57.Понятие о полимерах. Процесс получения полимеров. Свойства полимеров.

Полимеры являются высокомолекулярными соединениями, молекулы которых, называемые макромолекулами, состоят из большого числа одинаковых группировок, связанных между со­бой химическими связями.

Вместе с тем довольно часто к полимерам относят также высокомолекулярные соединения, цепи которых состоят из раз­личных нерегулярно повторяющихся групп. К ним принадлежат биополимеры, сополимеры, блоксополимеры и другие подобные соединения, т. е. химические соединения с высокой молекулярной массой - от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

В состав макромолекул высокомолекулярных соединений, яв­ляющихся основным компонентом пластмасс, входят тысячи ато­мов, связанных друг с другом валентными силами. Именно от хи­мического состава высокомолекулярных соединений, величины их молекулярной массы, гибкости цепей, степени их упорядоченности и других факторов зависят свойства систем, в т. ч. и пластмасс, которые создаются на основе высокомолекулярных соединений. Высокомолекулярные соединения характеризуются целым ря­дом свойств, присущих только этому классу веществ.

Свойства полимеров обусловлены характером расположения элементарных звеньев микромолекул. В соответствии с этим различают линейные, разветвлённые и сетчатые полимеры. Линейные и сетчатые полимеры плавятся при нагревании и растворяются в органических растворителях. Сетчатые – сшитые, неплавкие и нерастворимые.

Различия в свойствах низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений определяются целым рядом особенностей, последних, основные из которых следующие:

1.Высокомолекулярные соединения характеризуются большой молекулярной массой своих молекул (макромолекул), составляю­щей от 10³ до 10⁷.

2.Макромолекулы высокомолекулярных соединений харак­теризуются анизотропией своих размеров: их длина составляет от 4000 до 8000 А, а "толщина" - всего 3,5-7,5 А (А = 10"⁸ см = = Ю-¹⁰ м).

3.Макромолекулы состоят из многократно повторяющихся участков (элементарных звеньев).

4.Для высокомолекулярных веществ характерна большая гиб­кость макромолекул, связанная с возможностью внутреннего вра­щения атомов и атомных групп, входящих в состав макромолекул, а также отдельных участков цепи (так называемых сегментов) во­круг химических связей. В результате реализации этой возможно­сти макромолекулы могут менять свою конформацию, т. е. форму расположения в пространстве.

5.Важнейшей особенностью высокомолекулярных соединений является их способность к проявлению больших деформаций.

6.В высокомолекулярных соединениях ярко проявляются так называемые релаксационные процессы характеризующие изме­нение состояния высокомолекулярных соединений во времени, связанные с установлением в таких материалах статистического равновесия.

7.Для высокомолекулярных соединений характерным является полидисперсность, свидетельствующая о том, что высокомолеку­лярные соединения состоят из макромолекул разной длины, Иными словами, любое высокомолекулярное соединение представляет собой смесь макромолекул различной длины, которая определяется степенью полимеризации, т. е. числом мономерных звеньев, из которых она состоит.

8.Высокомолекулярные соединения не способны перегоняться или переходить в газообразное состояние без разложения (т. е. с со­хранением своей химической структуры и молекулярной массы). Для высокомолекулярных соединений температура кипения выше температуры разложения (Г_кип > 7_разл).

9.Ряд полимеров (линейные и разветвленные) могут образовы­вать растворы высокой вязкости. При этом растворение полимеров проходит через стадию их набухания.

РЕАКЦИИ:

- Полимеризация – это процесс соединения, укрупнения молекул исходных веществ без выделения побочных продуктов. (гомополимеры, сополимеры).

- Поликонденсация – это процесс соединения, укрепления молекул исходных веществ с выделением побочных продуктов.