1. Понятие структуры макромолекулы

Одной из важнейших характеристик ВМВ (высокомолекулярных в-в) является структура ММ – это многокомпонентное понятие, которое включает в себя:

1. химический состав ММ (органические, неорганические, элементоорганические)

2. пространственное расположение звеньев ММ (линейные, разветвленные, сетчатые)

3. форму ММ (форма статистического клубка, спирали, глобулы, стержня, складчатая)

4. распределение по длине

5. распределение по мол. массе

2. Химическое строение полимеров

ВМВ состоят из различных хим. элементов и по составу хим. элементов подразделяются на

1. органические

а) карбоцепные б) гетероцепные

2. неорганические

а) гомоатомные б) гетероатомные

3. элементоорганические

а) кремнийорганические б) титанорганические

в) фосфорорганические г) другие

К органическим полимерам относят соединения, молекулы которых содержат атомы углерода, азота, кислорода, серы и галогенов, входящих в состав главной цепи и боковых групп

В элементоорганических полимерах главная молекулярная цепь состоит из атомов углерода и других неорганических элементов гетероатомов, а боковые группы включают атомы углерода и гетероатомы, непосредственно соединенные с атомами цепи.

Неорганические полимеры – это соединения, которые не содержат атомов углерода в составе макромолекул.

Органические полимеры подразделяют на карбоцепные и гетероцепные. Главная цепь карбоцепных полимеров состоит только из атомов углерода. В состав цепи макромолекул гетероцепных полиме входят гетероатомы (O, N, S)

В класс карбоцепных полимеров входят вещества, макромолекулы которых образованы соответствующими углеводородными мономерами (предельными или непредельными) – полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полибутадиен и др.; галогеносодержащими мономерами – поливинилхлорид, полихлороплен и др.;

Совокупность гетероцепных полимеров образуют полиэфиры, полиамиды, полиацетали, полисульфиды и др.

В совокупность элементоорганических полимеров входят полимеры, содержащие элементы всех групп периодической системы. Наибольшее практическое значение имеют кремнийорганические полимеры, макромолекулы состоят из атомов кремния и углерода.

Неорганические полимеры подразделяют на две группы. В первой из них макромолекулы состоят из гомоатомных (т.е. образованных одинаковыми атомами) цепей. Во второй макромолекулы имеют гетероатомную структуру, т.е. представляют собой комбинацию разных атомов.

3. Молекулярная масса полимеров

Основной характеристикой полимерного ве-ва является молекулярная масса – масса ММ выраженная в относительных единицах. , где n – степень полимеризации – кол-во повторяющихся группировок в ММ.

В зависимости от ст. полимеризации изменяется мол. масса и характер ВМВ.

Если n=1 – мономер.

Если 1<n<100 – олигомер.

Если n≥100 – полимер.

Специфика процесса переработки полимеров в том что в реакционном объеме одновременно может образовываться разное количество молекул с разной мол. массой.

4.Конфигурация макромолекул

Полимерные ММ могут состоять из элементарных звеньев одного или другого состава.

Если звенья одного состава, то образуется обычный полимер:

Если звенья разного состава, то образуется блок-сополимер:

Если компонент В не в основной цепи, то он образует привитой блок-сополимер

Изменяя соотношение блоков можно существенным образом изменять ММ.По пространственному расположению ММ все полим. можно разделить на линейные, разветвленные и сетчатые.

Линейные полимеры представляют собой простые цепочки из одного или нескольких мономеров.В разветвленных ММ имеются боковые ответвления с достаточно большой длиной.Сетчатые ММ образуются в результате межмолекулярной сшивки. В объеме изделия формируется одна ММ произвольного строения.

Для одной и той же ММ в зависимости от технологической предыстории и внешних условий могут существовать различные пространственные модификации – конформации.

1. форма статистического клубка характерна для линейных молекул типа полиэлифинов (-СН₂-СН₂-СН₂-)

2. конформация спирали свойственна ММ которые способны образовывать водородные связи (белки, ДНК)

3. конформация глобулы свойственна гладким молекулам с очень сильными межмолекулярными взаимодействиями

4. конформация стержня характерна для жесткоцепных ММ.

5. складчатая конформация характерна для ММ полимеров находящихся в упорядоченном состоянии