高分子聚合物科普，一图了解什么是高分子

来源：「高分子材料科学」微信公众号

高分子聚合物是由许多小分子（称为单体）聚合反应而成的， 其结构由重复的亚基单体组成。相对于小分子化合物，高分子具有独特的物理性能，包括韧性，粘弹性，形成玻璃和半结晶结构而不是晶体的趋势。

图1. 聚合物链外观

高分子聚合物分为两种：天然和人工合成。

大麻，琥珀，羊毛，虫胶，丝绸，天然橡胶以及木材和纸张里的纤维素都是天然聚合物。

人工合成的聚合物也常见于生活中，如尼龙，塑料，胶黏剂等。尼龙是由重复的酰胺基链组成，类似蛋白质中的肽键结构。尼龙聚合物具有广泛的商业应用如服装。汽车、地板、零食包装。塑料聚合物常见的有聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate， 矿泉水瓶、碳酸饮料瓶），聚丙烯 （Polypropylene，微波炉餐盒，可在100℃左右使用），高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，清洁用品、沐浴产品），低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，保鲜膜、塑料膜等），聚碳酸树酯（Polycarbonates,水壶、水杯、奶瓶）,聚苯乙烯(Polystyrene,碗装泡面盒、快餐盒)

合成工艺：聚合

聚合是将许多称为单体的小分子结合到共价键链或网络中的过程。在聚合过程中，某些化学基团可能会从每种单体中丢失。PET聚酯的聚合发生该过程。单体是对苯二甲酸（HOOC-C6H4-COOH）和乙二醇（HO-CH2-CH2-OH），但重复单元是-OC-C6H4-COO-CH2-CH2-O-，对应于两个单体损失了两个水分子。掺入聚合物中的每种单体的不同部分称为重复单元或单体残基。

实验室合成方法通常分为两类：逐步增长聚合和链增长聚合。两者之间的本质区别在于，在链增长聚合中，单体一次只能添加到一个链中，例如在聚乙烯聚合过程中，而在逐步增长聚合中，单体链可以直接彼此结合，例如聚酯纤维的合成。

图2：聚合方法分类

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