- •1. Отличительные особенности поведения полимеров
- •2. Строение полимеров
- •3. Классификация полимеров
- •1. Природные, искусственные и синтетические полимеры
- •2. Органические и неорганические полимеры
- •3. Термопласты и реактопласты
- •4. Пластики, эластомеры, волокна и смолы
- •4. Химия полимеризации
- •4.1. Цепная полимеризация
- •4.1.1. Свободнорадиакальная полимеризация
- •4.1.2. Ионная полимеризация
- •4.1.3. Координационная полимеризация
- •4.2. Ступенчатая полимеризация
- •4.2.1. Поликонденсация
- •4.2.2. Полиприсоединение
- •4.2.3. Полимеризация с раскрытием цикла
- •4.3. Особые типы полимеризационных реакций
- •4.3.1. Электрохимическая полимеризация
- •4.3.2. Полимеризация по механизму метатезиса
- •5. Способы проведения процессов полимеризации
- •6. Средняя молекулярная масса полимеров
- •6.1. Полидисперсность и кривые
- •7. Выделение и очистка полимеров
- •8. Фракционирование полимеров
- •9. Определение молекулярных масс полимеров
- •9.1. Криоскопия
- •9.2. Эбуллиоскопия
- •9.3. Мембранная осмометрия
- •9.4. Парофазная осмометрия
- •9.5. Вискозиметрия
- •9.6. Ультрацентрифугирование
- •9.7. Светорассеяние
- •10. Структура полимерных молекул
- •10.1. Микроструктуры, связанные с химическим строением полимеров
- •10.1.1. Гомоцепные и гетероцепные полимеры.
- •10.1.2. Гомополимеры и сополимеры.
- •10.2. Микроструктуры, связанные с геометрическим
- •10.3. Стереорегулярные полимеры
- •10.4. Геометрическая изомерия
- •11. Стеклообразное состояние полимеров
- •11.1 Агрегатные состояния веществ
- •11.2. Фазовые состояния веществ
- •11.3. Факторы, влияющие на температуру стеклования
- •11.4 Температура стеклования и молекулярная масса полимеров
- •11.5. Влияние пластификаторов на температуру стеклования
- •11.6. Значение температуры стеклования
- •12. Кристаллические полимеры
- •12.1. Полимерные монокристаллы
- •12.2. Влияние степени кристалличности на свойства полимеров
- •13. Химические превращения полимеров
- •14. Деструкция полимеров
- •14.1. Термическая деструкция
- •14.2. Механическая деструкция
- •14.3. Фотодеструкция
- •14.4. Радиационная деструкция
- •14.5. Окислительная деструкция
- •15. Переработка полимеров
3. Классификация полимеров
Полимер – это общее название, данное широкому кругу материалов, обладающих высокой молекулярной массой. Эти материалы существуют в самых разнообразных формах и видах и содержат различное число различных атомов и функциональных групп. Полимеры могут иметь различные химические структуры, различные физические, химические и механические свойства. Поэтому они могут быть классифицированы различными способами.
1. Природные, искусственные и синтетические полимеры
В зависимости от своего происхождения полимеры делятся на природные, искусственные и синтетические.
Природными называют полимеры, полученные из натуральных материалов. Типичные примеры: хлопок, шерсть, шелк, натуральный каучук.
Искусственные полимеры изготавливаются на основе природных в процессе их модифицирования. Целлофан, вискозное волокно, пироксилиновый бездымный порох представляют собой химическую модификацию природного полимера целлюлозы.
Синтетические полимеры получают синтезом из низкомолекулярных веществ. Типичными примерами являются полиэтилен, полихлорвинил, полиамиды (капрон, найлон), полиэфиры (лавсан).
2. Органические и неорганические полимеры
Органическими называют полимеры, основная цепь которых состоит в основном из атомов углерода. Кроме них в составе основной цепи могут быть атомы кислорода, азота и некоторые другие (S, Р).
Неорганические полимеры не содержат в основной цепи атомов углерода. Примеры: стекло и силиконовый каучук.
Большинство полимеров являются органическими. Их число и многообразие настолько велико, что под словом полимеры обычно понимают только органические вещества. Тем полезнее напомнить, что это не совсем так.
3. Термопласты и реактопласты
Некоторые полимеры при нагревании размягчаются, и им можно придать любую форму, которую они будут сохранять до нового цикла нагревания. Эту процедуру можно повторять многократно без нарушения физических и химических свойств полимеров. Такие полимеры называют термопластами или термопластичным полимерами. Примерами термопластов являются полиэтилен, поливинилхлорид, найлон, сургуч и т.д.
Другие полимеры могут быть отформованы при нагревании только один раз. При этом они твердеют и превращаются в неплавкую массу. Размягчить их повторным нагреванием невозможно. Такие полимеры, которые при нагревании превращаются в неплавкую и нерастворимую массу, называются реактопластами или термореактивными полимерами. Примером реактопласта может служить эпоксидная смола.
4. Пластики, эластомеры, волокна и смолы
В зависимости от своей консистенции, формы и назначения полимеры делят на пластики, эластомеры, волокна и смолы.
Пластиком называют полимер, которому под действием давления и температуры придают жесткую и прочную форму листа или готового изделия. Типичными пластиками являются полиметилметакрилат и полистирол.
Эластомерами называют каучукоподобные полимеры, способные легко деформироваться под нагрузкой без разрушения. Примеры – натуральный и синтетические каучуки, резины, полиэтилен.
Волокна – это полимерные нити, длина которых, по крайней мере, в 100 раз превышает их диаметр. Полимерными волокнами являются хлопок, шерсть, шелк, найлон, лавсан, полиакрилонитрильное волокно.
Смолы – это полимеры в жидкой форме, используемые в качестве адгезивов, герметиков, уплотнителей и т.д. К этой группе относятся, например, эпоксидные и фенолоформальдегидные смолы, полисульфидные уплотнители.