ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение и свойства синтетических полимеров из "Синтетические полимеры в полиграфии" Полимеры (синтетические, так же как и природные)— это такие высокомолекулярные органические соединения, очень крупные молекулы которых, так называемые макромолекулы, построены по одному и тому же принципу из многократно повторяющихся совершенно одинаковых для данного полимера элементарных звеньев, образующихся из простых соединений, или мономеров. [c.7] Вместо буквы А можно подставить любое элементарное звено, образуемое соответствующим мономером. Коэффициент полимеризации полимеров очень велик, он может достигать 3000— 4000 и более. [c.7] Полимеры могут быть природными и синтетическими. Природными полимерами являются, например, целлюлоза, крахмал, каучук, белки и проч. Молекула целлюлозы построена из многократно повторяющихся элементарных звеньев — остатков глюкозы, следовательно, эмпирической формулой целлюлозы будет (С Н р.),,, где п — коэффициент полимеризации, равный для целлюлозы различного происхождения 3000—36 ООО (приблизительно). [c.7] От греческих слов поли — много, мер —часть. [c.7] Число синтетических полимеров велико, а их свойства весьма многообразны многие синтетические полимеры, как мы в этом убедимся, превосходят качеством природные. Наша страна располагает неисчерпаемыми запасами химических веществ, необходимых для производства синтетических полимеров с заданными свойствами. Поэтому производство синтетических полимеров возрастает из года в год, их свойства непрерывно совершенствуются. [c.8] Как изготовляются синтетические полимеры Синтетические полимеры изготовляются методами полимеризации и поликонденсации. [c.8] Сущность реакции (процесса) полимеризации состоит в соединении молекул мономеров главным образом вследствие разрыва двойных связей. В процессе полимеризации не происходит выделения каких-либо побочных продуктов реакции (воды, галоид-водорода и проч.). [c.8] Реакция полимеризации может быть ступенчатой или цепной. [c.8] Особенность цепной полимеризации заключается в том, что размеры молекулы полимера увеличиваются не в течение всего времени реакции, а каждая молекула быстро вырастает до размера, определяемого условиями реакции, и затем стабилизируется тем или иным путем. [c.10] Молекулы полимера в процессе.цепной полимеризации вырастают почти мгновенно, причем сразу образуется высокомолекулярный полимер. Наблюдаемое возрастание вязкости в процессе полимеризации объясняется не дальнейшим удлинением цепей, а увеличением их числа в растворе мономера или в другой среде . [c.10] Цепная полимеризация, теоретическое обоснование которой дано нашим ученым H.H. Семеновым, имеет огромное практическое значение в органическом синтезе, так как подавляющее большинство синтетических полимеров получается именно путем цепной полимеризации -. [c.10] Реакцию полимеризации можно проводить, используя одновременно два и более различных мономера. В этом случае происходит совместная полимеризация, приводящая к образованию молекул полимера, содержащего различные элементарные звенья (образовавшиеся из соответствующих мономеров), чередующиеся в определенном порядке. [c.11] Такой процесс называется процессом сополимериза-ц и и, а полученный продукт этого процесса — ono л им е-р о м. [c.11] Ряд синтетических сополимеров, например сополимер бутадиена со стиролом (бутадиен-стирольный латекс СКС-30), сополимер стирола с акрилонитрилом, сополимер бутадиена с ак-рилонитрилом (синтетический каучук СКН) и другие широко применяются в полиграфической промышленности. [c.11] Сущность процесса пол.иконденсации заключается в образовании высокомолекулярного соединения из простых соединений (мономеров) с одновременным выделением побочных продуктов реакции воды, аммиака, галоидного водорода и проч. Таким образом молекулярный вес синтетического полимера, полученного методом поликонденсации, всегда меньше суммы молекулярных весов мономеров, участвующих в образовании этого полимера. Примером реакции поликонденсации может служить реакция образования фенольно-альдегидных смол, рассматриваемых в следующей главе. [c.12] Синтетические полимеры не являются молекулярно однородными веществами, а представляют собой смесь макромолекул с различной длиной цепи и с разным молекулярным весом. В этом их существенное отличие от низкомолекулярных веществ, состоящих из совершенно одинаковых молекул, имеющих один и тот же молекулярный вес. [c.12] Синтетические полимеры существуют в виде смеси макромолекул, построенных из одинаковых звеньев, но число этих звеньев в молекуле может быть различным. Следовательно, высокомолекулярные синтетические полимеры по своей природе полидисперсны. Поэтому под понятием молекулярный вес синтетического полимера понимают некоторое среднее значение молекулярного веса молекул, составляющих синтетический полимер. Таким образом синтетический полимер может быть разделен на фракции различного молекулярного веса, а затем с практической точностью может быть вычислен средний молекулярный вес полимера. [c.12] Строение молекулы синтетических полимеров может иметь различный характер 1) линейное нитевидное строение молекулы — линейная структура молекулы (такую структуру имеет, например, полихлорвинил) 2) линейная с ответвлениями структура молекулы (такую структуру имеет, например, поливинил-ацетат) 3) трехмерная сетчатая структура (такую структуру имеют, например, фенольно-альдегидные и алкидные смолы). [c.12] При трехмерной, или сетчатой, структуре линейные молекулярные цепи с помощью главных валентностей соединяются друг с другом, образуя пространственную трехмерную структуру. Синтетические полимеры, имеющие трехмерную расположенную в пространстве структуру, отличаются обычно твердостью, не-плавкостью и нерастворимостью в органических растворителях. [c.12] Синтетические полимеры обычно плавятся при нагревании и затвердевают при охлаждении. Полимеры, способные многократно переплавляться без заметного изменения их свойств, т. е. не затвердевающие при более или менее продолжительном нагревании, называются термопластичными. Синтетические полимеры, затвердевающие после более или менее продолжительного нагревания, в результате протекания химических реакций конденсации, называются термореактивными. [c.13] Вернуться к основной статье