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聚合物
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聚合物意指：指具有非常大的分子量的化合物，分子間由結構單位（structural unit）、或單體由共價鍵連接在一起 。 這個聚合物（polymer）是出自於希臘字：polys代表的是多，而meros 代表的是小單位（part），所以很多小單位連結在一起的這種特別的分子，我們稱之為聚合物，例如塑膠和高分子。通常聚合物的分子量大於十萬，聚合度大於三千。

• 聚合物又稱加聚物。由一種單體經聚合(加聚)反應而成的產物。分子具有重複的結構單位。分子量低的稱低聚物，如三聚甲醛等。
  • 分子量高的，達幾千甚至幾百萬的稱高聚物或高分子化合物。高聚物有天然產物和人工合成的兩類。
  • 天然高聚物，如蛋白質是氨基酸的聚合物、澱粉和纖維素是環狀多羥基的聚合物(糖類)等，又稱生物高聚物。
  • 它們大多可被生物降解，短期內可能會造成水體生物需氧量的遞增，在厭氧條件下會分解產生氨、硫化氫和甲烷等污染物，但不致引起長期的環境影響。
  • 合成高聚物的種類繁多，製品應用很廣，如聚氯乙烯和聚苯乙烯塑膠、樹脂、聚酯及橡膠等。
• 1.無機化合物的分子中所含的原子數目較少，分子量也較小，且這些無機化合物限於原子鍵結合方式變化有限，故原子排列不能無限制增加。
• 2.有機化合物中的碳原子，其鍵結的特性具有多樣化，可結合同類的碳原子也能結合其他非金屬元素或金屬元素，甚至可無限制鍵結大量的碳原子，這使得有機化合物的種類及分子結構變得多樣化。
• 3.一般的有機化合物，含有的原子總數大都在100個以下，分子量也較小。但像澱粉、蛋白質、橡膠、塑膠、布料等有機化合物的分子量卻非常大，所含的原子總數可能有數千到數十萬個。而且即使是同一種聚合物，各個分子的大小也不一定相同，像這類有許多小單元連接而成的巨大分子，通常稱為聚合物或高分子化合物。
• 4.聚合物的分子結構因原子數目多，故分子量較大，通常聚合物的分子量在數萬到數十萬，總之，聚合物的分子量較無化合物大很多，而種類數目亦較無機化合物多出許多。

聚合物特性與用途

• 聚合物具有多種用途和應用：單體的工程組合產生近乎無限數量不同特性的分子，這些特性由分子的化學組成和結構決定。分子的組成對聚合物受到不同外力作用下的行為具有很大的影響。
• 熱塑性聚合物具有線性的化學結構，與分子通過弱相互作用結合在一起。
  • 當聚合物被加熱時，很容易斷裂，將導致材料變形；而熱塑性聚合物則具有良好的耐高溫特性，並且具有高化學慣惰性和耐磨性。
  • 舉例說明熱塑性聚合物的應用，它們廣泛用於纖維、電氣和電子零件，包裝薄膜的生產，也用於日用物品，例如防烤箱廚具。
  • 掃描式電子顯微鏡SEM可用於研究它們的性能和質量，也可用於改進工藝研究不同的應力如何影響這些材料。
• 進行磨損測試後，仔細觀察聚合物表面可以顯示施加到材料上的應力的真實的結果，為生產鏈的末端進一步開發材料或進行質量控制提供更多可能。
  • 在這種情況下，通過立體重建或陰影的形狀進行粗糙度分析是一項有趣的技術，幫助研究人員測量材料上划痕的深度。

在高倍率拍攝的圖片中可以非常精確地測量纖維和顆粒的直徑。這些分析結果提供不同種類的信息，從流體動力學特性，到可以在過濾器中捕獲的最大粒徑，再到粉末如何較好的在溶液中的溶解。

• 聚合物通常是非常敏感的材料。電子束會損壞它們，尤其是在施加非常高的電壓時。
  • 電子顯微鏡發出的電子可以與與分子結合，相互作用並使它們斷裂。ThermoFisher Phenom SEM提供了低真空選項，這使得可以在不損壞樣品的情況下對樣品成像。

地質聚合物的熱性能分析

• 無機聚合材料，又稱為地質聚合物 (Geopolymer)，是一種新興的材料，它兼具無機物、陶瓷、水泥的特性，又是一種性能優異的新型凝膠材料 (堿激發凝膠材料，Alkali-activated cementitious material)。
  • 它在抗壓能力、抗腐蝕性、耐久性的性能，都比一般波特蘭水泥還強。
  • 加上地質聚合物，可使用工業廢料 (如高溫爐渣、飛灰) 來製造，在當今環境意識抬頭的今天，無機聚合材料成為炙手可熱的研究物件，並可取代天然需要開採的水泥產品。
• 目前，無機聚合材料物常見的應用包括：
  • 阻燃粘合劑
  • 耐火、耐熱衝擊材料
  • VLO飛機跑道
  • 熱防護塗層