6.2　高聚物的结构

高聚物的结构有多个层次，概括来说主要有以下三个层次。

6.2.1　高聚物的化学结构

高聚物的化学结构包括组成和构型两个方面。高聚物的组成是指分子链中原子的类型和排列，高分子链的化学结构类型，结构单元的连接顺序，链结构的成分，高分子的支化、交联与端基，分子量和分子量分布等。

高聚物的构型主要是指取代基围绕特定原子在空间的排列规律。大分子的构型是不能随意改变的，只有使分子链破坏并重排才可能使构型发生改变。

高分子的化学结构是构成宏观聚合物的原始基础，是反映聚合物各种特性的最主要的结构层次。它直接影响聚合物的某些性能，如熔点、密度、溶解性等，也影响聚合物的红外光谱。要分析聚合物的红外光谱，首先要深刻认识聚合物的化学结构。要明白聚合物结构与红外光谱的关系，也要从认识聚合物的化学结构入手。

6.2.2　高聚物的远程结构

高聚物的远程结构是指单个大分子在空间中所存在的形状，即高分子的构象。一个大分子链因为单键的内旋转和分子的热运动，常存在一系列不同的形状，如卷曲的无规线团、伸展链、折叠链、螺旋链、β-螺旋或周期性有规则排列的构象。高聚物的远程结构直接影响其聚集态结构。

6.2.3　聚集态结构

高聚物的聚集态结构是指大分子与大分子间的几何排列，包括大分子的取向度、结晶度、结晶大小和形态等。聚集态结构是在加工成型过程中形成的，是由微观结构向宏观结构过渡的状态。

高聚物的结构层次是一层紧套一层，各个层次紧密相连构成有机的整体。高聚物制品，首先由不同的原子构成具有反应活性的有固定化学结构的小分子，这种小分子在一定条件下，通过聚合反应，按一定的机理生成若干相同的结构单元，这些结构单元依照一定的顺序和空间构型连接成高分子链（化学结构）。这些高分子链因单键的旋转和热运动而构成具有一定势能分布的高分子构象（远程结构）。具有一定构象的高分子链再通过分子间作用力，聚集成按一定规则排列的高分子聚集体（聚集态结构）。聚合物的这三个层次，都有对应的红外吸收。

微观状态的高分子聚集体在一定的物理条件下，通过一定的成型工艺，达到更高一级的宏观聚集体层次而成为聚合物产品（高次结构）。高分子聚集体也可以和其他添加物（如填料、增塑剂、颜料、稳定剂等）配合，再经一定的成型工艺制成具有特定性能的聚合物。

如果将两种或多种高聚物混合，经过一定工艺则得到具有特定性能的高分子混合物。这种方法有时可以赋予混合物特殊性能。如ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组分组成的。ABS塑料能体现出三种组分的协同性能：丙烯腈赋予聚合物耐化学腐蚀性，具有一定的表面硬度和耐热性能；丁二烯赋予聚合物呈橡胶状的韧性；苯乙烯赋予聚合物刚性和流动性。所以ABS塑料具有非常优良的综合性能：耐热、表面硬度高、尺寸稳定性好、耐化学性和电性能优良，易于成型和机械加工。