Утворення і властивості ВМС

Високомолекулярні сполуки утворюються двома методами: полімеризації та поліконденсації. В першому випадку виникають типові ВМС. Їх утворення відбувається за рахунок взаємодії низькомолекулярних сполук, що мають ненасичені зв’язки:

nCH₂=CH₂ → (-CH₂-CH₂-)_n

У другому випадку утворюються ВМС, які не є полімерами, наприклад білки. При поліконденсації взаємодія молекул супроводжується виділенням низькомолекулярних речовин:

n(HO-R-COOH) → H-(-O-R-CO-)_n-OH + (n-1)H₂O

Послідовне приєднання молекул мономерів до ланцюга не відбувається безмежно. Тому кінцевий продукт є завжди сумішшю макромолекул з різними масами. Для характеристики ВМС використовують середню молекулярну масу. Середня молекулярна маса ВМС складає приблизно – 10⁴-10⁶.

Кількісні зміни молекулярної маси приводять до змін якісних. З’являються нові властивості, відсутні у низькомолекулярних сполук. Наприклад, висока еластичність.

Структурно-механічні властивості ВМС є функцією їх внутрішньої структури. Існує декілька типів структур макромолекул: лінійна (природний каучук), розгалужена (крохмаль), просторова (фенолформальдегідні смоли). В окремий тип можна виділити зшиті структури (вулканізований каучук, гума, ебоніт). Особливі властивості розчинів ВМС зумовлені внутрішнім рухом ланок макромолекули. Завдяки такій властивості макромолекула здатна приймати різні конформації. Конформаціями називають енергетичне нерівноцінні форми молекул, що виникають при просторовому повороті ланок макормолекул без розриву хімічних зв’язків.

Ланки ланцюга сполучені між собою хімічними зв’язками. Під впливом теплового руху гнучка макромолекула може набувати безліч конформацій.

При конформаційних перетвореннях макромолекули можуть згорнутися в клубок, утворюючи глобули, або випрямитися. При цьому відбувається пакування їх в орієнтовані структури - пачки.

Гнучкість ланцюга зменшується із збільшенням числа полярних груп, ростом густини просторової сітки та із зменшенням температури.

Лінійні молекули полімерів неможливо виявити ультрамікроскопічними дослідженнями. Це пояснюється тим, не дивлячись на їх велику довжину їх товщина є молекулярного розміру.

Молекули ВМС розсіюють світло, але дещо гірше ніж колоїдні системи. Вони також здатні вибірково поглинати світлові промені.