聚合物-重复亚基的组成

研究简介

聚合物是一种由许多重复的亚基组成的物质或材料，这些亚基组成了非常大的分子或大分子。人造和天然聚合物由于其广泛的特性在日常生活中发挥着至关重要和广泛的作用。聚合物包括从聚苯乙烯等常见的合成塑料到DNA和蛋白质等生物聚合物，这些聚合物对生物结构和功能至关重要。聚合物，无论是天然的还是人造的，都是由大量被称为单体的小分子聚合而成的。与小分子化合物相比，它们的巨大分子质量导致了不同寻常的物理特征，如韧性、高弹性、粘弹性，以及形成非晶态和半晶体结构而不是晶体的倾向。

约翰斯·雅各布·贝采里乌斯在1833年创造了这个术语，尽管与现代IUPAC的定义不同。Hermann Staudinger在1920年提出了聚合物作为共价键结合大分子结构的现代概念，并在接下来的十年里收集实验证据来支持他的主张。聚合物被研究在聚合物科学，生物物理学，材料科学和工程，以及其他主题。聚合物科学传统上专注于由重复单元的共价化学键形成的产物。由非共价键组成的超分子聚合物是一个快速发展的领域。乳胶橡胶聚异戊二烯是一种天然聚合物，而泡沫聚苯乙烯是一种合成聚合物。尼龙、聚丙烯腈、PVB、硅胶和许多其他合成聚合物大致按国际需求顺序列出。每年约有3.3亿吨这种聚合物被生产出来。通常情况下，用于制造塑料的聚合物的连续连接的主链是由碳原子组成的。聚乙烯是重复单位或单体的一个基本例子，其重复单位是乙烯。 Many additional structures exist; for example, silicon is used to make silicones, which include products like Silly Putty and waterproof plumbing sealant. Polymer backbones, such as those of polyethylene glycol, polysaccharides, and DNA, all include oxygen. Natural polymers like cotton, starch, and rubber were widely used for many years before synthetic polymers like polyethene and perspex became available.

对天然存在的聚合物进行化学修饰，可制成许多具有商业意义的聚合物。由硝酸和纤维素反应合成硝化纤维素，以及在硫磺存在下加热天然橡胶形成硫化橡胶，是两个值得注意的例子。聚合物可以通过多种方式改变，包括氧化、交联和端封。聚合物材料的结构可以在几个长度尺度上定义，从亚纳米到宏观。事实上，有一个层次结构，每一步都为下一步奠定基础。聚合物的组成单体的身份是描述其结构的起点。