Глава 24. Высокомолекулярные соединения (вмс).
Высокомолекулярными (полимерами) называют соединения, молекулы которых состоят из большого количества мономеров (низкомолекулярных звеньев), соединенных химическими связями.
В предыдущих главах мы знакомились с полимерами. Например:
[–
СН2
– СН2
–]n
Молекулы полимеров называют макромолекулами. Они построены из большого количества одинаковых мономерных звеньев, связанных между собой.
В общем виде: nМ Мn
М – молекула мономера;
Мn – молекула полимера;
n – степень полимеризации – число мономерных звеньев в макромолекуле, обозначается Р.
M – молярная масса полимера;
m – молярная масса элементарного звена.
Химия ВМС – это самостоятельная отрасль в области химической промышленности, бурно развивающаяся. Появилось огромное количество новых полимерных материалов – пластмасс, синтетических каучуков, разнообразных синтетических волокон, большинство которых обладает лучшими эксплуатационными свойствами, чем природные полимеры. Для полимеров очень важны физико-механические свойства: прочность, эластичность, термостойкость и др. Установлено, что эти свойства полимеров зависят прежде всего от формы молекул.
24.1 Классификация полимеров.
По форме молекул различают два типа полимеров: линейные, состоящие из неразветвленных цепных макромолекул и трехмерные – разветвленные, пространственные.
Линейные полимеры обладают значительной эластичностью, растворимостью, способностью плавиться при повышенной температуре. Типичные представители: целлюлоза, каучук (натуральные и синтетические), полиэтилен, поливинилхлорид и др.
Трехмерные полимеры не плавятся, нерастворимы, менее эластичны, чем линейные полимеры. Пространственные полимеры построены из соединенных между собой макромолекулярных цепей. Поперечную химическую связь могут осуществлять отдельные атомы или группы атомов:
Эти полимеры называют сетчатыми. К ним относятся фенолформальдегидные, карбамидформальдегидные полимеры, резина, макромолекулы которой соединены между собой атомами серы.
В зависимости от состава основной цепи полимеры делятся на карбоцепные (макромолекулярные цепи состоят только из атомов углерода) и гетероцепные (макромолекулярные цепи содержат атомы различных элементов).
Карбоцепные полимеры:
Гетероцепные полимеры можно разделить на две группы.
I группа – содержит в основной цепи атомы углерода и атомы других элементов
R
[–
NH
– (CH)x
– CO –]OH
полиамиды
[–
NH
– CH – CO –]n
полипептиды
[–
NH
– CO –
NH
– СН2
– ]n
карбамидформальдегидные
полимеры
полисахариды
I
I
группа включает гетероцепные полимеры
с неорганической главной цепью и
органическими боковыми группами.
и др.
Полимеры получают двумя способами – реакцией полимеризации и реакцией поликонденсации.