高分子

單體(monomer)

在把珠子串成項鍊之前,你得先有一堆散落的珠子。單體就是那顆散珠:一個小而具反應性的分子,會和同類彼此鍵結,堆疊成一條長長的高分子鏈。這名字說得很直白——mono 是「一」,mer 是「部分」,所以單體就是等著被接起來的「一個部分」。乙烯氣體就是變成固態聚乙烯的單體;你灌進一桶小分子,得到的是一條巨大的鏈。

一個分子之所以能當單體,是因為它帶有能打開並連結的反應性特徵。很常見的是一個碳碳雙鍵:乙烯是 CH2=CH2,在適當條件下那個雙鍵會打開,使每個碳都能抓住一個鄰居,把許多乙烯一路拉鍊般接成一條鏈。其他單體則帶有兩個反應性末端(例如一端是 -OH、另一端是 -COOH),因此能手牽手接成鏈。換掉單體就換掉塑膠:丙烯給出聚丙烯,氯乙烯給出 PVC,苯乙烯給出聚苯乙烯。

單體之所以重要,是因為它是決定下游一切的設計選擇——它帶的側基決定了成品高分子的剛性、熔點與化學性質。有一點要誠實提醒:單體是小、易動、常常揮發的起始分子,殘留未反應的單體可能是個真正的問題。舉例來說,殘留的氯乙烯單體有毒,所以加工者會努力把反應推到完全,並把殘留的除掉。要把單體(自由的起始物)和重複單元(同一單位鎖進鏈裡之後的樣子)分清楚。

乙烯(CH2=CH2)在室溫下是氣體,是聚乙烯的單體:加壓並加入起始劑,雙鍵打開,成千上萬個乙烯就拉鍊般接成一條固態的鏈。

選定單體就等於選定塑膠——不同的小起始分子給出截然不同的高分子。

單體是你一開始拿來反應的自由分子,和重複單元(該單位鎖進鏈裡之後)不是同一回事。殘留的單體可能揮發或有毒,所以反應後會把它除去。

又称
mono = one單分子starting molecule