Лекция 22. Полимеры

Ключевые слова: полимер, мономер, полимеризация, поликонденсация, пластмассы, эластомеры, каучуки, резины.

Высокомолекулярными соединениями (ВМС), или полимерами, называют сложные вещества сбольшими молекулярными массами (порядка сотен, тысяч и миллионов), молекулы которых построены из множества повторяющихся эле­ментарных звеньев, образующихся в результате взаимодействия и соединения друг с другом одинаковых или разных простых молекул – мономеров.

Классификация полимеров:

I. По методам получениявыделяютприродные – ВМС растительного и природного происхождения (крахмал, целлюлоза, белки, природные каучуки) и химические: 1) искусственные ВМС–получают путем переработки природных ВМС (эфиры целлюлозы и т.д.); 2) синтетические ВМС – получают путем синтеза из низкомолекулярных веществ (полиэтилен, полистирол, синтетические каучуки, лавсан, капрон, нитрон).

Получение полимеров из низкомолекулярных веществ может быть осуществлено двумя путями:

1. Реакция полимеризации — процесс, в результате которого молекулы низкомолекулярного соединения (мономера) соединяются друг с другом при помощи ковалентных связей, образуя новое вещество (полимер), молекулярная масса которого в целое число раз больше, чем у мономера; полимеризация характерна, главным образом, для соединений с кратными (двойными или тройными) связями, например для этилена:

Полимеризацией также получают полипропилен, бутадиеновый каучук, полистирол, тефлон, полиметилметакрилат.

2. Реакция поликонденсации — процесс образования полимера из низкомолекулярных соединений, содержащих две или несколько функциональных групп, сопровождающийся выделением за счет этих групп таких веществ, как вода, аммиак, галогеноводород и т. п.; состав элементарного звена полимера в этом случае отличается от состава исходного мономера. Поликонденсацией получают фенолоформальдегидные смолы (ФФС) из формальдегида и фенола. Процесс сопровождается выделением воды:

Частным случаем полимеризации является сополимеризация – процесс образования полимеров из двух или нескольких различных мономеров. Например, получение бутадиен-стирольного каучука:

II. По свойствам и применениювыделяют следующие полимеры:

1. Пластмассы (термореактивные и термопластичные):

2. Эластомеры (каучуки, резина)

Каучуки – природные или синтетические продукты полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями:

1. Натуральный каучук	Сок дерева гевея («као чоу» - слезы дерева)
2. Синтетические каучуки	Бутадиеновый
Изопреновый
Хлоропреновый
Бутадиен-стирольный

Резины – эластичные материалы, получаемые вулканизацией каучука (взаимодействием каучуков с серой, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку):

В зависимости от количества серы (по масс.) выделяют мягкие резины

(5-10% S) и твердые резины (>30% S).

Контрольные вопросы:

1. Что такое ВМС? Классификация ВМС по способу получения.

2. Что такое термопластичные и термореактивные пластмассы?

3. Чем каучук отличается от резины?

Список рекомендуемой литературы:

1. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: КНОРУС, 2009. - С. 512 - 519.

2. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для технических направл. и спец. вузов - 7-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2006. - С. 450 - 476.

Л.Н. Зорина