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高分子學習加油站---聚合物的排列方式

　　如果聚合物由單獨一種單體所合成，則稱此種聚合物為均質聚合物(homopolymer)。如果聚合物是由兩種或兩種以上的單體所組成，則稱此種聚合物為共聚合物(copolymer)。共聚物中單體的排列方式可能為隨機(randomly)無規則的排列，稱此種聚合物為隨機聚合物(random copolymer)；也可能是兩種單體互相交替排列，形成交替排列式共聚物(alternating copolymer)；也可能形成段狀的形式，稱為嵌段式共聚物(block copolymer)。接枝共聚物(graft copolymer)是從聚合物的主鏈接出另一條聚合物鏈段，像是接枝的樣子。這些可能的聚合物形式如果假設以A和B來表示單體，則可表示如下：

　　嵌段式共聚物有許多種不同的形式，如果鏈段A和鏈段B在主鏈中交替排列，則這種嵌段式共聚物是為-[AB]-多段式共聚物(multiblock copolymer)。在以後的章節我們將會看到有些特殊的單體組合在共聚合反應的過程當中，單體的排列方式會有交替(alternation)排列的趨勢產生；而嵌段式共聚物和接枝共聚物則需要特殊的技術來合成。在第一節我們所看到的聚酯(polyester)是一種共聚物，因為他是由雙酸(dibasic acic)和glycol兩種單體合成而來，通常共聚物(copolymer)這個名詞是用來表示聚合物中含有一種以上的重複單位，共聚酯(copolyester)是由兩種不同的雙酸(dibasic acid)單體和glycol所形成。

　　我們可以將聚合物分成線性(linear)、分枝狀(branched)和網狀(network)結構，線性聚合物為主鏈上的連有取代基，但沒有分枝鏈段的聚合物；接枝聚合物也就是分枝狀聚合物的例子，低密度聚乙烯(low-density polyethylene, LDPE)在其聚合的過程中會產生側鏈，所以也是一種分枝狀的聚合物。

Representation of polymer types: (a) linear, (b) branches, and (c) network.

　　還有許多構造比較特殊的聚合物，如星狀聚合物(star polymer, a)由三條或者更多的聚合鏈段以放射狀的形式從結構的中心點長出來；梳狀聚合物(comb polymer, b)的樣子就如同梳子一樣，主鏈上懸掛出聚合鏈段，所懸掛的聚合鏈段不見得要一樣長，這種聚合物的結構就像是接枝共聚物，這種聚合物的合成法可藉由長鏈的vinyl monomer，或者是鏈末端含有聚合活性的聚合物或寡聚物，此種聚合物或寡聚物為鏈的末端含有雙鍵，可用來進行聚合反應，稱為巨單體(macromonomers or macromers)。

　　Dendrimer(d)為樹枝狀的結構、Starburst(光芒四射的亮光，Michigan Molecular Institute trademark)或是瀑布狀(cascade)的聚合物，除了每一條分支鏈還會分支成樹枝狀以外，其實Dendrimer長得跟星狀聚合物有些相像。另一個分枝的非常厲害的例子是hyperbranched polymer，這種聚合物的分枝並不是從中心放射出來，分枝也不需要很整齊。Dendrimer和hyperbranched polymer都是新興的聚合物化學研究領域，在工業上具有相當程度的發展潛力。

　　當線性或分枝狀聚合物藉由共價鍵連結在一起的時候就會形成網狀的聚合物，這種過程稱為交聯(crosslinking)，橡膠的硫化反應(Vulcanization)就是交聯的例子。網狀聚合物也可藉由多官能基的單體來達成，如在ethylene glycol中加入triol glycerol。聚合物一旦形成網狀結構，就會喪失其流動性，所以無法熔解或流動，因此形成熱固性材料(thermosetting or thermoset)。

　　聚合物如果沒有經過交聯的作用，通常可以溶解在某些溶劑中，在大部分的情況下都是可以熔解和流動的，這種材料稱為熱塑性(thermoplastic)材料。

　　聚合物依其物理性質、機械性質或最終使用性，可以分類成：塑膠、纖維、橡膠(彈性體)、塗料和接著劑。