&5 9. Полимеры

до многих миллионов. Молекулы полимеров, называемые макромолекулами, состоят из большого

числа повторяющихся звеньев.
Вследствие большой молекулярной массы макромолекул полимеры приобретают специфические свойства и их выделяют в особую группу соединений.
Отдельную группу составляют олигомеры, которые по значению молекулярной массы занимают промежуточное положение между низкомолекулярными и высокомолекулярными соединениями.
Различают неорганические, органические и элементорганические полимеры. Органические полимеры подразделяются на природные и синтетические. Мы рассматриваем органические синтетические полимеры.

(мономера). Побочных продуктов не образуется. В качестве мономеров используются соединения

с кратными связями С º С, С º N, С = С, С = О, С = N, либо соединения с циклическими группировками, способными раскрываться, например
В процессе полимеризации происходит разрыв кратных связей или раскрытие циклов у мономеров и возникновение химических связей между группами с образованием макромолекул:

(смазки, клеи, лаки и краски, герметики), в виде эластичных материалов

(резины, силикон, эластомеры, поролон) и в виде твердых пластмасс (полиэтилен, полипропилен, поликарбонат и т.д.).
Полимеры в качестве химических веществ могут: — образовывать новые химические связи между молекулами;  — образовывать новые связи между отдельными звеньями молекулы; — присоединять боковые звенья к основной цепочке молекул; — распадаться на отдельные мономеры.

химических реакций. Полимеризацией называется процесс присоединения повторяющихся цепочек молекул (звеньев)

к активному центру роста макромолекулы. Механизм полимеризации состоит из таких этапов, как: — образование центров полимеризации; — рост молекул путем последовательного присоединения новых звеньев; — перенос центров полимеризации на другие молекулы, которые начинают активно расти; — разветвление молекул; — прекращение процесса роста молекул.

различные способы воздействия: высокое давление, высокие температуры, воздействие светом или

облучением, катализатором. В результате полимеризации химический состав сырья и готового продукта остается одним и тем же, но меняется структура вещества.
Поликонденсацией называется процесс изготовления полимеров из многофункциональных соединений методом перегруппировки атомов и отделения побочных продуктов (воды, низкомолекулярных соединений). Способом поликонденсации, например, производят поликарбонаты, полиуретаны, фенолальдегидные смолы.

сами состоим из природных полимеров: белков, нуклеинов, полисахаридов.
Производство полимеров

в промышленных масштабах началось в начале 20-го века. Практически одновременно промышленность начала производить искусственные полимеры методом переработки целлюлозы и синтетические полимеры методом переработки низкомолекулярного сырья (фенола, формальдегида, стирола, винилхлорида, акрила). На основе эфиров целлюлозы изготавливали, в частности, целлулоид, пленки, лакокрасочные материалы. Например, развитие кинематографа напрямую связано с появлением нитроцеллюлозных прозрачных пленок. Из синтетических полимеров перед Второй мировой войной особо важным было получение искусственного каучука, оргстекла, фенолформальдегидных смол.

молекулы — Степень полимеризации (количество мономеров в молекуле) — Молекулярно-массовое распределение (показывает

однородность длины молекул) — Степень разветвленности и гибкости молекул — Стереорегулярность (отражает однородность составляющих молекулу стереоизомеров или их равномерное чередование)

(с небольшой ММ); — олигомеры (с ММ менее 540); — полимеры (высокомолекулярные,

с ММ от пяти тысяч до пятисот тысяч); — сверхвысокомолекулярные полимеры с ММ более полумиллиона

По степени разветвленности молекул:
— линейные (молекула состоит из цепочки мономеров), к ним относится натуральный каучук, эластомеры и другие полимеры высокой эластичности; — разветвленные (цепочка из звеньев имеет боковые ответвления), например, амилопектин; — сетчатые или сшитые (между соседними макромолекулами существуют поперечные связи), нерастворимые и неэластичные полимеры, например, эпоксидные смолы в стадии отверждения.

По составу мономеров:
— гомополимеры, состоящие из одного вида звеньев, например, ПВХ, целлюлоза; — сополимеры, состоящие из звеньев разного строения (многие полимеры с улучшенными свойствами).

физических свойств (этими качествами обладают линейные и разветвленные полимеры); — реактопласты,

после нагревания частично и необратимо разрушаются и не восстанавливают исходных свойств (сетчатые пространственные полимеры).

структур (полиэтилен низкого давления, полипропилен, тефлон); — аморфные, содержащие не более

нескольких процентов кристаллических структур (акриловое стекло, полистирол и все сетчатые полимеры);  — аморфно-кристаллические, содержащие от 25 до 70% кристаллических структур (полиэтилен высокого давления).
По происхождению:
— природные (белки, коллоидная сера, натуральный каучук, целлюлоза, крахмал); — синтетические (фенолформальдегидные смолы, полистирол).

в главной цепи, ни в ответвлениях макромолекулы (пластическая сера, кристаллы

кварца); — элементоорганические, макромолекулы которых состоят из углеводородных групп и неорганических звеньев (кремний-, боро-, фосфорорганические полимеры и др.).