作者:吴娅妮 专利代理人
高分子化合物,是指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量较大的化合物,其结构特点在于具有一个或多个重复结构单元。高分子化合物的上述特点决定了其在专利申请文件中,相较于小分子,可能需要以更多的方式或从更多不同的角度进行描述、表征。
一、表征方式
对于小分子化合物,组成以及组成原子的空间排布是确认其身份的最直接、最有效的方式。然而,对于具有较高分子量、至少一种重复结构单元的高分子化合物而言,仅有上述两项并不能直接对其进行确认。通常情况下,表示高分子化合物结构的特征一般包括:
a、重复结构单元;
b、重复结构单元的排列;
c、分子量及分子量分布;
d、局部结构特征。
二、结构分类
高分子的分子结构可以分为两种基本类型:线型结构和体型结构。
对于线型结构,又分为直链型与支链型两种。结合重复结构单元的排列状态,直链型高分子化合物可包括均聚物、嵌段聚合物和无规共聚物。
对于体型结构,例如包括分子链之间有交联的网状结构的高分子化合物。
在撰写申请文件、尤其是权利要求时,一定要注意区分不同类型的高分子化合物,因为它们各自的表征方法是有差异的。
针对直链型的均聚物,由于其是由一种单体聚合制得,仅包含一种结构单元,可用重复结构单元和分子量进行表征。例如分子量为1000~2000的聚氧乙烯醚。
针对直链型的嵌段聚合物,是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成,其结构较均聚物更为复杂,除用重复结构单元和分子量进行表征外,还应说明链段的顺序(例如是ABA还是BAB)、各链段的分子量等。
在嵌段聚合物中,由于每个链段都有相对较大的分子量,即使聚合物的分子量一定,各链段的分子量也会有不同的分布,进而可能会导致聚合物性质的变化。即,对于重复结构单元相同、分子量相同的聚合物,可能会由于各链段之间分子量分布的不同,导致聚合物性质的不同。
针对直链型的无规共聚物,是两种以上重复结构单元呈无规排列,其结构在上述三种直链型聚合物中最为复杂。即使限定了无规共聚物的重复结构单元和分子量,其结构仍有多种形式。
基于此,除上述所列的特征外,还可以通过限定结构单元之间的摩尔比、聚合单体的结构以及对局部的结构特征进行限定等方式进行完善。当难以用结构单元和分子量进行限定时,也可用性能参数、制备方法等进行补充,以使之与其它高分子化合物相区别。
而在支链型高分子化合物、网状高分子化合物的表征中,还存在着支化度、交联度的大小、支化度或交联点的分布、支链的分子量等影响因素。因此,在表征高分子化合物时,应充分考虑可能影响其结构和性能的包括制备方法在内的各种因素。