Хімія будівельних матеріалів, стереорегулярность полімери
Стереорегулярность полімери - це полімери, в яких кожен з мономерних сегментів знаходиться в регулярній конфігурації, що призводить до впорядкованості всієї полімерного ланцюга.
Якщо структурна формула полімеру:
то в такій полімерного ланцюга кожен чергується атом вуглецю може розглядатися як асиметричний, тобто це означає, що такий атом (С) має чотири різних заступника - Н, R і два сегменти полімерного ланцюга, що складаються з m і n мономірних ланок:
де x - кінцеві групи.
Кожен С * є активним центром оптичної ізомерії. Порядок розташування заступників щодо асиметричного атома вуглецю визначає три типи ізомерної структури в полімерної молекулі (рис. 3.3).
У структурі I все R-групи розташовані по одну сторону від площини вуглець - вуглецевого ланцюга. У структурі II R-групи чергуються, а в структурі III їх розташування довільно. Полімери зі структурою I називають ізотактичний, зі структурою II - сіндіотактіческімі і зі структурою III - атактична або гетеротактіческімі. Всі ці три полімеру мають ідентичну хімічною структурою, але мають зовсім різні властивості через відмінності в їх конфігурації. Наприклад, атактические полімери мають низьку температуру плавлення і добре розчинні, а з- і сіндіотактіческіе - високу температуру плавлення і низьку розчинність.
Регулярність структури - це те, що необхідно для волокнообразующего полімеру. Макроланцюга в такому полімері повинні бути щільно упаковані і утримуватися разом за допомогою межцепних когезионних сил (від лат. - пов'язаний, зчеплений), які і роблять значний опір при розтягуванні полімеру, перешкоджаючи макроланцюга переміщатися одна відносно одної. Відмінною особливістю волокон є те, що їх довжина в сотні разів перевершує їх діаметр.
Мал. 3.3. Площинна звивиста структура полімерних молекул з ізотактичний (I), сіндіотактіческой (II) і гетеротактіческой (III) конфігураціями (для простоти атоми водню на малюнку не зображені)
Промислові волокна використовуються в якості армуючих матеріалів в композиційних структурах, званих волокнітах, які застосовуються в конструкціях будівель. До цього класу волокон відносяться, наприклад, волокна ароматичних поліамідів і поліефірів.