Question

聚合物可分为哪几类？

Answer 1

可以从不同的角度对聚合物进行分类，如从单体来源、合成方法、最终用途、加热行为、聚合物结构等。
1.主链的元素结构分类
按分子主链的元素结构，可将聚合物分为碳链、杂链和元素有机三类。
(1) 碳链聚合物 大分子主链完全由碳原子组成。绝大部分烯类和二烯类聚合物属于这一类，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
(2) 杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚硫橡胶等。工程塑料、合成纤维、耐热聚合物大多是杂链聚合物。
(3) 元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机基团组成，如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶就是典型的例子。
元素有机聚合物又称杂链的半有机高分子，如果主链和侧基均无碳原子，则称为无机高分子。
2.材料的性质和用途分类
按材料的性质和用途分类，可将高聚物分为塑料、橡胶和纤维。
(1) 橡胶 通常是一类线型柔顺高分子聚合物，分子间次价力小，具有典型的高弹性，在很小的作用力下，能产生很大的形变(500%~1000%)，外力除去后， 能恢复原状。因此，橡胶类用的聚合物要求完全无定型，玻璃化温度低，便于大分子的运动。经少量交联，可消除永久的残余形变。以天然橡胶为例，Tg 低(-73℃)，少量交联后，起始弹性模量小(＜70N/cm²)。经拉伸后，诱导结晶，将使模量和强度增高。伸长率为400%，强度增至15OON/cm²；500%时为20OON/cm²。橡胶经适度交联(硫化)后形成的网络结构可防止大分子链相互滑移，增大弹性形变。交联度增大，弹性下降，弹性模量上升，高度交联可得到硬橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶是常用的品种。
(2) 纤维 遥常是线型结晶聚合物，平均分子量较橡胶和塑料低，纤维不易形变，伸长率小(＜10%~50%)，弹性模量(＞3500ON/cm²)和抗张强度(35000N/cm²) 都很高。纤维用聚合物带有某些极性基团，以增加次价力，并且要有高的结晶能力。拉伸可提高结晶度。纤维的熔点应在200℃以上，以利于热水洗涤和熨烫，但不宜高于300℃，以便熔融纺丝。该聚合物应能溶于适当的溶剂中，以便溶液纺丝，但不应溶于千洗溶剂中。工业中常用的合成纤维有聚酰胺 (如尼龙-66、尼龙-6等)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。
(3) 塑料 是以合成或天然聚合物为主要成分，辅以填充剂、增塑剂和其他助剂在一定温度和压力下加工成型的材料或制品。其中的聚合物常称作树脂，可为晶态和非晶态。塑料的行为介于纤维和橡胶之间，有很广的范围，软塑料接近橡胶，
硬塑料接近纤维。软塑料的结晶度由中到高，Tm、Tg有很宽的范围，弹性模量(1500O~3500ON/cm²)、拉伸强度(150O~7000N/cm²)、伸长率(20%~800%)都从中到高。聚乙烯、聚丙烯和结晶度中等的尼龙-66均属于软塑料。硬塑料的特点是刚性大、难变形。弹性模量(70000~350000N/cm²)和拉伸强度(3000~8500N/cm²)都很高，而断裂伸长率很低(0.5%~3%)。这类塑料用的聚合物都具有刚性链，属无定型。塑料按其受热行为也可分为热塑性塑料和热固怯塑料。依塑料的状态又可细分为模塑塑料、层压塑料、泡沫塑料、人造革、塑料薄膜等。

Answer 2

可以从不同的角度对聚合物进行分类，如从单体来源、合成方法、最终用途、加热行为、聚合物结构等。
1.主链的元素结构分类
按分子主链的元素结构，可将聚合物分为碳链、杂链和元素有机三类。
(1)
碳链聚合物
大分子主链完全由碳原子组成。绝大部分烯类和二烯类聚合物属于这一类，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
(2)
杂链聚合物
大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚硫橡胶等。工程塑料、合成纤维、耐热聚合物大多是杂链聚合物。
(3)
元素有机聚合物
大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机基团组成，如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶就是典型的例子。
元素有机聚合物又称杂链的半有机高分子，如果主链和侧基均无碳原子，则称为无机高分子。
2.材料的性质和用途分类
按材料的性质和用途分类，可将高聚物分为塑料、橡胶和纤维。
(1)
橡胶
通常是一类线型柔顺高分子聚合物，分子间次价力小，具有典型的高弹性，在很小的作用力下，能产生很大的形变(500%~1000%)，外力除去后，
能恢复原状。因此，橡胶类用的聚合物要求完全无定型，玻璃化温度低，便于大分子的运动。经少量交联，可消除永久的残余形变。以天然橡胶为例，Tg
低(-73℃)，少量交联后，起始弹性模量小(＜70N/cm²)。经拉伸后，诱导结晶，将使模量和强度增高。伸长率为400%，强度增至15OON/cm²；500%时为20OON/cm²。橡胶经适度交联(硫化)后形成的网络结构可防止大分子链相互滑移，增大弹性形变。交联度增大，弹性下降，弹性模量上升，高度交联可得到硬橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶是常用的品种。
(2)
纤维
遥常是线型结晶聚合物，平均分子量较橡胶和塑料低，纤维不易形变，伸长率小(＜10%~50%)，弹性模量(＞3500ON/cm²)和抗张强度(35000N/cm²)
都很高。纤维用聚合物带有某些极性基团，以增加次价力，并且要有高的结晶能力。拉伸可提高结晶度。纤维的熔点应在200℃以上，以利于热水洗涤和熨烫，但不宜高于300℃，以便熔融纺丝。该聚合物应能溶于适当的溶剂中，以便溶液纺丝，但不应溶于千洗溶剂中。工业中常用的合成纤维有聚酰胺
(如尼龙-66、尼龙-6等)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。
(3)
塑料
是以合成或天然聚合物为主要成分，辅以填充剂、增塑剂和其他助剂在一定温度和压力下加工成型的材料或制品。其中的聚合物常称作树脂，可为晶态和非晶态。塑料的行为介于纤维和橡胶之间，有很广的范围，软塑料接近橡胶，
硬塑料接近纤维。软塑料的结晶度由中到高，Tm、Tg有很宽的范围，弹性模量(1500O~3500ON/cm²)、拉伸强度(150O~7000N/cm²)、伸长率(20%~800%)都从中到高。聚乙烯、聚丙烯和结晶度中等的尼龙-66均属于软塑料。硬塑料的特点是刚性大、难变形。弹性模量(70000~350000N/cm²)和拉伸强度(3000~8500N/cm²)都很高，而断裂伸长率很低(0.5%~3%)。这类塑料用的聚合物都具有刚性链，属无定型。塑料按其受热行为也可分为热塑性塑料和热固怯塑料。依塑料的状态又可细分为模塑塑料、层压塑料、泡沫塑料、人造革、塑料薄膜等。