Общая характеристика полимеров
Полимеры - это соединения, молекулы которых состоят из повторяющихся фрагментов, также они обладают большой молекулярной массой.
Если рассматривать классификацию полимеров, то они делятся на природные (полисахариды, полипептиды, полинуклеотиды) и синтетические (пластмассы, волокна, каучуки).
Формула полимеров: ${(\! - \! X \! - \!)_n}$
Здесь: X - это элементарное звено, n - степень полимеризации
По строению углеродной цепи выделяют несколько видов полимеров:
- Линейные/неразветвленные (полиэтилен).
- Разветвленные (натуральный каучук).
- Сетчатые/сшитые - данные виды полимеров образуют единую пространственную сетку в результате сшивания углеродных цепей между собой (пример, отвержденная фенолоформальдегидная смола).
Разветвленные и неразветвленные полимеры образуют прочные пленки и волокна, которые обладают эластичностью, способны плавиться и растворяться в растворителях.
Полимеры могут иметь либо регулярное строение, либо нерегулярное. О регулярном строении говорят, когда все звенья молекулы состоят из одинаково пространственно-расположенных атомов. При нерегулярном строении полимеров отсутствует одинаковое расположение атомов в звеньях молекулы.
Получение полимеров
Выделяют две основные реакции получения полимеров:
- Полимеризация.
- Поликонденсация.
Полимеризация.
Общее уравнение данной реакции: ${nX \rightarrow (\! - \! X \! - \!)_n}$, где X - мономер.
По заряду частицы, инициирующей присоединение, выделяют катионную, анионную, радикальную полимеризации.
Процесс полимеризации протекает в несколько этапов:
Начало цепи - образование свободного радикала, присоединяющегося к мономеру.
Рисунок 1.Рост цепи - образовавшийся в результате стадии начала цепи свободный радикал присоединяет в последующем другие молекулы мономера.
Рисунок 2.Обрыв цепи.
Рисунок 3.
Поликонденсация.
В данной реакции участвуют мономеры, которые имеют две/более функциональные группы и могут реагировать друг с другом с выделением воды (чаще всего) или другой простой молекулы:
Рисунок 4.
Помимо фенол-формальдегидного полимера в данной реакции образуется ${(n - 1)H_2O}$
