工程塑料是指具有特種性能(如耐高溫、耐輻射等)的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亞胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是較成熟的品種,已廣泛用作工程材料。
從分子結構上看,高分子的分子結構基本上只有兩種,一種是線型結構,另一種是體型結構。線型結構的特征是分子中的原子以共價鍵互相連接成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”(叫分子鏈)。體型結構的特征是分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯(lián)起來,形成三度空間的網(wǎng)絡結構。這兩種不同的結構,性能上有很大的差異。
從性能上看,高分子由于其相對分子質量很大,通常都處于固體或凝膠狀態(tài),有較好的機械強度;又由于其分子是由共價鍵結合而成的,故有較好的絕緣性和耐腐蝕性能;由于其分子鏈很長,分子的長度與直徑之比大于一千,故有較好的可塑性和高彈性。高彈性是高聚物的性能。此外,溶解性、熔融性、溶液的行為和結晶性等方面和低分子也有很大的差別。
高分子的分子結構可以分為兩種基本類型:種是線型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物。第二種是體型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為體型高分子化合物。此外,有些高分子是帶有支鏈的,稱為支鏈高分子,也屬于線型結構范疇。有些高分子雖然分子鏈間有交聯(lián),但交聯(lián)較少,這種結構稱為網(wǎng)狀結構,屬體型結構范疇。
縮聚反應指具有兩個或兩個以上官能團的單體,相互縮合并產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物(水、醇、氨、鹵化氫等)而生成高分子化合物的聚合反應。
單體中對苯二甲酸和加聚反應是指由一種或兩種以上單體化合成高聚物的反應,在反應過程中沒有低分子物質生成,生成的高聚物與原料物質具有相同的化學組成,其相對分子質量為原料相對分子質量的整數(shù)倍,僅由一種單體發(fā)生的加聚反應稱為均聚反應。例如,氯乙烯合成聚氯乙烯:乙二醇各有兩個官能團,生成大分子時,向兩個方向延伸,得到的是線型高分子。