无机化合物聚合物inorganic polymers 又称为无机高分子。主链及
侧基均无碳原子的聚合物总称。如
石棉、云母、玻璃、聚
氯磷等均是无机聚合物。一般具有较高的耐热性,电绝缘性好,可作保温隔热材料、电器绝缘材料、玻璃器皿等。
现代结构分析研究表明,无机聚合物是化学物质普遍存在的一种形式,许多简单的
无机化合物,实质上是以聚合物状态存在的。例如:碳、硫等的
同素异形体;
氧化铝、
二氧化硅等
氧化物;
硅酸盐、缩合
磷酸盐、过渡元素的
同多酸盐和杂多酸盐;硅的聚合物、
磷腈的衍生物等都是分子量大小不同的聚合物。随着科学技术的发展和人类生活的变革,人们需要所使用的材料高度功能化,由于有机聚合物不具备足够的耐热性、阻燃性、
化学稳定性及机械强度,再加上现代科学技术和工农业生产不断提出对热、光、声、电、磁及高强度新材料的要求,这就导致了人们把注意力转向于无机聚合物的研究。
按链的组成分类,可有均链聚合物和杂链聚合物两大类: ①均链聚合物。其主链由一种元素组成的聚合物,如由硫原子连接成的一种螺旋形链式聚合物多
硫化氢SxH 和由锡与
苯基组成的聚二苯基锡Sn(CH)。能形成均链聚合物的元素一般位于
元素周期表右方,如硼、硅、磷、硫、锗、、、锡、锑、、铋。
②杂链聚合物。其主链由不止一种元素组成,它由中心原子通过“搭桥”原子(如氧、硫、氮、氯、)连接而成。
石棉和云母都是杂链聚合物,其他还有
氯化钯和硫代
氰酸银。最常见的
无机化合物杂链聚合物是各种聚合状态的
硅酸盐,例如具有片状结构的云母和线状结构的石棉,它们均由硅-氧链组成。
硫化硅SiS2是一种以硫为搭桥原子的纤维状杂链聚合物;氯化钯PdCl是一种以氯为搭桥原子的带状平面型杂链聚合物;硫代氰酸银AgSCN是折曲链状的高聚物。此外,还有正交笼状结构的
五氧化二磷PO和带状结构的
三氧化二锑SbO。
能形成杂链聚合物的元素比均链的元素多,除周期表第I族外,绝大多数元素都能通过搭桥原子形成聚合物。搭桥原子大都具有较高的
电负性或有较强的配位能力,使杂链具有较高的键能。
统称
有机硅化物高分子。主链为纯无机型,侧链为有机基团,其基本单元见图3。这些单元连同各种有机基团 R(如
烷基、
芳基等)以不同的比例和排列方式聚合,可得到种类繁多的聚合物,它们的共同特点是耐高温(250℃)、耐低温(-60℃)、耐水、耐氧、耐辐射、电绝缘、无毒、粘度变化小、粘附性小以及有生理惰性等。
聚
三氯化磷氮结构见图4。聚氯化磷氮即所谓
无机化合物橡胶,其弹性可与
天然橡胶媲美,且可在-60~250℃范围内使用,但
水解稳定性差。当聚合物的氯原子被改性取代后,无机聚合物水解稳定性大为提高,耐热性可达500℃,是一种优良的耐热、耐油、耐
溶剂的无机橡胶。
又称
配位化合物高分子。由 金属离子与低分子量的多齿
配体或多齿大分子聚合而成(见配位聚合)。这类聚合物不仅可作耐高温涂料, 还可制塑料、层压塑料等。另外,齐聚
三氯化磷氮的PtCl 配合物[(NHCH)]·PtCl(5),具有抗肿瘤的作用,并可作人工器官的材料。