Полимеры классифицируют по следующим признакам.
1. По происхождению:
а) природные (натуральный каучук, клетчатка, белки);
б) искусственные или модифицированные (нитро- и ацетилцеллюлоза, получаемые из клетчатки после ее химической обработки (нитрование, ацетилирование);
в) синтетические, синтезируемые из мономеров с помощью реакций полимеризации и поликонденсации (полиэтилен – ПЭ, полистирол – ПС, поливинилхлорид – ПВХ, капрон).
2. По внутреннему строению цепи атомов:
а) линейные;
б) сетчатые (пространственные).
Линейные полимеры представляют собой длинные цепи из многих последовательно соединенных мономеров. Когда же такие цепи соединяются друг с другом поперечными связями, образуется сетка из соединенных в разных направлениях мономеров, и таким образом получается пространственный полимер.
Указанные полимеры различаются по растворимости (линейные растворимы во многих растворителях, сетчатые нерастворимы), по прочности (пространственные обладают большей прочностью), по способности плавиться (молекулы линейных полимеров при нагревании отделяются друг от друга, поэтому такое вещество плавится; в пространственном полимере все мономеры связаны в единую молекулу, поэтому, как правило, такой полимер при нагревании не плавится).
К линейным полимерам относятся: ПЭ, ПС, ПВХ, каучуки, новолачная ФФС, капрон.
К сетчатым – резина, эбонит (рис. 1). Резина и эбонит различаются густотой химических связей между макромолекулам:
а б
Рис. 1. Примеры сетчатых полимеров: а –резина; б – эбонит
3. По химическому составу основной цепи:
а) карбоцепные – цепи построены только из атомов углерода. Например,
(- H2C – CH2 -)n ; (- H2C – CH -)n ;
ПЭ |
C6H5
ПС
(- H2C – CH -)n ; (-H2C – CH = CH – CH2 -)n ;
| дивиниловый каучук
Cl
ПХВ
б) гетероцепные – цепи макромолекул содержат кроме атомов углерода атомы других элементов (N, O, S).
Например: H[- NH – (CH2)5 – C - ]n OH.
||
O
капрон
4. По отношению к нагреванию:
а) термопластичные полимеры при нагревании расплавляются, а при охлаждении вновь затвердевают (ПЭ, ПС, ПВХ, новолачная ФФС);
б) термореактивные полимеры при нагревании до определенной температуры переходят в неплавкое и нерастворимое состояние. Такие полимеры имеют сетчатую структуру (резина, эбонит).
Полимерные материалы можно распознавать по их свойствам.
Полиэтилен (ПЭ) – твердое, белое, жирное на ощупь вещество, легче воды (пл. 0,92). Горит синеватым пламенем без копоти, размягчается при 105...130 °С.
Поливинилхлорид (ПВХ) размягчается и плавится при 50...70 °С. При горении выделяется НСl. Горение сопровождается выделением копоти. В концентрированных кислотах сжимается и чернеет.
Полистирол (ПС) – твердый, хрупкий, прозрачный или непрозрачный полимер (пл. 1,05). Горит коптящим пламенем, выделяя резкий запах. Термопластичен. Размягчается и деформируется при 80 °С.
Полиметилметакрилат (органическое стекло) – прозрачен. Горит голубым пламенем без копоти с потрескиванием, давая эфирный запах. Не хрупок. Растворяется в дихлорэтане.
Фенолформальдегидные смолы (ФФС) обычно темных цветов, неплавки, нерастворимы. Внесенные в пламя горят, но вынесенные из пламени потухают.