无机高分子材料及其应用
摘 要 本文简要地介绍了无机高分子的定义、分类，以及一些重要无机高分子材料的性能及其应用。 关键词 无机高分子材料 无机聚合物 性能和应用 apdeng@126.com
1、前 沿
随着人们对健康、安全、环境意识的强化，尤其天然气和石油资源的日趋耗竭，材料未来总的发展趋向于：逐步由非金属材料部分地替代金属材料，而在非金属材料中，无机材料在许多领域中将越来越多地取代有机材料。因此，由蕴藏量极其丰富而廉价的无机矿物制备无毒、耐高温、耐老化、高强度甚至多功能化的无机材料是当今世界材料学研究的重要方向之一。无机高分子材料因能符合这些要求而日益引起重视。
无机高分子也称为无机聚合物，是介于无机化学和高分子化学之间的古老而又新兴的交叉领域。实际上，传统的无机化学中许多内容属于无机聚合物，许多无机物本身就是聚合物，例如金刚石、二氧化硅、
玻璃、陶瓷和氧化硼。第一届国际无机聚合物会议于1961年召开，会上把无机聚合物定义为：凡在主链上不含碳原子的多聚化合物称为无机聚合物，如此定义相当于把离子晶体及固态金属也包括在内，故后来有人建议把无机聚合物定义为:主链由非碳原子共价键结合而成的巨大分子。 2、无机高分子的分类 2.1 均链聚合物
主链由同种元素组成的聚合物为均链聚合物。 周期表中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ主族的大部分元素及Ⅲ族的B元素能生成均链聚合物。例如金刚石和石墨，三维网络固态聚合物Si、Ge、Sn、P、As、Pb、S、Se和Te的聚合分子等。但由于形成主链的同种原子之间的键能低于—C—C—键能，表现为稳定性甚差、易分解，而且当前合成的均链聚合物聚合度甚低，所以缺乏应用价值。
表一 原子之间键能（计算值） 均链键能 化学键 C—C S—S （Kcal/mol） 杂链键能 （Kcal/mol） 键能 80.0 63.0 化学键 B—O B—N 键能 119.3 104.3 P—P Se—Se Te—Te Si—Si Sb—Sb Ge—Ge As—As N—N O--O
53.0 50.0 49.0 45.0 42.0 39.2 39.0 37.0 34.0 Si—O B—C P—O C—O C—N As--O Al—C C—S Si—S C--Si 89.3 89.0 81.7 79.0 66.0 64.6 61.6 61.5 60.9 57.6 2.2 杂链聚合
由表一可知，同种原子间的键能C—C 键能最高为80Kcal/mol；而两种原子之间的键能多数较高，B—O键能达119.3 Kcal/mol。键能主要反映聚合物受热后稳定性，此外必须考虑聚合物的耐水解性、耐氧化性等。
元素键合生成均链或杂链聚合物的可能性可由元素电负性之和判断，如果两元素电负性之和5—6 ，则能生成聚合物。
2.3 无机聚合物的有机衍生物
均链聚合物或杂链聚合物中引入有机基团后，可
第七章 无机高分子材料及其应用
