Вопрос 54

Высокомолекулярные соединения. Полимеры и олигомеры. Получение полимеров: реакции полимеризации (на примерах). Строение полимеров. Степень полимеризации. Термопластичные и термореактивные полимеры, их особенности.

Высокомолекулярные соединения – химические соединения с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Подавляющее большинство высокомолекулярных соединений составляют полимеры

Олигомеры — полимеры сравнительно небольшой молекулярной массы. К олигомерам относятся многие синтетические смолы феноло формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и др., а также некоторые природные вещества, напр. гормон окситоцин

Полимеры - это своеобразные химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерних звеньев). Атомы, входящие в состав макромолекул, соединены друг с другом силами главных и (или) координационных валентностей

Полимеризация - реакция образования полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). В качестве мономеров используются соединения с кратными связями: С = С, С = О, С = С = С, С = N или с циклическими группами, способными раскрываться. В процессе полимеризации происходит разрыв кратных связей или раскрытие циклов у мономеров и возникновение химических связей между группами с образованием макромолекул.

n CH2 = CH2 + n CH2 = CH2 → (- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -)n этилен полиэтилен

n CH2 = CH - C6H5 →

стирол полистирол

H2C = CH - CH = CH2 → (- CH2 - CH = CH - CH2 -)n бутадиен бутадиеновый каучук

По числу видов участвующих мономеров различают гомополимеризацию (один вид мономера) и сополимеризацию (два и и более видов мономеров).

nСН2 = СН - СН = СН2 + nСН2 = СН - С6Н5 → (- СН2 - СН = СН - СН2 - СН2 - СН - С6Н5)n

Поликонденсация - реакция синтеза полимера из соединений, имеющих две и более функциональные группы, сопровождающаяся образованием низкомолекулярных продуктов (Н2О, NH3, HCl, CH2O).Например, поликонденсация фенола с формальдегидом с образованием фенолформальдегидных смол.

Методом поликонденсации получают ~1/4 часть выпускаемых полимеров, например, капрон (связи - NH - CO -), найлон (- NH - (CH2)6 - NH - CO - (CН2)4 - CO -)n, полисилоксаны

Тип конфигурации	Строение цепи
Линейные макромолекулы
Двухтяжевые макромолекулы лестничные спирополимеры
Разветвленные макромолекулы
статистические
гребнеобразные
звездообразные
Сшитые (сетчатые)
в плоскости (паркетные)
в пространстве

 

СТЕПЕНЬ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ - это величина наряду с молекулярной массой, с возрастанием которых до определенной степени, возрастают механические свойства материала и тем самым улучшаются его эксплуатационные характеристики.

Растет температура плавления термопластов и улучшается их химическая стойкость, но при этом понижается текучесть расплавов, имеющая большое значение для процессов переработки. Например, сверхвысокомолекулярный полиэтилен уже не может быть переработан литьем под давлением или экструзией, а только прессованием или спеканием.