高聚物存在于我们生活的各个角落。塑料、橡胶、纤维都是高聚物。我们穿的衣服，用的袋子，家电的外壳，汽车轮胎，这些都是高聚物做的。高聚物由很多小分子连起来。这些小分子叫做单体。把单体变成高聚物的过程就是合成。高聚物合成是一个重要的研究领域。

科学家研究如何把单体连接在一起。连接的方法有很多种。有的方法像穿珠子。一个一个珠子串成链子。这种方法叫做逐步聚合。两个不同的小分子互相反应。反应后连在一起。新的分子两端还能继续反应。分子越来越大。最后变成很长的链。做涤纶布料就用这种方法。涤纶的原料是对苯二甲酸和乙二醇。它们反应时脱下小分子水。水跑掉了，剩下的大分子连成一片。这就是缩合聚合。

另一种方法像滚雪球。先要有一个开始点。这个开始点叫引发剂。引发剂很活泼。它碰到单体就抓住不放。单体被激活了。被激活的单体又去抓下一个单体。雪球越滚越大。链子越来越长。这种方法叫做链式聚合。做塑料盆的聚丙烯就是这样合成的。丙烯气体在催化剂作用下。一个一个分子连接起来。形成长长的分子链。这个方法速度很快。分子量可以很高。

控制反应条件很重要。温度不能太高。温度太高反应太快。太快了不容易控制。温度也不能太低。温度太低反应太慢。太慢了没有效率。压力也是一个因素。有的气体单体需要加压。压力让它更容易反应。溶剂的种类也有影响。有的反应需要水。有的反应需要有机溶剂。没有溶剂反应无法进行。

催化剂的角色很关键。催化剂像媒人。它帮助单体走到一起。但它自己不变。有的催化剂是金属化合物。有的催化剂是有机物。不同类型的催化剂得到不同结构。有的得到直链。有的得到支链。直链的高聚物排列整齐。排列整齐的材料强度高。支链的高聚物排列混乱。排列混乱的材料弹性好。做矿泉水瓶需要强度。做保鲜膜需要弹性。这都由合成过程决定。

分子量大小影响材料性质。分子量太小材料很脆。轻轻一碰就碎了。分子量太大加工困难。加热了也流动不起来。合适的分子量才有用。合成时要控制链的长度。控制引发剂的量可以调节。引发剂多，起始点多。每个链都长不长。引发剂少，起始点少。每个链可以长得很长。还要防止链过早停止。有的杂质会让链停止生长。原料必须很纯净。反应器必须很干净。

高聚物的结构可以设计。可以让两种单体一起反应。两种单体无规则排列。得到无规共聚物。这种材料性质折中。也可以让一种单体先反应。反应一段后再加入另一种。得到嵌段共聚物。这种材料可能有特殊性能。一段硬一段软。既结实又有弹性。还可以让支链上挂不同单体。得到接枝共聚物。像一棵树的主干和枝叶。主干是一种材料。枝叶是另一种材料。

现代技术可以精确控制。有一种方法叫活性聚合。链的生长不会自己停止。可以控制得很精确。想让它长多长就长多长。可以做出分子量一样的高聚物。分子量分布很窄。材料性能非常均匀。可以设计出复杂的结构。星形、梳形、网状都能做。这些特殊结构有特殊用途。有的用于药物输送。有的用于微电子加工。

高聚物合成考虑环境保护。传统方法用有毒溶剂。现在研究用水做溶剂。水安全没有污染。有的催化剂有毒。现在开发绿色催化剂。用完后可以回收。反应条件也在优化。降低能量消耗。减少废料产生。有的高聚物可以自然降解。用玉米淀粉做原料。用完后埋在地下。微生物把它分解成水和二氧化碳。不污染环境。

高聚物合成连接实验室和工厂。实验室里找到好方法。工厂里大规模生产。实验室用小瓶子反应。工厂用大反应釜生产。放大不是简单变大。有很多工程问题。搅拌要均匀。热量要散出去。控制要精确。一个环节出错整批材料报废。工程师和化学家一起工作。他们解决实际问题。

新材料不断被创造出来。有的高聚物能导电。通常塑料不导电。加入特殊结构就能导电。可以做柔性电路。有的高聚物能发光。做成发光二极管屏幕。手机屏幕就用得上。有的高聚物能记忆形状。变形后加热恢复原状。用于医疗器械。有的高聚物强度超过钢铁。重量却很轻。用于飞机和汽车。

高聚物合成研究不停步。科学家探索新单体。从石油中来的单体有限。他们寻找生物基单体。用植物秸秆做原料。用二氧化碳做原料。变废为宝。他们模仿自然。蜘蛛丝很坚韧。贝壳很坚硬。研究它们的结构。合成类似的高聚物。他们追求更高效率。让反应在常温常压下进行。节约能源。他们追求更精确。控制每个分子的位置。制造分子机器。

我们每天接触高聚物。早晨起床用的牙刷。牙刷柄是塑料做的。吃早饭用的包装袋。袋子是聚乙烯做的。上班路上汽车的轮胎。轮胎是橡胶做的。办公室里的电脑外壳。外壳是工程塑料做的。这些材料改变我们的生活。没有合成高聚物。现代生活无法想象。高聚物合成是基础。它创造物质。它提供材料。它推动进步。这个领域充满活力。新的发现不断出现。我们的生活继续改变。