Классификация полимеров по химическому составу
Если цепь макромолекулы состоит из атомов органического происхождения (С, О, N, Н), то полимер называют органическим; если только из атомов углерода – то карбоцепным (например, ПЭ, ПП, ПИ). Если в цепь макромолекулы органического полимера включены атомы P, F, S, Si, полимер называют элементоорганическим. Если в цепи макромолекулы атомы элементов органического происхождения отсутствуют, полимер называют неорганическим. Примеры неорганических полимеров:
–(SiH2)n–, –(S)n–
полисилан полисера
Сополимеры. Типы сополимеров
Процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более различных мономеров называют сополимеризацией.
Пример. Схема сополимеризации этилена с пропиленом:
Классификация сополимеров
Статистические: в макромолекуле сополимера распределение мономерных звеньев описывается известным законом статистики ~M1M1M2M1M2M2M1M1M1M2M1M1M2 ~
Чередующиеся (для 2-х мономерных звеньев): в макромолекуле сополимера мономерные звенья чередуются ~ M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2~ Периодические: упорядоченная последовательность из более, чем двух мономерных звеньев ~M1M2М3M1M2М3M1M2М3M1M2М3M1M2М3~
Градиентные: состав макромолекулы изменяется непрерывно вдоль цепи ~ M1M1М2M1M1М1M1M2М1M1M2М2M1M1М2M2M2М2~
Блок-сополимеры: линейные макромолекулы с длинными (полимерными) блоками одинаковых звеньев, разделенными длинными (полимерными) блоками других звеньев ~M1M1M1M1M1M1M1M1M2M2M2M2M2M2M2~
Привитые сополимеры: разветвленные макромолекулы, у которых основная цепь состоит из звеньев одного мономера, а к ней ковалентно присоединены одна или более боковых макромолекул, построенных из звеньев другого мономера ~M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1~
M2M2M2M2M2M2M2M2M2M2M2M2M2M2
В сополимерах сочетаются свойства полимеров, полученных из каждого в отдельности взятого мономера. Поэтому сополимеризация - эффективный способ синтеза полимеров с заданными свойствами.
Топологические типы полимеров
По топологии (характеру соединения друг с другом мономерных звеньев и полимерных цепей) различают три основных типа полимеров: линейные, разветвленные и сетчатые (сшитые).
В – звездообразные, Е-лестничные
Термопластичные и термореактивные полимеры. Примеры
Термопластичные полимеры с линейной и разветвленной структурой (полистирол, ПВХ, полипропилен, полиэтилен и др.) Больштнство линейных и разветвлённых полимеров растворяются в растворителе, плавится и при охлаждении снова переходит в твердое состояние.
Термореактивные полимеры с пространственной структурой (фенолформальдегидные, эпоксидные и полиэфирные смолы, очевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, кренийоргани-ческие, фурановые, полиуретановые и др.).
Пространственные полимеры не плавятся при нагревании и не растворяются в растворителях.
Конфигурация макромолекул. Виды изомерий полимеров
Конфигурация – относительное взаимное расположение атомов и атомных групп в макромолекуле, которое задается в процессе синтеза и не может быть изменено без разрыва связей основной цепи.
Топологическая изометрия
Изомерия положения: «голова-голова», «голова-хвост», «хвост-хвост», изомерия положения двойной связи.
Цис-, транс- изомери: циц- и транс – изомеры.
Стереоизомерия: изо-, синдио- и атактические изомеры.
Конфигурация макромолекул задается набором и последовательностью изомеров.