聚甲烷

聚甲烷（鷹語：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。

聚甲烷的布-萬氏結構式

發現

大銻趙明毅曾用過一個金屬鉲製成的坐墊，由於趙明毅博士平時很喜歡吃豌豆、蘿蔔、土雞，導致他工作時常常放磷（P），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，趙大師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趙明毅的關注。趙大濕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，以」大銻屁塑料「作為聚甲烷的商品名稱。超理界人士便在經驗中完善了製造方法。

工業製法

舊方法是在鈦合金反應爐或者是聚甲烷反應爐中，用鉲（Ka）做催化劑，800攝氏度，800個大氣壓下，反應可以製得初態的聚甲烷。初態聚甲烷為無色油狀液體，生成之後一個小時之內便凝固，成為終態的聚甲烷。

舊方法的化學反應效率並不高，因此超理學家們發現了一種新的方法：快速加熱環甲烷，即可得到聚甲烷。更有甚者直接對鉕元素（Pm）發功。

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。直到趙明毅博士於地球歷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。

舊方法

在反應爐中，作為催化劑的金屬鉲可以激發碳的1s層，讓1s層的兩個電子獲得足夠的能量，飛出1s軌道，反覆被原子核吸回又飛出，從而使得已經飽和的碳原子之間形成曲鍵。

成品的聚甲烷中，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）。

但是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。之後隨著分子不斷運動，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。

新方法

在新的工業製法中，環甲烷受到加熱後，其碳原子的環狀結構會發生塌縮，塌縮的圓環中心將本該位於塌縮後1s軌道的電子向外高速彈出，從而也能夠形成曲鍵。這種方法的曲鍵形成效率明顯高於用金屬鉲激發時的效率。

衍生物質

目前銻星科學院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雷射加鉲催化法，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，由於曲鍵鍵能很高，聚甲烷的硬度和強度很大，因此一旦成型，便無法重塑。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，所以可以用鍍銫的超鹽酸筆刻蝕聚甲烷。

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鋱（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。