46 Полимеры и их классификация

Под полимерами понимают вещества, состоящие из больших ассиметричных молекул, называемых макромолекулами. Величина, гибкость и строения макромолекул являются основным признаком полимеров. Их получают в результате реакций полимеризации и поликонденсации. При существующих методах синтеза полимера не удается получить полимеры со строго одинаковой структурой и величиной. Под молекулярным весом понимают средний молекулярный вес. Неоднородность полимера по строению и величине макромолекул называется полидисперсностью. Полимеры представляют из себя длинные цепочки, состоящие из отдельных звеньев. Поперечное сечение – несколько ангстрем, длина – несколько тысяч ангстрем. Полимерам присуща гибкость. Характеризуется прочными связями в самих макромолекулах и относительно слабо между ними. Периодически повторяющиеся участки полимерной цепочке, имеющие одинаковый хим. состав и строение, называются хим. Звеньями. Полимеры, химические звенья которых состоят из остатков одного мономера, называются гомополимерами или просто полимерами. Если звено состоит из остатков 2-х или более мономеров, то это сополимер. Бывают: обычные сополимеры (остатки разных мономеров расположены поочередно), блоксополимеры (остатки разных мономеров чередуются большими блоками), привитые сополимеры (основная молекулярная цепочка состоит из хим. одинаковых звеньев, а боковые ответвления – хим. звенья другого состава).

Классификация по составу: 1.1) органические (животного и растительного искусственные). 1.1.1. Карбоцепные (основная цепочка образована атомами углерода). 1.1.2. Гетероцепные (если кроме С в цепочку входят другие элементы), (Кислород – придает гибкость, фосфор и хлор – повышают огнестойкость, серагазонепроницаемость, фтор и орг. радикалы – хим. стойкость). 1.2.Элементоорганические (в состав молекулярной цепочки входят металлы, неметаллы, полуметаллы (кремний, алюминий, титан). 1.3. Неорганические (углеродного скелета нет. Основу составляют окислы кремния, алюминия, кальция)(силикатные стекла, керамика, асбест – высокая плотность, высокая длительная теплостойкость).

47 Классификация полимеров по… 1) По составу: 1.1) органические (животного и растительного искусственные). 1.1.1. Карбоцепные (основная цепочка образована атомами углерода). 1.1.2. Гетероцепные (если кроме С в цепочку входят другие элементы), (Кислород – придает гибкость, фосфор и хлор – повышают огнестойкость, серагазонепроницаемость, фтор и орг. радикалы – хим. стойкость). 1.2.Элементоорганические (в состав молекулярной цепочки входят металлы, неметаллы, полуметаллы (кремний, алюминий, титан). 1.3. Неорганические (углеродного скелета нет. Основу составляют окислы кремния, алюминия, кальция)(силикатные стекла, керамика, асбест – высокая плотность, высокая длительная теплостойкость).

2) По строению макромолекул 2.1. Линейные (на физмех. и хим. свойствах этих полимеров влияет плотность упаковки молекул в единице объема. При плотной упаковке возникает большое межмолекулярное притяжение, что приводит к повышению плотности, прочности, температуры размягчения и уменьшению растворимости). 2.2. Разветвленные (наличие боковых ответвлений препятствует сближению макромолекул и плотной упаковке (привитые полимеры)). 2.3. Лестничные (разрушение в линейных участках, отличаются повышенной жесткостью, теплостойкостью, нерастворимы в станд. растворителях) 2.4. Пространственные или сетчатые (присоединение, сшивка макромолекул между собой в поперечном направлении прочными хим. связями, непосредственно либо через хим. элементы, либо через радикалы, с различной густотой сетки). Редкосетчатые - теряют способность плавиться и растворяться, обладают большой упругостью. Густосетчатые – повышенная теплостойкость, твёрдость, нерастворимость.

3) По фазовому состоянию: макромолекулы полимеров расположены не хаотически, а взаимно расположены. Структуры, возникающие в различной укладки молекул называются надмолекулярными. Упорядоченность в структурообразовании определяется гибкостью линейных разветвленных макромолекул, способность их менять форму, перемещаться по частям. 3.1. Аморфные (однофазны и построены из цепных молекул, собранных в пачки. Пачка состоит из многих макромолекул, расположенных последовательно. Пачки способны перемещаться относительно соседних элементов. Аморфные полимеры могут быть построены из собранных в клубки цепей - глобулей. Глобулярная форма дает высокие мех. свойства). 3.2. Кристаллические (образуются в том случае, если их макромолекулы достаточно гибкие, тогда возможен фазовый переход внутри пачки и образование пространственной крист. решетки. Если образование правильных крист. рещёток затрудненно, образуются сферолиты. Крист. строение дает прочность, большую жесткость).

4) По отношению к нагреванию: 4.1. Термопластичные (при нагреве размягчаются, затем из-за реакций затвердевают, образуется пространственная структура, в дальнейшем остаются твердыми, это состояние является термостабильным). 4.2 Термореактивные – на первой стадии образования имеют линейную структуру, при нагревании размегчаются, затем вследствие протекания хим. реакции затвердевают. Образуется пространственная структура, в дальнейшем остаются твёрдыми. Отверждённое состояние является термостабильным.