聚合物單體(Monomer)

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聚合物單體(Monomer)
國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

單體
可形成聚合物的簡單分子稱為單體。

依單體的種類數目可將聚合物分為同聚合物及共聚合物
舉例而言,商品名稱為保利綸的塑膠製品,其成分為聚苯乙烯,其結構如下:

其單體為苯乙烯,



像聚苯乙烯這類由相同單體聚合而稱的聚合物,稱為同聚合物。
有些聚合物是由兩種或兩種以上的單體聚合而成,稱為共聚合物。例如蛋白質是以胺基酸為單體形成的聚合物,每一個蛋白質分子可能由二十種胺基酸組成。

單體連接方式影響聚合物形狀與性質
單體大多為有機分子,其特徵為至少能與另外兩個單體連接。如果能同時與二個單體連接,可形成鏈狀聚合物,此類聚合物通常受熱後會改變形狀;單體分子如果能同時與三個以上單體連接,可形成網狀聚合物,此類聚合物受熱也不會改變形狀。
例如前述聚苯乙烯,每一單體恰與另外兩個單體連接,故屬於鏈狀聚合物。天然橡膠也是鏈狀聚合物,其單體為異戊二烯:

每一單體連接另外二個單體時,形成鏈狀聚合物,即天然橡膠:

但如果在製造橡膠的過程中,加入5~8%的硫,硫原子在橡膠分子鏈間產生橋梁作用,稱為硫化橡膠,部分結構如下:

由上圖紅色區塊可看出某些異戊二烯分子除了連接另二個異戊二烯分子外,還連接了硫原子,相互連接成網狀聚合物,硫化橡膠比天然橡膠更具彈性。

單體分子的官能基決定聚合方式
如果單體分子含有雙鍵,通常進行加成聚合;如果單體分子含有二種不同官能基,通常進行縮合聚合。
例如前述苯乙烯有一碳-碳雙鍵(如下圖紅色區塊),聚合時不須釋放小分子,其聚合方式屬加成聚合。

達克綸則屬縮合聚合物,其單體有二種,對苯二甲酸及乙二醇,每個單體分子都有二個官能基(下圖中紅色區塊),

進行聚合反應時,會釋出水分子,屬縮合反應。

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