Классификация полимеров по природе мономерного звена. Основная цепь. Боковые группы. Среднечисловая молекулярная масса полимеров

Определение

• Полимеры – высокомолекулярные соединения, построенные из большого числа повторяющихся, элементарных, или мономерных звеньев

Полиэтилен

мономер

полимер

n – степень полимеризации

-CH2- повторяющееся звено

-CH2-CH2- мономерное звено

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Органические
  • Природные
    • Простые (натуральный каучук, целлюлоза)
    • Сложные (белки, нуклеиновые кислоты)
  • Синтетические
    • Карбоцепные (полиэтилен, полистирол)
    • Гетероцепные (полиамиды, полиэфиры)
• Неорганические
  • Элементоорганические (силоксаны, полифосфазены)
  • Неорганические (полифосфаты, полисиликаты)

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Органические
  • Природные
    • Простые
    • (натуральный каучук, целлюлоза)

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Органические
  • Природные
    • Сложные
    • (белки, нуклеиновые кислоты)

Аминокислоты 20

Нуклеотиды 5

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Органические
  • Синтетические
    • Карбоцепные
    • (полиэтилен, полистирол)

Основная цепь

Боковые группы

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Органические
  • Синтетические
    • Гетероцепные
    • (полиамиды, полиэфиры)

найлон

лавсан

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Неорганические
  • Элементоорганические
  • (силоксаны, полифосфазены)

Классификация полимеров по природе мономерного звена

• Неорганические
  • Неорганические
  • (полифосфаты, полисиликаты)

Синтетические полимеры. Методы получения.

• Радикальная полимеризация (цепной статистический процесс)
• Ионная полимеризация (стереорегулярный каталитический процесс)
• Поликонденсация (химические реакции многофункциональных мономеров с выделением низкомолекулярных продуктов)
• Полиприсоединение (химические реакции многофункциональных мономеров без выделения низкомолекулярных продуктов)

Зависимость состояния полимеров этилена от степени полимеризации

Молекулярная масса ВМС

М = nМ0

Полимеры, как правило, состоят из макромолекул разной молекулярной массы. Это принципиальное, присущее только полимерам свойство называется полидисперсностью или полимолекулярностью.

n

Молекулярно-массовые характеристики полимеров

Среднечисловая молекулярная масса полимеров

где ni — число, а F — числовая доля макромолекул, имеющих молекулярную массу Мi.

F (n)—числовая функция распределения

Среднемассовая молекулярная масса полимеров

— масса

— массовая доля макромолекул с молекулярной c массой Мi.

Fwi

С учетом непрерывности распределения по массам имеем

F(w) — массовая функция распределения

Молекулярно-массовое распределение

Дифференциальные кривые молекулярно- массового распределения в полимере.

Сетка зацеплений

пленкообразующие свойства

Конфигурация синтетических полимеров

линейные

разветвленные

сшитые

сверхразветвленные

дендримеры

Нерегулярности цепи

голова к хвосту

голова к голове

смесь

Цис- транс- изомерия

Стереоизомерия

Кристалличность

кристаллиты

Конфигурация синтетических полимеров

Гомополимеры

Сополимеры

AAAAAAA

Чередующиеся

ABABABAB

Статистические

AAABABBABAABBA

Блок-сополимеры

AAAAAAABBBBBBBB

Привитые

AAAAAAAAAAAA B B B B B B B B B B B

AAAAAAAAAAAA B B B B B B B B B AAAAAAAAAAAA

Сшитые

Фазовый состав полимеров

• Однофазные (полностью аморфные, статистические сополимеры, совместимые смеси, изотропные расплавы)
• Гетерофазные (частично-кристаллические, блочные, привитые, жидкокристаллические, несовместимые смеси, наполненные композиты)

Конформации линейной макромолекулы

глобула

статистический клубок

складчатая

стержень

Гибкость свободно-сочлененной цепи

Вращение участка цепи, ограниченное валентным углом α

Гибкость реальной цепи

Статистический сегмент Куна

где <R2> - среднеквадратичное расстояние между концами цепи полимера