ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация полимеров из "Физика полимеров" Нас будет интересовать классификация по физическим признакам. Терминология и соответственно таксономия в рамках химии высокомолекулярных соединений в настоящее время регламентированы специальной комиссией Международного союза чистой и прикладной химии (ШРАС), и читатель может найти все необходимые сведения в [8]. [c.14] К образованию линейных или разветвленных макромолекул способны все неметаллические элементы от 3 до 6 групп Периодической системы. В настоящее время известно огромное множество органических, элементоорганических и неорганических полимеров. [c.14] Схема строения макромолекулы любого линейного или разветвленного полимера представлена на рис. 1. Буквами (А, В) обозначены атомы способных к образованию полимерных цепочек элементов и боковых групп или радикалов, на которые уже не налагается столь строгих ограничений, как на атомы цепи. Если буквы А,, относящиеся к главной цепи на рис. 1, обозначают один и тот же элемент (разумеется, в этом случае в изображении цепи останется буква), полимер называется гомоцепным. В частном случае, если цепь состоит только из атомов углерода, соответствующий гомоцепной полимер называется карбоцепным. Если цепь образована разными атомами (чаще всего в линейных цепочках приходится встречаться с чередованиями двух или трех атомов, в разных комбинациях), полимер называется гетероцепным. [c.14] Характер регулярности может быть и иным за длинной последовательностью А следует последовательность В, причем число таких чередующихся последовательностей может быть любым. Такие полимеры называют блок-сополимерами. При соблюдении некоторых требований они способны к образованию уникальных упорядоченных структур — суперрешеток или суперкристаллов, которые подробно рассматриваются в гл. XVI. [c.15] Если предположить, что на рис. 1 буквы В,-, изображающие боковые группы, в действительности изображают цепи (рис. 2), полимер будет уже разветвленным. Если боковые цепи — по аналогии с блок-сополимерами — имеют иную природу, нежели основная цепь, полимеры именуются привитыми сополимерами-, они могут (как и блок-сополимеры) подчас причудливым образом сочетать в себе физические свойства обоих компонентов. [c.16] Если разветвленные макромолекулы можно рассматривать как испорченные одномерные цепи, то при взаимодействии боковых цепей по концам сшивании) могут образоваться трехмерные полимеры, представляющие собой неправильные или регулярные сетки. Сшивание может осуществляться и с помощью коротких перемычек между цепями, например, типа 8 , где X заведомо меньше 10. Такие пространственные полимеры также могут быть гомо- или сополимерами, органическими, элементоорганическими или неорганическими, гомо-или гетеросетчатыми (здесь термины имеют тот же смысл, что гомо- или гетероцепные в линейном варианте). [c.16] Заметим, что большинство природных неорганических полимеров, являющихся основным минеральным строительным материалом земной коры [9, т. 2, с. 393], представляют собой пространственные полимеры и одна из важных современных технических задач состоит в превращении некоторых из них в линейные или псевдолинейные — например, при получении стеклянных волокон. [c.16] В первых связи между отдельными цепями расположены достаточно редко и каждая цепь между узлами в значительной мере сохраняет свойства изолированной макромолекулы. Резины, т. е. вулканизованные (сшитые) каучуки, являются наиболее характерными представителями таких полимеров. [c.17] Для физики значительно интереснее, хотя и хуже изучены, частосетчатые полимеры, используемые обычно в качестве конструкционных материалов. Степень порядка в таких системах может колебаться от очень слабо развитого ближнего порядка до совершенного кристаллического порядка — например, в алмазе или графите, которые, в соответствии с изложенным выше, можно трактовать как гомоатомные трехмерные или двумерные полимеры углерода, тогда как кумулены и карбин, при некоторых оговорках, можно считать их линейными аналогами. [c.17] Таким образом, алмаз и графит (и можно назвать много других кристаллических веществ) в равной мере можно считать как ковалентными кристаллами, так и предельно упорядоченными частосетчатыми гомоатомными полимерами. [c.17] Наконец, одним из важнейших признаков, по которым следует классифицировать линейные полимеры, является термодинамическая гибкость их цепей. По этому признаку полимеры разделяют на гибкоцепные и жесткоцепные. Но прежде, чем подробнее рассмотреть это разделение, обсудим фундаментальнейшее понятие физики полимеров — понятие конформации макромолекулы. [c.17] Вернуться к основной статье