Класифікація полімерів - студопедія

Існують різні класифікації полімерів.

I. За походженням полімери ділять на:

4. Природні (біополімери): полісахариди (крохмаль, целюлоза), білки, нуклеїнові кислоти;

5. Штучні - отримані з природних полімерів шляхом їх хімічних перетворень (целулоїд, волокна: ацетатное, медноаміачное, віскозне).

6. Синтетичні - отримані з мономерів: каучуки, волокна, пластмаси.

Примітка: Волокна - високомолекулярні речовини, що мають лінійну будову і сформовані у вигляді ниток.

Каучуки - продукти полімеризації алкадиенов і їх похідних.

Пластмаси - високомолекулярні сполуки, до складу яких входять також речовини покращують фізичні властивості полімеру: стабілізатори (підвищують стійкість до світла), пластифікатори (покращують еластичність, морозостійкість, вогнестійкість), барвники.

II. За складом полімери поділяють на:

2. елементорганічних (полікарборани, кремнійорганічні);

3. Неорганічні полімерні (олово, селен, телур, аморфна сірка, чорний фосфор, кварц, корунд, алюмосилікати).

III. За хімічним складом:

1. гомополімерами (макромолекули містять однакові структурні ланки);

2. гетерополімера (складаються з різних залишків мономерів). Такі полімери називають також сополімери.

IV. За структурою макромолекули:

1. Лінійні (високоеластичні)

У макромолекулах лінійних полімерів структурні ланки послідовно з'єднані один з одним у довгі ланцюги. Ланцюги згинаються в різних напрямках або згортаються клубком. Саме ця особливість будови надає еластичність полімерів. З природних полімерів лінійна будівля мають целюлоза, амилоза (складова частина крохмалю) натуральний каучук, а з синтетичних - поліетилен низького тиску, капрон, нейлон та багато інших полімерів.

Макромолекули розгалужених полімерів - це довгі ланцюги з короткими бічними відгалуженнями. Така будова мають, наприклад поліетилен високого тиску, амилопектин (компонент крохмалю).

3. Сітчасті (низькоеластичного)

Макромолекули сітчастих полімерів є довгі ланцюги, пов'язані (зшиті) поперечними зв'язками. Така макромолекула має три виміри в просторі. Високомолекулярними сполуками з просторовою структурою є: шерсть, фенолформальдегідні полімери, гума.

V. За просторового будовою:

Певне чергування елементарних ланок різної просторової конфігурації ділить полімери на. стереорегулярность (або ізотактичний) інестереорегулярние (або атактические).

Ізоатактіческій полімер - полімер, в якому заступники розташовані в просторі по одну сторону від основної полімерного ланцюга.

Атактичний полімер - полімер, в якому заступники розташовані безладно (по одну і по іншу сторону від основної полімерного ланцюга).

Стереорегулярность полімеру визначає високі прочносние властивості, нестереорегулярний полімер являє м'якший матеріал, що нагадує каучук.

VI. За фізичними властивостями:

Полімери можуть мати аморфне або кристалічне будова. Це визначає його фізичні та інші властивості.

Аморфне будову мають полімери, макромолекули яких розташовані неупорядоченно, хаотично. Аморфні полімери при механічної деформації в залежності від температури можуть існувати в наступних фізичних станах: склоподібному, високоеластичном і вязкотекучем. При низькій температурі полімер знаходиться в склоподібного стані, в якому він веде себе як пружне тіло (не деформується при навантаженнях). При підвищенні температури полімер переходить у високоеластичний стан (змінює свою форму під дією сили, а потім повертається в початковий стан). Це обумовлено рухливістю ланок і відповідно гнучкістю макромолекул. Високоеластичний стан полімерів проявляється в інтервалі від температури склування (tст) до температури плинності (tт). Якщо даний температурний інтервал tст - tт досить широкий, то такі полімери називають еластомерами або каучуками. Значне підвищення температури (вище температури текучасті) веде до руйнування полімеру. Речовина в в'язкотекучий стані тече як в'язка рідина, причому деформація полімеру є незворотною Аморфні полімери - м'які, еластичні матеріали.

Кристалічну будову мають полімери тільки стереорегулярность структури макромолекул. Кристалічні полімери містять області, в яких окремі ділянки макромолекул мають щільну упаковку. Ці ділянки називають кристаллитами. Кристалічні полімери складаються з великого числа кристалітів, між якими знаходяться ділянки з неврегульованою структурою (аморфні області). Кристалічні ділянки роблять полімер більш жорстким, вони знижують його здатність до подовження, тому полімери мають більш високу твердість, ніж аморфні. Кристалічні полімери характеризуються температурою плавлення, а аморфні областю температур розм'якшення.

VII. По відношенню до нагрівання. Полімери можуть бути термопластичними і термореактивними. До термопластичних (термопластів) відносять полімери з лінійною і розгалуженою структурою. Вони розм'якшуються при нагріванні, а при охолодженні знову тверднуть. Цей процес звернемо. Термореактивні (реактопласти) - це теж лінійні полімери або розгалужені полімери, але з великим числом активних функціональних груп. При нагріванні ці групи вступають в хімічні взаємодії - відбувається «зшивання» полімерів. Так утворюються тверді неплавкі речовини з просторовою структурою. Отримані полімери вже не можуть бути переведені в пластичне стан.

VIII. За способом отримання полімери бувають:

Рекомендована література: [1], с.603-616; Л.2, с.450-474