聚甲烷

聚甲烷的布-萬氏結構式

聚甲烷（Polymethane）簡稱PM，又叫大銻屁塑料，是由甲烷聚合而成的一種熱固性樹脂。

發現

大銻博士彭化流曾用過一個金屬鉲製成的坐墊，由於彭化流博士平時很喜歡吃豌豆、蘿蔔、土雞，導致他工作時常常放磷（屁），他的屁以甲烷為主。兩年後，他的金屬坐墊從32層樓上摔了下去。按常理，此時金屬坐墊應該被摔得粉碎，博士下樓卻發現坐墊被摔成均勻的3.1415926塊。他把坐墊拿回分析，發現坐墊表層有一種新的堅硬物質生成。

分析發現，這種生成物是一種高分子聚合物，只含有碳和氫，且碳氫比為1:4。這一奇特的物質引起了彭博士的關注。彭博士推測這是甲烷在金屬鉲催化下形成的聚合物，但並沒有對此現象得到合理的解釋。儘管如此，經過一個月的實驗後，他得到了製取聚甲烷的最好的反應條件，並發表了論文。工業界人士便在經驗中完善了製造方法。

工業製法

以極高速率加熱環甲烷即可得到聚甲烷。

反應機理

由於甲烷已經飽和，用一般的聚合方法不能製得聚甲烷，因而甲烷聚合的反應原理長期不明。直到超理銻博士2006年發表曲鍵理論並確認環甲烷的結構，這一現象才得到解釋。

由於曲鍵鍵能很高，聚甲烷的硬度和強度很大。由於這種高速電子可以影響附近的電子移動，所以連氟氣也無法氧化它。但是超鹽酸的四元氯環處的質子云可以緩慢降低這種曲鍵中電子的能量，所以可以用超鹽酸刻蝕聚甲烷。

聚甲烷中，相鄰兩個碳原子間的曲鍵套在了一起，由於其電子運動速度極快，這導致套在一起的軌道之間有較大的力的作用，使它們無法斷開，由此形成了穩定的碳碳之間的八字曲鍵（carbonic warp bond）。

由於曲鍵剛剛形成時，它們還沒有套在一起，沒有形成穩定的碳碳之間的八字曲鍵，碳碳間沒有明顯的作用力，以至於這種聚合物以液態存在。分子不斷運動，不斷有曲鍵套在一起，不斷有碳碳之間的八字曲鍵形成，所以液態聚甲烷會逐漸凝固。

目前大銻研究所的科學家們已相繼制出了類似化合物，如聚乙烷，聚丙烷，聚氯仿，聚四氯化碳，聚汽油，聚蠟燭，聚二鍋頭，聚原碳酸。其中聚原碳酸是最難製得的，必須使用超低溫環境特種激光加卡催化法，以確保原料原碳酸不分解。但目前沒有發現它們的工業價值。

性質

聚甲烷無色、無臭、無毒，手感似大理石。耐高溫和低溫（-268℃~5012℃）。耐強酸、強鹼、強氧化劑、強還原劑，但遇到超鹽酸會分解為甲烷。常溫下不溶於一般溶劑。其強度、硬度與鈦合金相似，密度一般比較低（0.45~0.38g/cm³）。

一般加工方法為澆注法，一旦成型，便無法重塑。可以用鍍銫的超鹽酸筆去雕刻。

該物質可以和極鹽酸(HCl)₁₀₀發生取代反應生成聚二氯甲烷[(CH₂Cl₂)_n]。聚二氯甲烷無論形狀還是質地都極像鐵板，因此有"有機鐵板"之稱。但該聚二氯甲烷極不活潑，很少有已知物質能與其反應，只有在5.1×10⁵¹攝氏度的高溫，51000個大氣壓和三異氰化氙（Tb(NC)₃）的催化下才會分解成甲炔和臭氯。

應用

聚甲烷由於其機械性能好，重量輕，原料易取，是良好的金屬替代品，正在逐步替代金屬材料。但由於其合成費用比較昂貴，可行性不高，如果分解不當，還可能造成溫室效應，所以聚甲烷普及性不高，價格較昂貴。現一般用於航天工業，軍工業。