高分子化合物有什么特点结构？哪些领域可以应用？

　　高分子化合物的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000，而高分子化合物的相对分子质量可高达104～106。由于高分子化合物的相对分子质量很大，所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。

　　高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同，所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物，其相对分子质量与聚合度都是平均值。

　　特点

　　高分子同低分子比较，具有如下几个特点：

　　1、从相对分子质量和组成上看，高分子的相对分子质量很大，具有“多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。

　　2、从分子结构上看，高分子的分子结构基本上只有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构。线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连接成一条很长的卷曲状的“链”（叫分子链）。体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构，性能上有很大的差异。

　　3、从性能上看，高分子由于其相对分子质量很大，通常都处于固体或凝胶状态，有较好的机械强度；又由于其分子是由共价键结合而成的，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能；由于其分子链很长，分子的长度与直径之比大于一千，故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外，溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。

　　结构

　　高分子的分子结构可以分为两种基本类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物。此外，有些高分子是带有支链的，称为支链高分子，也属于线型结构范畴。有些高分子虽然分子链间有交联，但交联较少，这种结构称为网状结构，属体型结构范畴。

　　在线型结构（包括带有支链的）高分子物质中有独立的大分子存在，这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下，大分子可以彼此分离开来。而在体形结构（分子链间大量交联的）的高分子物质中则没有独立的大分子存在，因而也没有相对分子质量的意义，只有交联度的意义。交联很少的网状结构高分子物质也可能被分离的大分子存在。

　　两种不同的结构，表现出相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故具有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。因此从结构上看，橡胶只能是线型结构或交联很少的网状结构的高分子，纤维也只能是线型的高分子，而塑料则两种结构的高分子都有。

　　应用

　　高分子的应用极为广泛，遍及人们的衣、食、住、行，国民经济各部门和尖端技术。功能高分子的问世，使合成高分子的应用发展到更精细、更高级的水平，不仅对促进工农业生产和尖端技术，而且对探索生命的奥秘、攻克癌症和治疗遗传性疾病都起着重要推动作用。据推算，21世纪地球上人口将超过100亿，届时粮食、能源、环境、资源等将成为使人类社会更感困扰的问题。对此，高分子科学将发挥重要作用。

　　如利用高分子调整水分的蒸发和散失以改良土壤、绿化沙漠、扩大耕地、控制生态体系，促进粮食增产；制取高转化率的光电池，用以分解水制氢和氧，用作燃料电池和化工原料；开发新型高分子催化剂，利用空气中氮在常温常压下合成氨等。治理现代社会的环境污染同样离不开高分子的应用。

　　但高分子易燃、易老化，不能降解，不被细菌腐蚀，不为土壤吸收。大量使用后丢弃，已造成严重公害。迫切需要研制能在自然环境中降解、分解而不造成污染的新型高分子。这是高分子科学今后发展的重要新课题、新方向之一。