从小单元到大分子
聚合物的大分子包含许多连接起来的结构单元,链长和组成可以存在分布。纤维素、天然橡胶与合成尼龙都属于这一大类,但来源和具体结构不同。日常所说的塑料只是聚合物材料的一部分,不能覆盖天然纤维和所有弹性材料。
长链观念的形成
早期研究者对巨大分子的存在曾有争论,施陶丁格提出由共价键连接的长链解释,逐渐得到实验支持。卡罗瑟斯在杜邦开展系统的合成研究,用已知有机反应构建大分子。这条研究路线把分子结构问题与可制造的新材料联系起来。
参考:[1]
链排列决定材料响应
长链可以紧密排列形成部分结晶区域,也可以形成缺少长程有序的区域。支化、交联与链间作用改变链段运动,影响刚度、弹性和受热行为。同样具有较高分子量的材料,并不会因此自动具有相同的透明度、强度或加工温度。
参考:[2]
纤维、弹性体与成型材料
拉伸加工可以使某些聚合物链和结晶区域沿纤维方向取向;适度交联有助于弹性体恢复形状;高度交联的热固性材料则形成稳定网络。这些差别说明材料性能来自结构与加工的配合,聚合物名称之外,还需要说明配方、形态和使用条件。
参考:[2]