Классификация полимеров по происхождению

Природные

высокомолекулярные соединения природного происхождения

Простые (натуральный каучук, целлюлоза) Сложные (белки, нуклеиновые кислоты)

Искусственные

полученные путем переработки природных полимеров

производные целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы, вискоза)

Синтетические

полученные из органических низкомолекулярных соединений

большинство современных полимерных материалов

Первый синтетический полимер - фенолоформальдегидная смола и пластмасса на ее основе появились в начале XX в.

Природные полимеры

•Белки (коллаген костей, казеин молока, альбумин

куриных яиц, глобулин крови и др.) состоят из остатков аминокислот соединенных между собой амидными группами —NH—СО— в длинные полипептидные молекулярные цепи (белковые молекулы). Концевыми группами этих цепей (молекул) являются, с одной стороны, аминогруппы, а с другой — карбоксильная группа.

Образование пептидной связи

Искусственные полимерные материалы получают при обработке природных полимеров:

целлюлоза + HNO3 => целлюлоид

1856 г. , англичанин А. Паркес (Alexander Parkes) получил на основе целлюлозы новое вещество и представил его на всемирной выставке в 1862 г. в Лондоне под названием Паркезин. В 1866 - 1972 г.г. производство подобного материала под названием целлулоид (celluloid) было организовано в США изобретателем Д. Хайтом (John W. Hyatt)

Первый синтетический пластик фенолформальдегидная смола «бакелит» (1909 г):

поликонденсация C6H5OH с CH2O (-H2O)

«Полимерная революция» - использования в качестве сырья продуктов переработки нефти.

Начавшийся примерно с 1960 г. интенсивный перевод производства полимеров на базу сырья, получаемого переработкой нефти, обеспечивает благоприятные предпосылки для быстрого роста их производства и применения.

Основной состав углеводородного сырья для производства полимеров

а) алканы (парафины) — метан, этан, пропан, бутан и пентан; углеводороды этой группы встречаются в природном и попутном нефтяном газе, а также образуются при термических и каталитических процессах переработки нефти, угля и других горючих ископаемых;

б) алкены (олефины) — этилен, пропилен, бутилен, образующиеся при термических и каталитических процессах переработки нефти, а также при пиролизе и дегидрировании углеводородных газов группы парафинов;

в) алкадиены (диолефины) — главными представителями этого ряда, имеющими большое практическое значение, являются бутадиен и изопрен; наиболее экономично получение их при дегидрировании углеводородов группы а и б;

г) ацетилен (алкины) — получают крекингом или пиролизом углеводородов парафинового ряда.

Сырьевая база для производства полимеров

• Природные газы, добываемые из газовых залежей. Состав: метан

(85—98%) и небольшое количество других газов — этана, пропана, бутана, азота, углекислоты и сероводорода.

•Попутные нефтяные газы добывают из земных недр

одновременно с нефтью. Состав: метан — 40— 70,%, этан — 7—20%,

пропан— 5—20%, бутан —2—20% и пентан — 0—20%. Иногда в их составе имеется сероводород — около 1%, углекислый газ —около 0,1%, азот и другие инертные газы

— до 10%.

Классификация полимеров по составу основной цепи

Органические

•Карбоцепные (полиэтилен, полистирол)

•Гетероцепные (полиамиды, полиэфиры)

Элементоорганические (силоксаны,

полифосфазены)

Неорганические (полифосфаты,

полисиликаты)

Органические полимеры

•Карбоцепные – основная цепь состоит только из атомов углерода

•Химически более устойчивы, чем гетероцепные.

Основная цепь

Боковые группы

Органические полимеры

• Гетероцепные в главной цепи кроме атомов углерода содержатся атомы азота, кислорода, серы и др. (полиамиды, полиэфиры)