プラスチックの分子的説明：プラスチックの勉強資料

プラスチックというのは、前章で述べた塑性変形を起こしやすい合成高分子 物質ですが、ここではもう少し具体的にどんな分子なのか見てみましょう。た だしプラスチックにはさまざまなものがあるので、最大公約数的な説明です。

高分子というのは分子量が一万程度以上の巨大分子を一般的に呼んだもので す。それと似た言葉としてポリマー（重合体）というものがあります。重合と いうのは、分子量の小さい分子（モノマー）が多数結合して高分子となること です。その結果できるものがポリマーですから、厳密にいうと高分子よりやや 狭い概念です（つまりモノマー重合型いがいの高分子もありうる）が、実際に はほぼ同じように使われています。

大半のプラスチックでは、モノマーが一次元的に長く連なった形をしていま す。これを鎖状高分子といいます。一般に鎖状高分子は分子間力が強く、それ が化学反応への強さというプラスチックの持つ特徴につながっています。

プラスチックの元になっているモノマーは、主に炭素化合物です。炭素原子 というのは結合の手を通常４本持ちますから、炭素同士が主鎖としてつながる ための２本ずつ以外にさらに２本の結合手を持ち、そこに側鎖と呼ばれる原子 などが付きます。側鎖は一番基本的には水素原子ですが、それを適当なものと 置き換える（置換）ことにより、プラスチックの種類は大きく広がるわけです。 また、場合によっては主鎖の一部が置換されることもあります。それらの置換 がまったくない場合、ポリエチエンとなります。主鎖の炭素原子同士は、約1.5 オングストロームの間隔で並びます。ポリエチエンの場合、ある炭素原子は２ 本の対炭素原子結合を持っていますが、それらがなす角度は約１１０度と一定 しています。しかし３次元空間の中では、角度を保ったままでもぐるりと回る ことができるわけで、だからこそポリエチエンは柔らかいのです。

弾性変形と塑性変形

石油とプラスチック