Классификация, структура и свойства полимеров

Свойства, проявляемые полимерами, зависят от ряда параметров: со­става цепи полимера и групп, находящихся в боковом обрамлении цепи; от длины и структуры основных цепей макромолекул, их гибкости; от распо­ложения отдельных цепей и даже их фрагментов друг относительно друга в объёме полимерного вещества и некоторых других факторов.

Полимеры могут быть классифицированы различным образом.

1. Природные и синтетические полимеры.

Природные полимеры - полимеры из натуральных материалов, напри­мер: белок, целлюлоза, натуральный каучук и др.

Искусственные полимеры - полимеры, которые получены путем хи­мической модификации природных полимеров (например, эфиры целлюло­зы).

Синтетические полимеры - полимеры, которые синтезируют из низ­комолекулярных веществ (например полиэтилен, поливинилхлорид, поли­амид и др).

2. Органические и неорганические полимеры.

По химическому составу органическими называют полимеры, в состав которых входят в основном атомы углерода и водорода в сочетании с ато­мами кислорода, азота, фосфора, серы и небольшого количества других элементов.

Неорганические полимеры не содержат атомов углерода (например, силикаты, алюмосиликаты и т.д.).

3. Гомоцепные и гетероцепные полимеры.

По химическому составу основной макромолекулярной цепи высоко­молекулярные соединения делятся на гомоцепные, цепи которых построе­ны из одинаковых атомов, и гетероцепные, макромолекулярная цепь кото-

рых содержит атомы различных элементов. Если цепи полимеров состоят только из атомов углерода, то такие полимеры называют карбоцепными.

4. Гомополимеры и сополимеры.

Иногда полимерные цепи бывают построены из разных элементарных звеньев. Такие полимеры называют сополимерами в отличие от гомополи-меров, которые содержат в цепи одинаковые элементарные звенья.Если различные элементарные звенья расположены в главной цепи случайным образом, то сополимеры называются нерегулярными (статистическими). Элементарные звенья могут иметь и строгую последовательность (регуляр­ность). Часто в состав сополимеров входят целые фрагменты (блоки), по­строенные из элементарных звеньев только одного вида. Такие сополимеры называются блоксополимерами, или привитыми сополимерами (рис. 19).

а - нерегулярный (статистический) сополимер;

б - регулярный (чередущийся) сополимер;

в - блоксополимер; г - привитый сополимер

Рисунок 19 - Схематическое изображение различных типов сополимеров

5. Линейные, разветвленные и пространственные.

В зависимости от формы макромолекул высокомолекулярные соеди­нения бывают линейными, разветвленными и пространственными (трех­мерными).

Линейные макромолекулы можно представить в виде длинных нитей, поперечный размер которых ничтожно мал по сравнению с ее длиной.

Из природных полимеров линейное строение имеют целлюлоза, нату­ральный каучук, а из синтетических - полиэтилен, поливинилхлорид, по­лиамиды и многие другие полимеры.

Рисунок 20 - Схематическое изображение линейного полимера

В разветвленных полимерах основная цепь имеет длинные боковые ответвления, длина которых сопоставима с длиной основной цепи:

К таким полимерам относятся некоторые синтетические полимеры и привитые сополимеры.

Рисунок 21 - Схематическое изображение разветвлённого полимера

Пространственные (трехмерные) полимеры построены из соединен­ных между собой макромолекулярных цепей. В качестве таких «мостиков», осуществляющих поперечную химическую связь, могут выступать отдель­ные атомы или группы. Такие полимеры называют сетчатыми, или «сши­тыми». Это резина, фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные полимеры и некоторые другие:

Рисунок 22 - Схематическое изображение пространственного полимера

Поиск по сайту: