工程塑料是指具有特種性能(如耐高溫、耐輻射等)的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亞胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是較成熟的品種,已廣泛用作工程材料。
從相對分子質量和組成上看,高分子的相對分子質量很大,具有“多分散性”。大多數高分子都是由一種或幾種單體聚合而成。
從分子結構上看,高分子的分子結構基本上只有兩種,一種是線型結構,另一種是體型結構。線型結構的特征是分子中的原子以共價鍵互相連接成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”(叫分子鏈)。體型結構的特征是分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯(lián)起來,形成三度空間的網絡結構。這兩種不同的結構,性能上有很大的差異。
高分子的分子結構可以分為兩種基本類型:種是線型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物。第二種是體型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為體型高分子化合物。此外,有些高分子是帶有支鏈的,稱為支鏈高分子,也屬于線型結構范疇。有些高分子雖然分子鏈間有交聯(lián),但交聯(lián)較少,這種結構稱為網狀結構,屬體型結構范疇。
在線型結構(包括帶有支鏈的)高分子物質中有立的大分子存在,這類高聚物的溶劑中或在加熱熔融狀態(tài)下,大分子可以彼此分離開來。而在體形結構(分子鏈間大量交聯(lián)的)的高分子物質中則沒有立的大分子存在,因而也沒有相對分子質量的意義,只有交聯(lián)度的意義。交聯(lián)很少的網狀結構高分子物質也可能被分離的大分子存在 。
兩種不同的結構,表現(xiàn)出相反的性能。線型結構(包括支鏈結構)高聚物由于有立的分子存在,故具有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有立大分子存在,故沒有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶脹,硬度和脆性較大。因此從結構上看,橡膠只能是線型結構或交聯(lián)很少的網狀結構的高分子,纖維也只能是線型的高分子,而塑料則兩種結構的高分子都有。