天然高分子簡介
人類接觸天然高分子,是從材料的使用開始的。考古表明,我國在7000年前已出現大漆“涂料”,在 4000-5000年前已出現蠶絲織物、麻類織物,3000年前出現毛的織物,2500年前開始用桐油作涂料,2000年前出現棉織品和造紙技術,1500年前出現由動物肢體熬制骨膠技術和淀粉熬膠技術,1000年前在造橋技術中使用了牡蠣分泌物作天然粘合劑。雖然人類早已知道了這些材料的使用技術,但長期以來并不了解它們的分子結構。直至1920年高分子概念出現之后,國際上學術界出現了高分子學科,人們才對這類材料的結構及分子特點進行深入研究,逐漸了解到這類材料是由天然高分子構成的。
目前人類社會使用較多的天然高分子材料主要有下述種類:
塑料類:有全淀粉塑料,分子結構為直鏈淀粉,由玉米制備得到。
橡膠類:天然橡膠,分子結構為順式聚異戊二烯,產自三葉橡膠樹。杜仲橡膠,分子結構為反式聚異戊二烯,產自杜仲樹。
纖維類:棉、麻纖維,分子結構為纖維素,產自棉花,麻類。
蠶絲,分子結構為蛋白質多肽(聚酰胺?),產自蠶吐絲。
毛類,分子結構為蛋白質多肽,產自動物皮毛。
涂料類:大漆,分子結構為具有不飽和脂肪族碳鏈側基的鄰苯二酚(側基中有1-3個雙鍵不等),產自漆樹。
桐油,分子結構為桐油酸三甘油酯(桐油酸為18個碳原子的脂肪酸,碳鏈上有2-3個雙鍵),產自油桐樹。
醫用材料
甲殼素(又稱殼聚醣),分子結構和纖維素類似,但在C2位置上有一個胺乙酰基。天然界產自海中殼類動物,例蝦皮,蟹殼。用生物合成法也可由葡萄糖,廢糖蜜發酵法制備。
其他類:
造紙,原料為木漿,草木漿,分子結構為纖維素(短纖維),取自木材,草類。
皮革,原料為動物皮,分子結構為膠原蛋白。
木材,分子結構主要為纖維素,半纖維素,木質素等。
(撰稿胡漢杰)
參考文獻
1.《 高分子科學今天與明天》(P.104) 施良和 胡漢杰 主編 1994年出版 化工出版社
2.《高分子科學技術發展簡史》(P.15,358) 錢保功 王洛禮 王霞瑜 編著 1994年出版 科學出版社