认识高分子化合物|基础化学成果

高分子化合物简称高分子，也叫高聚物或聚合物，是相对分子质量高达104～106的大分子化合物。例如，淀粉和纤维素的相对分子质量从几万到几十万，蛋白质的相对分子质量从几万到几百万或更高，聚氯乙烯的相对分子质量一般为几万到几十万。表8-4是常见低分子化合物和高分子化合物的相对分子质量的比较。

表8-4常见低分子化合物和高分子化合物的相对分子质量的比较

1.高分子化合物的结构特点

高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但是它们的化学组成和分子构造并不复杂，都是由特定的结构单元通过共价键经多次重复连接而成的。例如，聚乙烯分子是由成千上万个结构单元“—CH2—CH2—”相互连接而成的。这种特定的结构单元叫做高分子的链节。每个高分子中链节的数目叫做聚合度，用n表示。显然，聚合度越大，重复排列的链节数越多，高分子的相对分子质量就越大。

有机高分子化合物的结构分为两种，即线型结构和体型（网状）结构，如图8-7-1所示。例如，聚乙烯是线型结构，硫化橡胶、酚醛树脂是体型（网状）结构。

图8-7-1　有机高分子化合物的结构类型

2.高分子化合物的基本特性

（1）溶解性(www.xing528.com)

线型高分子化合物，因分子链间可以滑动，一般能溶解于适当的溶剂中。而网状结构的体型高分子化合物，由于分子链间的相对移动很困难，一般不易溶解。

（2）弹性和塑性

线型高分子化合物的分子在通常情况下是卷曲的，当受到外力作用时，可拉直伸长，当外力去掉后，分子又会卷曲收缩，这种性质叫做弹性。例如，生胶是一种线型高分子化合物，它有很大的弹性。体型高分子化合物的弹性取决于分子中长链的交联程度。交联程度越大，弹性越小，甚至会失去弹性而成坚硬的物质，如硬橡皮等。

将线型聚乙烯塑料加热到一定温度时，就会变软，这时如将其制成一定的形状，冷至室温，其形状会保持不变，这种性质叫做可塑性。体型高分子化合物因分子中的长链彼此交联，加热时不能软化，因此也就没有可塑性了，例如酚醛树脂等。

（3）密度和机械强度

高分子材料虽相对密度小，但机械强度高，如玻璃钢的强度比合金钢大1.7倍，比钛钢大1倍。由于质轻、强度高、耐腐蚀、价廉，使得高分子材料在不少场合逐步取代了金属材料，全塑汽车的问世就是一个典型的例子。

（4）电绝缘性

高分子链是原子以共价键结合而成的，一般不易导电，所以高分子材料通常是良好的绝缘材料。它们被广泛应用于电气工业上，如开关面板、电线的包皮、电插座等。

此外，有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、不透水、抗辐射等性能，可用于某些特殊需求的领域。但是，高分子材料也有易燃烧、易老化和废弃后不易分解等缺点。