Элементоорганические полимеры

Содержат в составных звеньях макромолекул наряду с углеводородными группами неорганические фрагменты.

Различают элементоорганические полимеры:

1. С основными цепями, содержащими атомы других элементов, обрамленными органическими группами

2. С основными цепями, содержащими чередующиеся атомы углерода и других элементов

3. С углеродными основными цепями, обрамленными элементоорганическими группами.

 

Пример последнего типа элементоорганических полимеров: фторопласт.

Классификация полимеров по происхождению:

1. Природные (натуральный каучук, белки)

2. Модифицированные (измененные природные, например, резина);

3. Синтетические (полученные из низкомолекулярных веществ путем синтеза, например, полиэтилен).

 

Классификации полимеров по строению макромолекул:

1. Линейные

2. Разветвленные

3. Лестничные

4. Трехмерные сшитые

 

Рис. 25. Строение макромолекул полимеров

 

Классификации полимеров

 

По отношению к нагреванию:

1.Термопластичные;

2. Термореактивные.

 

Термопластичные полимеры

 

Линейные полимеры (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол) способны обратимо размягчаться при нагреве и отверждаться при охлаждении, сохраняя основные свойства.

Переход в пластичное состояние связан с тем, что межмолекулярные и водородные связи между цепями полимеров разрываются при умеренном повышении температуры.

Термореактивные полимеры

Пространственные полимеры с жестким каркасом, которые будучи отверждены, не переходят при нагреве в пластичное состояние. При повышении температуры они претерпевают деструкцию (химическое разложение) и загораются (карбамидные полимеры, фенолформальдегидные и эпоксидные смолы).

Ковалентные связи между цепями этих полимеров имеют прочность того же порядка, что и прочность связей внутри цепи. Поэтому повышение температуры приводит к разрыву связей не только между цепями, но и внутри цепей, то есть к необратимой деструкции термореактивных полимеров.

Классификация полимеров по типу химической реакции, используемой для получения:

1. Полимеризационные

2. Поликонденсационные

 

Полимеризация – процесс образования макромолекул из молекул низкомолекулярного вещества (мономера), содержащего кратные связи.

Поликонденсация - процесс образования макромолекул из молекул низкомолекулярного вещества (мономера), содержащих две или более функциональных групп, сопровождающийся выделением воды, аммиака или др. веществ.

 

Полимеризационные смолы получаются полимеризацией этиленовых углеводородов и их производных: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиакрилаты, каучуки и др.

Полипропилен

Получается при полимеризации пропилена.

Сферы использования полипропилена: производство электроизоляции, труб, шлангов, шестерен, высокопрочного и химически стойкого волокна для производства канатов и рыболовных сетей. Пленки из полипропилена используют для упаковки пищевых продуктов. Температурный интервал использования: -15⁰ С - + 100⁰ С

 

Конденсационные смолы получаются поликонденсацией разнообразных мономеров.

Полимеры, получаемые при реакциях

поликонденсации: фенолформальдегидные, полиэфирные, полиамидные смолы, полиуретаны и др.

 

Капрон

Пластмассы

Пластическими массами называют композиционные материалы на основе полимеров, содержащие дисперсные или коротковолокнистые наполнители, пигменты и другие компоненты, обладающие пластичностью на определенном этапе производства, которая полностью или частично теряется после отверждения полимера.

Некоторые строительные пластмассы целиком состоят из полимера (например, органическое стекло: полиметилметакрилат, полиэтилен).

 

Роль наполнителей в пластмассах часто очень важна.

Пример: в начале 1990-х годов началось производство резины для автомобильных шин с использованием в качестве наполнителей технического углерода и оксида кремния. Введение оксида кремния позволило повысить сцепление шин с мокрой дорогой. Связать оксид кремния с бутадиенстирольным каучуком удалось введением в шинную массу органосиланов.