线型结构（I和II）与网型结构

热塑性塑料，可以反复熔化与固化；而热固性塑料，只有一次机会，交联固定后，就再也不能熔化了。

那么，问题来了，热固性塑料如何加工呢？总不能所有产品都要在材料的产地加工完成吧？

其实，一般我们会先制造一些“半成品”，比如‘未交联’或‘半交联’的材料，称为“预聚物”(prepolymer)；塑料制品的加工厂拿到的就是这种预聚物，通过再次加热或其他办法“重启暂时中断的交联反应”，等塑形后再去除模具，就完成了加工。

各种颜色的塑料预聚物颗粒

即便如此，热固性塑料还是有个棘手的问题：难以‘回收’与‘回炉’。

科研人员想到一些回收办法，比如，在网型结构中添加一些‘机关’，只有在一些特殊条件（强酸/强碱）下，这些‘机关’自动解体，实现回收。

回炉（加热后可重新塑形）也是能实现的，这就需要找到“可逆的交联反应”（如狄尔斯-阿尔德反应）了。

橡胶，在室温下富有弹性；它与塑料有什么本质区别吗？我们需要从高分子的三种状态说起。

高分子不像金属与陶瓷，由于没有‘泾渭分明’的结晶温度（熔点），所以加热时，没有瞬变只有渐变——

高分子（非晶态）的温度转变曲线

按表现形态分为：玻璃态、橡胶态、黏流态。

按字面理解就可以——玻璃态像玻璃，橡胶态像橡胶，黏流态像黏黏的流体。

把这三个状态分割开的，是两个温度点——

• Tg：玻璃化转变温度（g代表glass）
• Tf：流动温度（f代表flow）

讲到这里，我想你已经猜到了——在室温下，高分子处于玻璃态就是塑料，处于橡胶态就是橡胶。

所以，引起“挑战者”号事故的橡胶圈为什么失效？就是因为当天的气温低于了Tg，橡胶被冻成了塑料，失去弹性了。事后的听证会上，费曼用一杯冰水就现场完成了实验——

费曼用一杯冰水演示了橡胶圈的失效机理

橡胶要想‘完全回弹’，必须保证分子之间不能产生滑移流动，方法是通过交联形成“网型结构”。

比如说最早的天然橡胶，只要一遇到炎热的天气，就会开始变得黏稠流动，根本无法使用；后来人们发现可以通过‘硫’让分子之间拉起手（交联），形成网型结构，才使天然橡胶具有了良好的弹性，也不用担心炎热的天气了；这就是“硫化橡胶”的由来。

前面讲到，热塑性塑料（线型结构）可以反复热成型加工，而热固性塑料（网型结构）只能成型一次。那么，橡胶有没有‘热塑性’的呢？

有的；有一类橡胶被称为“热塑性弹性体”（或称‘热塑性橡胶’），它们具有独特的分子结构被称为“嵌段共聚物”。

如果说简单聚合物（均聚物）是“-S-S-S-S-S-S-”，无规共聚物是“-S-A-A-B-S-A-”，那么嵌段共聚物就可以表示为“-A-A-A-B-B-B-”，好似两种高分子拉起了手。

聚氨酯（PU）就是一种典型的嵌段共聚物，构成它的链段我们称为“软段”和“硬段”，从这个名字上我们也能想象到，在室温下，软段的流动性好，而硬段则比较坚固，所以，整个分子表现出良好的弹性，在高温下又体现出热塑性。