2.2.1. Сложные полиэфиры

Сложные полиэфиры представляют собой полимеры, макромолекулы которых содержат группы -О-СО- в основной цепи.

Реакции поликонденсации получения сложных полиэфиров называются полиэтерификацией. Сложные полиэфиры линейного строения можно получать при взаимодействии дикарбоновых кислот с многоатомными спиртами. Уравнение реакции взаимодействия гликоля с дикарбоновой кислотой представлено ниже.

nHO-R-OH+nHOOC-R'-COOH→H-[-0-R-0-CO-R'-CO-]n-OH+(2n-l)H₂0;

Полиэфиры на основе двухатомных фенолов получают реакцией взаимодействия двухатомных фенолов с дихлорангидридами двухосновных кислот

nCl-CO-R-CO-Cl+nНО-Аr-ОН→H[-0-Аr-0-CO-R-CO-]n-OH+(2n-l)HCl;

Удобным способом получения полиэфиров является переэтерификация сложных эфиров.

nROOC-R'-COOR+nHO-R"-OH→R[-0-CO-R'-CO-0-R"-]ОН+(2n-l)ROH;

Полиэфиры синтезируют также поликонденсацией гидроксикислот.

nHO-R-COOH → H-[-0-R-CO-]n OH +(n-l)H₂0.

Температура размягчения полиэфиров зависит от химической природы исходных мономеров. Сочетание ароматического компонента с алифатическим позволяет получить достаточно термостойкий и в то же время эластичный полимер. Такое удачное сочетание свойств наблюдается в полиэтилентерефталате, который имеет температуру плавления около 290⁰С, обладает хорошей химической стойкостью к действию щелочей, муравьиной, уксусной и щавелевой кислот даже при нагревании. Полиэтилентерефталат используют для производства синтетического волокна лавсана.

При наличии трех или более функциональных групп полиэфир может переходить в нерастворимое состояние из-за образования сшитых трехмерных структур. Такие полиэфиры используют для производства пластмасс и лаков.

При поликонденсации глицерина с фталевым ангидридом получают глифталевые смолы, а при конденсации с пентаэритритом пентафталевые. При поликонденсации многоатомных спиртов с ангидридами ненасыщенных кислот образуются ненасыщенные полиэфирные смолы, которые могут переходить в трехмерную структуру путем свободно-радикальной полимеризации по двойным связям. Эти смолы используют при производстве стеклопластиков.

Особый интерес представляют полиэфиры на основе угольной кислоты поликарбонаты. Самым распространенным поликарбонатом является лексан, который синтезируют взаимодействием бис-фенола А с дифенилкарбонатом или фосгеном. Лексан является чрезвычайно прочным материалом.

2.2.2. Полиамиды

Полиамиды - полимерные соединения, содержащие амидную группу -NH-CO- в основной цепи полимера. Реакции поликонденсации, приводящие к получению полиамидов, называются полиамидированием. Промышленное производство полиамидов началось в 1937г.

Из реакций поликонденсации для получения полиамидов применяется взаимодействие диаминов с дикарбоновыми кислотами.

nH₂N-R-NH₂+nHOOCR'COOH→H[-HN-R-NHCOR'CO]nOH+(2n+l)H₂0

Можно синтезировать полиамиды взаимодействием диаминов с дихлорангидридами дикарбоновых кислот.

nH₂N-R-NH₂+nClCOR'COCl→H-[HN-R-NH-CO-R'-CO]n-Cl+(2n+l)HCl;

К образованию полиамидов приводит взаимодействие дикарбоновых кислот с диизоцианатами и поликонденсация аминокислот.

nH₂N-R-COOH → H[-HN-R~CO-]nOH + (n-l)H₂0

В настоящее время наиболее широко в промышленности применяется способ получения полиамидов поликонденсацией диаминов с дикарбоновыми кислотами. Наибольшее техническое значение имеют полиамиды адипиновой, себациновой, терефталевой и изофталевевой кислот. Обычно марки полиамидов обозначают цифрами. Первая цифра указывает на число атомов углерода в исходном диамине, вторая- число атомов углерода в кислоте. Так название полиамид 66 (или найлон 66) говорит о том, что число атомов углерода в диамине и кислоте равно шести и полимер является продуктом поликонденсации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты. Полиамид 610 (найлон 610) - продукт поликонденсации гексаметилендиамина и себациновой кислоты, содержащей десять атомов углерода.