ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие понятия о высокомолекулярных соединениях из "Основы технологии синтеза каучуков Изд 2" Молекула высокомолекулярного соединения, или макромолекула, построена из сотен и тысяч атомов, связанных между собой силами главных валентностей. [c.300] Такие соединения называют высокополимерами или просто полимерами, в отличие от мономеро в—молекул низкомолекулярных соединений, вступающих в реакцию полимеризации. [c.300] Исследование строения нерегулярно построенных высокомолекулярных соединений связано с большими трудностями. При изучении строения макромолекулы полимера наряду с определением химического строения элементарных звеньев, порядка их чередования и пространственного расположения большое значение приобретает определение геометрической формы макромолекулы. По форме макромолекул высокомолекулярные соединения разделяются на линейные, разветвленные и пространственные (сетчатые). [c.300] Макромолекулы линейных полимеров представляют собой длинные цепи с очень высокой степенью асимметрии, так как их поперечный разрез в вытянутом состоянии соответствует поперечному разрезу мономера, а длина цепи в сотни и тысячи раз превышает эту величину. К линейным полимерам относятся невулканизованный натуральный каучук и очень большое число синтетических высокомолекулярных соединений. [c.300] Макромолекулы разветвленных полимеров пред-тавляют собой длинные цепи с боковыми ответвлениями. Число б . [c.300] Пространственные полимеры построены из длинных цепей, соединенных друг с другом химическими связями. Известно большое число синтетических пространственных полимеров. В этих полимерах связывающие ( сшивающие ) цепи обычно во много раз короче основных цепей и являются как бы мостиками между длинными цепями. Такие полимеры часто называют пространственно структурированными. [c.301] Линейные и разветвленные полимеры построены из макромолекул, связанных межмолекулярными силами, энергия которых в 10—50 раз меньше энергии химических связей, поэтому они могут быть переведены в раствор или расплавлены при нагревании. В пространственных полимерах макромолекулы связаны поперечными химическими связями. Всякая попытка разделить такие полимеры на отдельные частицы приводит к разрушению структуры полимера. Поэтому пространственные полимеры не могут быть переведены в раствор или расплавлены при нагревании. Таким образом, для линейных и разветвленных полимеров понятие макромолекула отличается от общепринятого классического понятия молекула лишь тем, что в макромолекуле связаны химическими связями сотни и тысячи атомов, а не единицы или десятки атомов, как в низкомолекулярных соединениях. [c.301] Для высокомолекулярных соединений понятие молекулярный вес также имеет другое значение. Так, для низкомолекулярных соединений величина молекулярного веса—это константа, характеризующая индивидуальность химического соединения. Изменение молекулярного веса всегда свидетельствует о переходе к другому веществу и сопровождается заметным изменением свойств. Для высокомолекулярных соединений, являющихся смесью полимер-гомологов, молекулярный вес является величиной среднестатистической, а не константой, определяющей индивидуальные свойства данного соединения. Поэтому в химии высокомолекулярных соединений вводится понятие среднего молекулярного веса. Величина среднего молекулярного веса полимера не может однозначно характеризовать его свойства, так как при одинаковом среднем молекулярном весе различные полимеры могут отличаться по соотношению количеств различных полимергомологов. Для характеристики количественного распределения полимергомологов в полимере вводится понятие степени полидисперсности. [c.301] Степень полидисперсности полимера определяется предельными значениями средних молекулярных весов фракций и выражается кривыми распределения полимера по молекулярному весу. [c.301] Свойства полимеров зависят от геометрической формы макромолекул. Различные классы линейных высокомолекулярных соединений, в зависимости от их строения, могут значительно различаться по своим свойствам. [c.302] Как отмечалось выше, линейные полимеры могут быть переведены в раствор. Растворы линейных полимеров при относительно небольших концентрациях обладают высокой вязкостью, в десятки и сотни раз превышающей вязкость растворов низкомолекулярных соединений соответствующих концентраций. [c.302] Линейные полимеры отличаются высокими физико-механическими показателями высокими пределом прочности при разрыве и эластичностью. Эти особенности свойств линейных полимеров вытекают из их строения. Наличие двух типов связей—химических валентных связей и физических межмолекулярных взаимодействий,—различающихся по энергетической характеристике, определяет возможность растворения линейных полимеров. Высокой степенью асимметрии макромолекул обусловлена высокая вязкость растворов линейных полимеров. Гибкость макромолекул линейных полимеров способствует их растворению, а способность гибкой макромолекулы изменять форму под влиянием внешних условий обусловливает хорошие эластические свойства. Высокий предел прочности при разрыве линейных полимеров объясняется главным образом тем, что линейные макромолекулы могут достигать значительной степени ориентации относительно друг друга и большой плотности упаковки, что приводит к возникновению многочисленных межмолекулярных связей с высокой суммарной энергией. [c.302] Разветвленные полимеры также могут быть переведены в раствор, причем при одинаковом химическом составе и молекулярном весе растворимость разветвленных полимеров выше растворимости линейных полимеров. Прочность разветвленных полимеров и вязкость их растворов всегда ниже, чем у соответствующих линейных полимеров. Пониженная вязкость разветвленных полимеров обусловлена меньшей степенью асимметрии макромолекулы, а меньшая прочность—тем, что разветвленность структуры затрудняет ориентацию макромолекул и снижает плотность их уп аковки. [c.302] Пространственные полимеры резко отличаются по свойствам от линейных и разветвленных полимеров. Они не могут быть переведены в раствор. Это связано с тем, что в пространственных полимерах преобладают прочные химические связи между макромолекулами. Физические и физико-механические свойства пространственных полимеров зависят от числа межмолекулярных химических связей и от регулярности их расположения. [c.302] Вернуться к основной статье