齊聚物

齊聚物，也即低聚物、寡聚物，通常認為二聚以上，分子量10⁴以下都叫低聚物。具有多種合成方法，利用其特性，可用於合成材料、膠粘劑、塗料、灌封材料、液體橡膠、表面活性劑等多種用途。

基本介紹

• 中文名：齊聚物
• 外文名：oligomer ；low molecular polymer
• 同義詞：低聚物、寡聚物
• 定義：分子量10e4以下的聚合物

定義

齊聚物，也叫低聚物，英文名為oligomer，最早是van der want和Stavermann仿照天然產物中的低聚糖和低聚肽創建此詞。低聚物與高聚物當時是根據聚合物中同系物的分子量大小與X射線衍射長周期的關係加以區別的。它們的關係是，X射線衍射的長周期隨同系物的分子量的增加而增加，但分子量增加到一定程度時，X射線衍射的長周期就不再增加，變得與同系物分子量的增加無關。同系物的分子量繼續增加約達10⁴時，將呈現矢量性質（vectorial properties），如具有成膜和形成纖維的性能，這就是高聚物的特徵了。因此，認為在出現X射線衍射長周期與分子量無關時，此時的分子量以下的同系物成為低聚物。此時的分子量以上，到出現矢量性質以下的同系物稱為準低聚物（pleionomer）。隨著套用上的要求，無論從聚合物中矢量性質的出現，或分子量達臨界值時的粘度突躍，還是從低聚物在實際套用中的分子量範圍考慮，通常認為二聚以上，分子量10⁴以下都叫低聚物。

發展

人類很早便開始利用低聚物，20世紀30年代以來低聚物更是得到了極大發展和重視，其主要原因在於：1）低聚物可通過固化反應形成高聚物，也即固化物。固化物的結構可因低聚物結構的不同，而發生各種各樣的變化；2）低聚物的反應性能可以在很大範圍內變化。低聚物的固化依賴低聚物的官能團反應，通過不同官能團、催化劑及不同反應條件，可以改變低聚物的固化過程，這些因素對固化物的性能也有重要影響；3）低聚物通過固化反應，由液體轉變為固體，這一特點已經為低聚物的加工工藝充分利用，即將固化物的形成過程與工藝過程緊密結合起來，這與先形成高聚物，然後進行加工的工藝過程截然不同。在這方面補充了高聚物工藝上的不足。根據低聚物的研究狀況，可分為線形低聚物、環狀低聚物和反應性低聚物。

合成方法

低聚物的合成方法，可分為兩類。其一是，單體通過低聚反應合成低聚物；其二是，高聚物通過降解製成低聚物。通過反應系統和反應條件的選擇，可以控制低聚物的結構、聚合度以及官能團的引入。其主要合成方法有以下幾類：

1. 自由基低聚

2. 陽離子低聚

3. 陰離子低聚

4. 配位低聚

5. 開環低聚

6. 基團轉移低聚

7. 低縮聚及低聚加成

8. 分子量均一低聚物的合成如低聚肽和多肽

9. 高聚物的降解

10. 低聚物的化學轉化

特點

1. 低聚物的狀態一般是粘稠狀液體或半固體，這種狀態對它的套用很重要。
2. 與高聚物比較，較易溶於溶劑中，與高聚物的相溶性也較大
3. 與高聚物比較，端基的含量較大，功能易於顯現
4. 由於低聚物的結構式多種多樣的，又可進行化學轉化和固化反應，因此便於進行分子設計
5. 反應性低聚物通過官能團的反應，狀態可由液體轉變為固體，這對低聚物的加工工藝具有重要意義。
6. 低聚物在套用中，可以不使用溶劑，因此可以減少公害，有利於環境保護。

用途

低聚物可成為重要的合成材料。如低聚酯用作聚氯乙烯的增塑劑，石油樹脂用作壓敏膠的增粘劑，低聚α-烯烴、低聚醚、低聚矽氧烷等，用作潤滑油的添加劑，在熱熔膠中，也需要用低聚物作為增粘和軟化劑．在這些用途中，低聚物的粘稠狀態是重要的．

在膠粘劑、塗料和灌封材料方面，是反應性低聚物可以充分發揮特長的地方。從節能、節省資源和防止公害考慮，研究用低聚物作為這些材料是適當的。因為低聚物可在無溶劑的情況下加工，有利於節省資源和防止公害；反應性低聚物可以在室溫或較低的溫度下，進行固化反應，有利於節能。在狀態上，通過固化反應．可以由液體轉變為固體，如前所述，可將高分子的形成過程與工藝過程密切結合起來，這對粘結、塗敷和灌封工藝來說，是非常有利的。特則是對大面積施工，如在船舶、飛機、車輛上施工，或對複雜幾何形狀處所的施工，使用低聚物的優點，顯得非常突出。

使用液體橡膠於火箭固體推進劑的製造，是低聚物的重要套用，已成功地套用於各種類型的固體火箭中。反應性低聚物還成功地作為增韌劑，用於熱固性樹脂的增韌。如丁腈羧增韌環氧樹脂，克服了環氧樹脂的主要缺點——脆性。

現在，對塗料的要求，最好是無溶劑、低粘度或高固體含量。實際上，這些要求只有用低聚化才能滿足。因為低聚物的主鏈、側基和端基，都可進行化學轉化，以適應塗料性能的需要。

在電工設備中的各種器件，需要用各種性質的低聚物進行灌封、注塑、浸漬和包封。特別是這些設備用於飛彈、衛星、飛機及火炮的製造中，更需要這樣處理，以便在強烈的振動中，保證它們的功能。

低聚物也可以用於製作阻尼材料。阻尼材料主要用於減振和降低噪聲，以改善環境和產生好的音響效果。

在造紙方面，要用多種低聚物作為處理劑以賦予不同的性能。在化妝品和日用品製造中，低聚物主要用作油分和表面活性劑。

聚合度較低的低聚物可以作為天然有機化合物的代替品，因為它具有與天然有機化合物相同或類似的結構，或具有同等的功能。如由烯烴低聚物合成高級醇、脂肪酸；由胺基酸制低聚肽；由異戊二烯合成萜烯；由丁二烯的環化聚合，合成香料；由液體聚丁二烯制類似幹性油的塗料；以及由環氧化合物的開環聚合，制表面活性劑、冠醚等。隨著生物工程科學研究的發展，如低聚肽和低聚核苷酸等與生物有關的低聚物受到重視，研究了它們的生物功能和在醫藥上的套用。