什么是高分子材料?

高分子材料是由叫做單體的重復小單元長鏈組成的分子。高分子材料比其他任何分子的重量都高,并可以由數十億個原子組成。人體DNA就是由兩百多億個原子組成的分子。蛋白質或氨基酸聚合物,以及其他一些構成生命的分子都是高分子材料。高分子材料也是有多種不同類型分子組成的大類別,而其中也包括塑料。

單體通常是有4-10個原子大小的分子,在叫做聚合的過程中反應綁定其他單體。高分子材料和它們的聚合過程多種多樣,并且存在不同類型的系統。其中一種主要的聚合形式是縮聚反應,反應分子釋放水這種副產品。這也是所有蛋白質形成的方式。

高分子材料并非總是常規重復單體的直鏈,有時它們是由不同長度的鏈組成,甚至還是指向多個方向的支鏈。殘余單體也經常與它們產生的高分子材料一起并給予額外特性。要將單體鏈接成特定結構需要不同類型的催化劑,這也是加速反應時間的第二分子。催化劑是大多數合成高分子材料產品的基礎。

在共聚時,高分子材料由兩種或更多不同單體形成。較大并且更復雜的高分子材料熔點和張力更高。某些高分子材料極其復雜以至于很難識別,因此還經常用到X光掃描和小角中子掃描等技術。

大多數高分子材料是有機的,并且用碳鍵作為骨干。其他一些使用的是硅。由于高分子材料的多樣性,這個領域還有很大的研究和發展潛力。