По отношению к нагреванию
По отношению к нагреванию полимеры делятся на термопластические и термореактивные. При нагревании термопластических полимеров их свойства постепенно изменяются и при достижении определенной температуры они переходят в вязкотекучее состояние. Размягчение происходит преимущественно в результате уменьшения сил межмолекулярного взаимодействия и увеличения кинетической энергии молекул. При охлаждении жидких термопластических полимеров наблюдаются обратные явления. Поскольку химическая природа полимера при этом не изменяется, то процесс плавления и процесс отвердевания можно повторить много раз(циклировать). К термопластическим полимерам относятся полиэтилен,полипропилен, полибутадиен, полистирол и др.
При нагревании термореактивных полимеров за счет свободных функциональные группы или непредельных связей соседних макромолекул происходит взаимодействие с образованием химических связей. Полимер приобретает сетчатую структуру – отвердевает (переходит в стеклообразное состояние). Такие полимеры не восстанавливают свои свойства при последующем охлаждении. Примером термореактивных полимеров могут служить фенолформальдегидные, алкидные, мочевиноальдегидные смолы и т.п.
По полярности макромолекул
Полимеры бывают полярными и неполярными. Полярность полимеров обусловлена наличием полярных групп в звеньях макромолекул, каких как –ОН, -СN, -COOH и т.п. Полярность макромолекул характеризуется величиной дипольного момента , который равен векторной сумме дипольных моментов всех полярных групп, распределённых вдоль цепи. При симметричном расположении полярных групп, например, полимер (-СCl2-CCl2-)п является неполярным ( = 0). Наличие полярных групп в макромолекуле увеличивает межмолекулярные взаимодействия.
По регулярности структуры
Полимеры бывают регулярными и нерегулярными. Если в цепи полимера наблюдается монотонное чередование звеньев, т. е. соблюдается дальний порядок звеньев по цепи, то полимер построен регулярно. Нарушение этого порядка ведет к нерегулярности строения цепи полимера. Различают структурную регулярность и стереорегулярность. Структурная регулярность имеет место у полимеров, все звенья и все заместители которых расположены в пространстве в определенном порядке. Например, если звено полимера содержит заместитель (Х), то возможны следующие варианты присоединения звеньев друг к другу, обеспечивающие структурную регулярность или нерегулярность цепи:
C
H2
- CH – CH2
– CH – CH2
= CH - CH2
- CH – CH – CH2
– CH = CH -
X X X X X X X
а б
Вариант (а) называют «голова к хвосту», а вариант (б) – «голова к голове». Если звенья вдоль цепи соединены друг с другом только определённым образом (или -а, или -б), то полимер является структурно-регулярным, если же соединение звеньев произвольное, то полимер - нерегулярный.
Сререорегулярными называют полимеры, у которых все заместители расположены в пространстве определённым образом. Например, в полимерной цепи возможна l-d-оптическая изомерия, обусловленная наличием асимметрических (хиральных) атомов углерода (см. раздел «Изомерия»).
Структура молекул определяется способом производства полимера. При обработке полимеров (нагрев, растворение и т.д.) структура молекул почти не изменяется, и нельзя, например, нерегулярный полимер сделать регулярным.
1. Какие полимеры называются гомополимерами.
2. Какие полимеры называют сополимерами.
3. Перечислите виды сополимеров.
4. Классификация полимеров по топологии скелета макромолекул.
5. Классификация полимеров по отношению к нагреванию.
6. Классификация по составу главной цепи
Номенклатура полимеров
В настоящее время существует 3 основных вида номенклатуры полимеров:
1. Номенклатура, основанная на названии мономеров (рациональная номенклатура);
2. Номенклатура, основанная на химической структуре полимерной цепи
(систематическая номенклатура IUPAC);
3. Случайная номенклатура.
Номенклатура, основанная на названии мономеров
Формирование названия:
1. Приставка "поли" + название мономера (полистирол, полипропилен и т. д.)
2. Название полимера записывается слитно или в скобках (если название мономера – сложное слово - (поли(винилацетат), поли(метилметакрилат) и т. д.).
Однако эта номенклатура не очень удачна, поскольку один и тот же мономер может
образовывать полимеры различного строения, а один и тот же полимер – может образовываться из мономеров различного строения.
Примеры: название "поли(этиленоксид)" может отражать следующие структуры:
Раскрытие различных двойных связей в молекуле акролеина позволяет синтезировать
полиакролеин с различным строением:
Макромолекула полимера, называемого обычно полиэтиленом, может быть получена не
только полимеризацией этилена (путь 1), но и за счет ряда других реакций (пути 2-4).
Номенклатура, основанная на химической структуре полимерной цепи
(систематическая номенклатура IUPAC)
При помощи этой номенклатуры удобно называть органические полимеры, состоящие из
одного вида составного повторяющегося звена и имеющие линейную цепь.
Формирование названия: приставка "поли" + (название СПЗ по номенклатуре IUPAC), (СПЗ – составное повторяющееся звено).При фыормировании названия необходимо:
= идентифицировать СПЗ, т.е. выделить из структуры фрагмент, повторением которого можно получить структуру макромолекулы;
= учесть расположение и ориентацию этого звена в цепи;
- Назвать СПЗ по номенклатуре IUPAC.
В таблице приведены названия наиболее распространённых полимеров, построенные по систематической номенклатуре IUPAC, и по рациоальной номенклатуре, основанной на названии мономеров.
