高分子的聚合度和链形态及其应用

高分子是指分子量很高（通常104～106）的一类化合物，又称大分子化合物或聚合物。高分子化合物分为天然高分子和合成高分子两大类。表5说明了高分子和低分子区分的大致范围，表6列举了部分高分子化合物和低分子化合物的分子量，以说明两者之间的差别。

合成聚合物的起始原料（简单化合物）称为单体。聚合物就是由成千上万个单体分子通过聚合反应以共价键连接而成的。在聚合物中，这种结构类似单体，并具有两个或两个以上共价键的基团，又称为结构单元（Structural unit）。当结构单元的原子组成和单体相同时，又称为单体单元。常用它来表达聚合物的结构。聚甲基丙烯酸甲酯（可以作为牙托粉）的单体，是甲基丙烯酸甲酯；硅橡胶（可以作为口腔印模材料和衬层材料）的单体，是二甲基二氯硅烷；尼龙—66（可作基托材料）的单体，是己二胺和己二酸两种。上述三种聚合物的结构可表示为：称为重复单元或链节，n为重复单元数或链节数（number of chain element）。对聚甲基丙烯酸甲酯而言，结构单元、重复单元和单体单元是相同的。对硅橡胶一类聚合物，重复单元和结构单元是一致的，但与单体的原子组成不同，故重复单元不宜称为单体单元。而尼龙—66的重复单元却包含了两种结构单元-NH（CH2）6NH-和-CO（CH2）4CO，这两种结构单元也不宜称为单体单元。

表5　高分子和低分子的一般划分

表6　部分低分子化合物和聚合物的分子量比较

表6　部分低分子化合物和聚合物的分子量比较

由于聚合物分子量很大，即使忽略分子两端的原子，也不会引起较大的误差。所以，聚合物的分子量M，就等于键节分子量M。与链节数n的乘积，即

M=nM。

聚合物分子所含重复单元的数目n，称为该聚合物的聚合度，用DP表示。对甲基丙烯酸甲酯类的聚合物来说，聚合度等于链节数，即DP=n。聚合度、键节数和分子量，都可作为表征聚合物分子大小的参数。

由一种单体聚合而成的聚合物，称为均聚物，如上述聚甲基丙烯酸甲酯。由两种以上单体共聚而成的聚合物，称为共聚物（copolymer），如甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯共聚物（可以作为造牙粉）：

由于聚合物分子量很大，即使忽略分子两端的原子，也不会引起较大的误差。所以，聚合物的分子量M，就等于键节分子量M。与链节数n的乘积，即

M=nM。

聚合物分子所含重复单元的数目n，称为该聚合物的聚合度，用DP表示。对甲基丙烯酸甲酯类的聚合物来说，聚合度等于链节数，即DP=n。聚合度、键节数和分子量，都可作为表征聚合物分子大小的参数。

由一种单体聚合而成的聚合物，称为均聚物，如上述聚甲基丙烯酸甲酯。由两种以上单体共聚而成的聚合物，称为共聚物（copolymer），如甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯共聚物（可以作为造牙粉）：

大部分共聚物中结构单元往往是无规律分布的，因此，上式只能表示大致的结构，而不是确切的或正确的重复单元结构。

大分子是由许多相同的重复单元通过共价键重复连接而成的。最简单的连接方式呈线型，称为线型高分子。(www.xing528.com)

含有两个以上官能团的单体，或有链转移发生的聚合反应，都可能形成支链型高分子或交联型高分子，后者又称为体型或网型高分子。高分子链的形态。（图6）

大部分共聚物中结构单元往往是无规律分布的，因此，上式只能表示大致的结构，而不是确切的或正确的重复单元结构。

大分子是由许多相同的重复单元通过共价键重复连接而成的。最简单的连接方式呈线型，称为线型高分子。

含有两个以上官能团的单体，或有链转移发生的聚合反应，都可能形成支链型高分子或交联型高分子，后者又称为体型或网型高分子。高分子链的形态。（图6）

图6　高分子链的形态

A.线型　B.支链型　C.交联型或网型

线型或支链型大分子彼此以分子间力吸引，相互聚集在一起，形成聚合物，特点是可溶可熔。例如PMMA等热塑性塑料，如MMA义齿基托塑料和成品塑料牙等。

交联型高分子可看作是许多线型或支链型大分子由化学键连接而成的网状结构或体型结构，分子量近似无穷，特点是不溶不熔，具有刚性链结构。但交联度小的，可以适当软化和溶胀。交联型高分子有交联型塑料牙、复合树脂修复体和硅橡胶印模等。

线型或支链型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的反应，称为交联。交联一般通过加聚反应和缩聚反应，以及光、热、辐射的作用来实现。交联反应常被用于聚合物的改性，如有些义齿基托塑料和塑料牙，即利用交联以增加其机械强度。

图6　高分子链的形态

A.线型　B.支链型　C.交联型或网型

线型或支链型大分子彼此以分子间力吸引，相互聚集在一起，形成聚合物，特点是可溶可熔。例如PMMA等热塑性塑料，如MMA义齿基托塑料和成品塑料牙等。

交联型高分子可看作是许多线型或支链型大分子由化学键连接而成的网状结构或体型结构，分子量近似无穷，特点是不溶不熔，具有刚性链结构。但交联度小的，可以适当软化和溶胀。交联型高分子有交联型塑料牙、复合树脂修复体和硅橡胶印模等。

线型或支链型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的反应，称为交联。交联一般通过加聚反应和缩聚反应，以及光、热、辐射的作用来实现。交联反应常被用于聚合物的改性，如有些义齿基托塑料和塑料牙，即利用交联以增加其机械强度。