁二酸乙二醇酯(DEGS)聚丙烯胺盐酸盐色谱载体乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物胶树脂加拿大树脂热稳定剂氯甲基剧本乙烯树脂大孔树脂1X2离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂聚乳酸聚乙醇酸聚甘油脂肪酸酯离子交换树脂离子交换树脂4-甲苯氢胺树脂乙烯基苯基-羟乙基-二甲基氯化铵、二乙烯基苯的聚合物 六氟环氧丙烷的均聚物 聚乙烯己二酸 分子量1,000聚(四氢呋喃)聚偏氟乙烯树脂乙烯基苯磺酸与二乙烯基苯的聚合物 高粘聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(HVPET-94) 三缩四乙二醇水溶性酚醛树脂 聚氯乙烯三羟甲基丙烷三缩水甘油醚聚季铵盐-11聚4-乙烯吡啶丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物聚丙烯聚肉桂酸乙烯酯聚马来酸聚乙烯亚胺交换树脂聚乙烯醇缩甲醛聚(L-乳酸)聚丙二醇二环氧乙烷甲基醚聚酰胺粉(尼龙6)2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物聚(甲基丙烯酸异丁酯)聚季铵盐-7聚醚胺乙烯-醋酸乙烯共聚物聚氯乙烯聚(乙烯基甲基醚)聚(对苯乙烯磺酸)聚季铵盐-10全氟聚醚二乙烯基苯与乙烯基苯基-N,N,N-三甲基氢氧化铵的聚合物 1-丙氧基-2-丙醇 聚(2-乙基-2-噁唑啉) 聚(4-乙烯吡啶)聚(烯丙胺·盐酸)抗氧化剂 TH-CPL聚(4-氯苯乙烯)1,2-亚乙二次氮四丙醇与环氧乙烷和甲基环氧丙烷的聚合物 脲醛树脂氯化聚丙烯丙烯酸-丙烯酸酯共聚物四溴双酚A聚碳酸酯马瑞费德试剂乙烯吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲胺乙酯的共聚物聚(六亚甲基双氰基胍-六亚甲基二胺)盐酸盐丙烯腈与1,1-二氯乙烯的聚合物 聚环氧乙烷聚环氧丙烷单丁基醚 全氟烷基乙基丙烯酸酯聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸)对甲苯磺酰胺甲醛树脂磺酸化的2,5-呋喃二酮与乙烯基苯的聚合物的钠盐 氧化聚乙烯聚丁二烯聚季铵盐-10硅油葫芦脲聚(已内酯)二硫化烷基酚聚丙烯腈熬和树脂萜烯树脂乙烯乙苯、二乙烯苯、乙烯苯的聚合物氯甲基化三甲胺季铵化 聚己内酯聚丙烯酰胺玛帝树脂 离子交换树脂胺甲基树脂离子交换树脂钙锌稳定剂PVC热稳定剂离子交换树脂王树脂环氧树脂聚砜 树脂阳离子交换树脂树脂离子交换树脂聚硬脂酸乙烯酯氯化聚氯乙烯氢化-(1-癸烯四聚体与1-癸烯三聚体) 马尼拉榄香树脂 吲哚树脂卡波树脂D403硼选择树脂离子交换树脂大孔树脂HPD左旋马尾松树脂醇环氧树脂736氯甲基化树脂CHELEX树脂甲基含氢MQ硅树脂离子交换树脂螫合树脂聚酰亚胺树脂甲基MQ树脂NKA-2树脂双氯芬酸树脂盐Β-蒎烯树脂卡波姆树脂丙烯酸树脂粉低温固化树脂固化剂加热固化硅树脂40W树脂大孔树脂AB-8苯基硅树脂中间体离子交换树脂高吸水性树脂聚丁二酸丁二醇酯聚丙烯酸树脂Ⅳ水性聚氨酯树脂氯甲基树脂螯合树脂阴离子树脂离子交换树脂、氯型NKA-9树脂三苯基磷树脂石油树脂鳌合树脂耐高温甲基硅树脂色谱填料树脂S-8树脂苯乙烯离子交换树脂环氧树脂包埋剂环氧树脂732甲基乙烯基MQ树脂离子交换树脂甲基硅树脂阳离子树脂苯乙烯-茚树脂波斯树脂 皮树脂醇层析聚酰胺树脂低温固化环氧树脂液体萜烯树脂有机硅树脂微球甲酸聚苯乙烯树脂羟基丙烯酸树脂离子交换树脂辛基酚醛硫化树脂热固性丙烯酸树脂聚酰胺树脂羧聚苯乙烯树脂环氧树脂I钯树脂催化剂环氧树脂332苯基乙烯基树脂甲醛-苯酚-三亚乙基四胺共聚物 氯乳液 聚丙二醇单丁醚聚(2-羟基丙烷基丙烯酸酯)丁烯/乙烯/苯乙烯共聚物甲基丙烯酸甲酯交联聚合物葫芦[7]脲葫芦[8]脲全氟磺酸树脂树脂酸锌甘油松香树脂136 二乙酸丁香树脂醇酯水性丙烯酸树脂大孔树脂D101甲基MQ硅树脂巯甲基树脂离子交换树脂离子交换树脂氯醋树脂苯甲基硅树脂苯氧基树脂大孔吸附树脂陶氏DOW树脂氯甲基二苯乙烯树脂乙酸乙烯酯与氯乙烯和乙烯醇的聚合物 聚(4-甲基苯乙烯)二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)和苯基倍半硅氧烷的聚合物 聚丙烯酸乙酯聚(苯乙烯-马来酸酐)部分末端环己基/异丙酯,异丙苯二乙烯苯、磺化乙烯苯的聚合物钠盐 聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯甲基葡糖醇聚醚-20苯乙烯/丙烯酸(酯)类共聚物钠硬脂醇聚醚-10 烯丙基醚/丙烯酸(酯)类共聚物聚甘油-10 二异硬脂酸酯三羟基聚氧化丙烯醚 氰基胍与氯化铵和甲醛的聚合物 环氧琥珀酸聚合物EVA卷烟胶 聚(4-羟基-3-硝基苯乙烯)2-丙烯酸钾盐与2-丙烯酰胺的聚合物 2-甲基-2-丙烯酸的均聚物 O-[2-(3-巯基丙酰基氨基)乙基]-O′-甲基聚乙二醇1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺与丁基化甲醛的聚合物 氯化聚乙烯 2-甲基丙烯酸与乙烯的聚合物 2-丙烯-1-醛与苯乙烯的聚合物 2-[乙基[(十七氟辛基)磺酰]氨基]乙醇聚氧乙烯醚甲基环氧乙烷与环氧乙烷和单十八烷酸酯的聚合物 丙烯酸马来酸共聚物异丁烯、马来酸的共聚物钠盐 2,5-呋喃二酮、乙烯基苯的聚合物钠盐 二乙烯基苯与苯乙烯和乙烯基乙苯的聚合物 聚季铵盐-32聚(苯乙烯-马来酸酐)部分末端丙酯,异丙苯马来酸酐改性的聚乙烯 聚1,2-丙二醇单甲基丙烯酸酯 2-甲基-2-丙烯酸-2-乙基己基酯的均聚物 异氰酸预聚合物间苯二酚-乙醛预缩合树脂分散剂NNO2,4,6-三溴苯氧基封端四溴双酚-A 碳酸酯齐聚物4-(1,1-二甲基丙基)苯酚与二氯化二硫的聚合物聚丙烯酸甲酯三羟甲丙烷三聚丙二醇醚(氨基封端)丙烯酸、乙醇的聚合物钠盐 尼龙-12 聚季铵盐-2聚甲基丙烯酸苄酯聚甘油1-甲基乙烯基苯与乙烯基苯的聚合物 ABS 树脂PPG-12/SMDI共聚物聚乳酸1,4-亚丁基琥珀酸与1,6-二异氰酸基己烷的聚合物全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯四羟甲基硫酸磷脲缩体聚甲基丙烯酸甲酯苯氧基封端四溴双酚-A 碳酸酯齐聚物聚(苯乙烯-CO-马来酸)聚1-(乙烯氧基)-2-甲基丙烷 聚(环己基丙烯酸酯)聚季铵盐-33聚季铵盐-1尼龙-12 甲基丙烯酸环氧甲酯与乙烯的聚合物 二(丙烯乙二醇)叔丁基醚聚偏二氯乙烯树脂 2-甲基-2-丙烯酸的均聚物 乙烯基苯、1,3-丁二烯的聚合物-氢化 聚(乙烯甲基酮)2,5-呋喃二酮与1-十八烯的聚合物 12-环氧甲氧基-9-十八烯酸甘油三酯聚合物 聚碳酸酯聚乙烯亚胺氨基树脂 聚(2-丙烯胺-2-甲基-1-丙磺酸-CO-丙烯腈)聚(醋酸乙烯-CO-丁基马来酸-CO-丙烯酸异冰片酯)双酚A、4,4’-二氯苯砜的共聚物 乙烯醇-乙烯共聚物2-甲基-2-丙烯酸丁酯单聚物 氢化-(1-癸烯四聚体与1-癸烯三聚体) 聚对叔丁基苯酚二硫化物不溶性硫黄丙烯酸(酯)类共聚物聚羟基硬脂酸C8-18 全氟烷基乙醇磷酸酯DEA盐丁腈橡胶(170型) 聚(甲基乙烯基醚-ALT-马来酸酐)邻苯二甲酸二烯丙酯模塑料 聚[r-3-羟基丁酸]聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯甲醛与1,3苯二酚的聚合物 乙烯丙烯共聚物2-丙烯酸乙基酯与乙烯的聚合物 2-丙烯酸-2-乙基己酯的均聚物 2-丙烯酸丁酯均聚物聚(十六烷甲基丙烯酸酯)丁醇化的脲与甲醛的聚合物 丙烯酸聚合物甲醛与4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚的聚合物聚二氯乙基醚四甲基乙二胺PEG-15 椰油基聚胺苯乙烯/丙烯酰胺共聚物PPG-3 甲醚1,6-己二酸与1,6-己二醇和新戊二醇的聚合物 苯乙烯-马来酸酐无规共聚物2,3-二甲基苯磺酸钠聚(甲基丙烯酸十八酸酯)聚乙丙交酯三丙二醇丙醚 三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚聚(苯乙烯-马来酸酐)部分末端异辛酯,异丙苯聚(1,4-丁烯己二酸酯)壳聚糖低聚乳酸酯聚三氟氯乙烯尼龙-11 2-甲基-2-丙烯酸丁酯与2-甲基-2-丙烯酸甲酯的聚合物 氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(LC-201) 氯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物甲基环氧乙烷与1,2,-乙二胺和环氧乙烷的聚合物 聚乙烯基乙醚1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺与甲醛和甲缩醛的聚合物 氯丁橡胶2-马来酸单丁酯与甲基乙烯基醚的聚合物 聚异戊二烯接枝马来酸酐苯乙烯与2-甲基-1,3-丁二烯的聚合物 乙烯基甲苯-α-甲基苯乙烯 2-丙烯酸甲酯与2-丙烯腈的聚合物 苯乙烯-马来酸酐无规共聚物氯磺化聚氯乙烯 ε-己内酰胺与亚胺基六次甲基亚胺基己二酰的聚合物 聚(ALFA-甲基苯乙烯)化学改性聚丙烯聚(对溴苯乙烯)丁腈橡胶(170型) 乙烯基甲基苯的均聚物 聚(N-异丙基丙烯酰胺)1-乙烯基-2-吡咯烷酮与苯乙烯的共聚物 弱酸性阳离子交换树脂 二乙烯基苯与磺化(苯乙烯和乙烯基乙苯)的聚合物 聚苊聚十八烷基乙烯基醚VP/二十碳烯共聚物氯化-2-甲基-1,3-丁二烯的均聚物 新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯 O-[2-(3-丁二酰)乙基]-O'-甲基-聚乙烯二醇聚丙烯酸钾聚乙烯单醇2-丙烯酸与乙烯的聚合物锌盐 AS 树脂二甲胺与环氧氯丙烷的聚合物 聚DL乳酸2-丁烯酸与乙酸乙烯基酯的聚合物 甲基丙烯酸甲酯与1,1-二氯乙烯和丙烯腈的聚合物 聚(4-甲基-1-戊烯),低分子量丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3,6-二甲基-1,4-二恶烷-2,5-二酮聚合物2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇聚环氧乙烷醚 缩水甘油封端双酚 A 环氧氯丙烷共聚物聚丙烯酸-丙烯酰胺氢化C6-20-烃的聚合物 环氧树脂蜂花烷基 PVP呋喃树脂 甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物 异丙稀和马来酸酐共聚物