43. Пластмассы в строительстве. Общие сведения, сырье для получения полимеров

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.

44. Классификация полимеров (с примерами). Полимеры полимеризационные и поликонденсационные, применение материалов на их основе в строительстве

По происхождению полимеры делят на:

1) природные, биополимеры (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты, каучук, гуттаперча);

2) искусственные - полученные из природных путём химических превращений (целлулоид, ацетатное, медноаммиачное, вискозное волокно);

3) синтетические - полученные из мономеров (синтетические каучуки, волокна/капрон, лавсан, пластмассы).

По составу полимеры бывают:

1) органические (их большинство);

2) элементоорганические (поликарбонаты, кремнийорганические);

3) неорганические (некоторые простые вещества: полимерные олово, селен, теллур, аморфная сера, черный фосфор, карбин, поликумулен, полифосфазены, сульфаны - линейные, кварц, корунд, алюмосиликаты - сетчатые).

По структуре макромолекулы:

1) линейные (высокоэластичные);

2) разветвленные;

3) сетчатые (низкоэластичные).

По химическому составу:

1) гомополимеры (содержат одинаковые мономерные звенья);

2) гетерополимеры или сополимеры (содержат разные мономерные звенья).

По составу главной цепи:

1) гомоцепные (в главную цепь входят атомы одного элемента);

2) гетероцепные (в главную цепь входят разные атомы).

По пространственному строению

1) стереорегулярные - макромолекулы построены из звеньев одинаковой пространственной конфигурации, или из звеньев разной пространственной конфигурации, но чередующихся в цепи с определенной периодичностью;

2) нестереорегулярные (атактические) - с произвольным чередованием звеньев разной пространственной конфигурации.

По физическим свойствам:

1) кристаллические (имеют длинные стереорегулярные макромолекулы);

2) аморфные: высокоэластическое, вязкотекучее, стеклообразное состояние.

Если полимер переходит из высокоэластичного состояния в стеклообразное при температурах, ниже комнатной, его относят к эластомерам, при более высоких температурах - к пластикам.

Полимеры, которые обратимо твердеют и размягчаются называют термопластичными; если при нагревании полимер утрачивает способность переходить в вязкотекучее состояние из-за образования сетчатой структуры, он называется термореактивным.

Для характеристики полимера используют: степень полимеризации, строение мономерного звена, молекулярную массу. А также указываются другие особенности его строения, физических свойств.

По способу получения полимеры бывают:

1) полимеризационные;

2) поликонденсационные.

Полимеризационные полимеры получают методом полимеризации. При этой реакции происходит объединение молекул одного и того же вещества в одну большую молекулу высокомолекулярного вещества - полимера без выделения побочных продуктов. При этом вещество приобретает новые свойства, сохраняя прежний химический состав. Так получают полиэтилен, поливинилхлорид, полиизобутилен, полистирол, полиакри-латы и некоторые другие полимеры, нашедшие широкое применение в технологии строительных материалов.

Поликонденсационные полимеры получают в процессе реакции поликонденсации двух или нескольких низкомолекулярных веществ. В этом случае наряду с основным продуктом поликонденсации - полимером образуются побочные соединения (вода, спирты, хлористый водород и др.). Масса получаемого полимера меньше массы исходных веществ, а его химический состав отличается от химического состава исходных продуктов. В отличие от полимеризации поликонденсация происходит только между веществами, содержащими функциональные группы. Методом поликонденсации получают полиэфирные, фенолоальдегид-ные, эпоксидные, кремнийорганические и другие полимеры.