雜環高分子
正文
主鏈含有重複的雜環結構的一類聚合物。它們耐高溫、耐輻照，其高溫力學性能及耐磨性良好。20世紀60年代初,由於航空航天、火箭、無線電等工業的需要,這類聚合物得到迅速發展。目前可加工成為薄膜、纖維、層壓或模壓製品、泡沫塑膠，並可用於塗料或膠粘劑等。結構對性質的影響 由於雜環引進高分子主鏈中，對其性質產生三種影響：①環狀結構增加了高分子鏈的剛性,使玻璃化溫度、熔點或軟化點比一般高分子高;②大多數雜環高分子含有兩個或兩個以上共軛芳雜並環，尤其是梯型結構，可以看作是帶狀的石墨結構的大共軛平面結構，環上的N-H或C-H比脂肪族的N-H或C-H難被氧化；③全芳族結構的雜環高分子結構緊湊，密度大，比強度（強度除以重量）相應地增高。
聚合 雜環高分子有兩種聚合的途徑：①將含有雜環的單體進行聚合,這和合成一般高分子的方法相同;②用不含雜環，但含有N、S或O等原子的單體,在環化縮聚過程中生成雜環。目前大多數的雜環高分子是通過環化縮聚製得的。最近也有採取先環化縮聚，再加成聚合的方法合成雜環高分子。此外，環化聚合也可形成雜環高分子。
類型 ① 聚醯亞胺 在雜環高分子中，只有聚醯亞胺及其改性品種發展比較迅速，達到一定工業規模生產。其原因是原料來源較豐富，合成工藝簡單，製品具有優良的綜合性能。
② 聚苯並咪唑 雖有不少品種牌號，大都只限於小規模生產（見聚苯並咪唑）。
③ 聚苯基喹啉 不僅具有優良的耐熱性，而且耐水解性能優異，溶解性好，有潛在的開發前景（見聚苯基喹啉）。
④ 吡嚨 1965年由V.L.貝爾和G.F.佩茲德茨製成，但至今尚未工業生產。它們是由芳族四胺和芳族四酸二酐在極性溶劑（如二甲基乙醯胺）中於室溫下縮聚，再經高溫處理後得到的一種梯型或階梯型雜環高分子：
⑤ 聚苯並噻唑PBT 由雙－鄰氨基硫酚與二羧酸或其衍生物縮合聚合製得：
聚苯並噻唑是黃色或棕色固體,有優異的耐熱性,熱氧化穩定性比聚苯並咪唑和聚苯並唑好,在500°C加熱1小時的等溫熱失重為20％；只溶於硫酸;在40％氫氧化鉀溶液中沸騰36小時後無變化。脂族聚合物可以紡絲或在甲酸中澆鑄成膜。纖維的結晶度取決於分子量的大小，伸長率在20％～60％之間，模量為18～25克力/旦。
⑥ 聚苯基－1,2,4－三嗪 由雙醯胺腙與芳族四羰基化合物於室溫下進行溶液聚合，再經高溫熱處理製得：
此外,如聚苯並唑、聚－1,3,4-二唑、聚苯並嗪酮等都是耐高溫雜環高分子。
參考書目
P.E.Cassidy,History of Heat-Resistant Polymers,Journal of Macromolecular Science, Reviews in Macromolecular Chemistry, Vol. A15, No.7,1981.
