Классификация полимеров

Полимеры - вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок, соединенных между собой химическими связями
Высокомолекулярные вещества, состоящие из больших молекул цепного строения, называются полимерами
(от греч. "поли" - много, "мерос" - часть).
Молекула полимера называется макромолекулой (от греч. "макрос" - большой, длинный).

Изображение макромолекул

n X→ ( -X- )n
Х – мономер, (-Х-) – структурное звено,
n - степень полимеризации.
(- Х- )n - макромолекулы полимеров.

Структурное звено
...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-...
Поливинилхлорид
(-CH2-CHCl-)n
Группа атомов, многократно повторяющаяся в цепной макромолекуле, называется ее структурным звеном.

Степень полимеризации
Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу.

Молекулярная масса макромолекулы и полимера
М(макромолекулы) = M(звена) • n n - степень полимеризации,
M - относительная молекулярная масса
Mср(полимера) = M(звена) • nср

Классификация полимеров
По происхождению полимеры делят:
на природные, биополимеры (полисахариды, белки, каучук,
нуклеиновые кислоты,
2) искусственные - полученные из природных путем химических превращений (целлулоид, ацетатное, медноаммиачное, вискозное волокна);
3) синтетические - полученные из мономеров (синтетические каучуки, волокна (капрон, лавсан), пластмассы).

Классификация полимеров
По составу
органические ;
элементоорганические (поликарбораны, кремнийорганические);
неорганические (полимерные олово, селен, теллур, аморфная сера, черный фосфор, карбин,
кварц, корунд, алюмосиликаты - сетчатые).

Классификация полимеров
По структуре:
Линейная форма (полиэтилен низкого давления, невулканизованный натуральный каучук)
Разветвленная
форма (полиэтилен )
высокого давления
Пространственная
(трехмерная или сетчатая)
вулканизированный каучук

Классификация полимеров
По химическому составу:
1) гомополимеры (содержат одинаковые мономерные звенья);
n CH2=CH2 → (–CH2–CH2–)n
2) гетерополимеры, или сополимеры (содержат разные мономерные звенья).

Классификация полимеров
По пространственному строению:
Стереорегулярные
Стереорегулярные полимеры способны кристаллизоваться, они обладают большей прочностью и теплостойкостью

Классификация полимеров
По пространственному строению: нестереорегулярные или атактические.
Атактические полимеры не способны кристаллизоваться и уступают по большинству эксплуатационных свойств стереорегулярным полимерам такого же химического состава

Классификация полимеров
Имеют длинные Состояние:
стереорегулярные высокоэластичное
молекулы вязкотекучее
стеклообразное
По физическим свойствам
Кристаллические
Аморфные

Классификация полимеров
По способу получения:
Пoлимеризация – реакция образования высокомолекулярных соединений путем последовательного присоединения молекул мономера к растущей цепи.
n CF2=CF2 → -CF2-CF2-CF2-CF2-
(-CF2-CF2-)n
политетрафторэтилен
(тефлон)

Классификация полимеров
По способу получения:
Пoликонденсация – процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.

В реакцию поликонденсации вступают аминокислоты. При этом образуется биополимер- белок и побочное низкомолекулярное вещество – вода:
…+ Н NН-СН(R)–СООН+ … Н NН-СН(R)–СООН+…
…-NН-СН(R)-СО- NН-СН(R)-СО-… + nН2О
Реакцией поликонденсации получают многие полимеры, в том числе капрон.