Общие сведения о синтетических полимерных материалах

Полимерами называются соединения, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся структурных единиц — звеньев (мономеров). Впервые термин «полимеры» предложил известный шведский ученый-химик, почетный член Санкт-Петербургской АН Й.Я. Берцелиус в 1833 г.

Полимеры составляют основу живой материи — растений, животных. Иногда полимеры состоят лишь из полимерной основы, но в большинстве случаев в их структуру входит ряд дополни-тельных химических соединений-добавок, придающих материалу пластичность, прочность, эластичность, стабильность, заданный цвет и т.д. Полимерные материалы часто называют пластмассами.

Полимерные материалы получают в результате двух основных реакций химического синтеза — полимеризации и поликонденсации. Реакция полимеризации — эго реакция присоединения. Реакция полимеризации сопровождается выделением энергии в виде тепла, проходит, как сплошной поток, по направлению образования высокомолекулярного продукта и продолжается до тех пор, пока в ней не примут участие практически все исходные мономеры.

Реакция поликонденсации является реакцией замещения. При этом выделяются низко-молекулярные продукты (вода, аммиак и др.). Изменив исходные условия, реакцию поликонденсации можно остановить на любом этапе. В результате получается смесь среднемолекулярных соединений, каждое из которых имеет много химически активных групп. Такая смесь называется промежуточным продуктом. Она может сохраняться некоторое время в вязком, полутвердом или твердом состоянии. Этот способ получения изделий из полимерных материалов имеет определенные преимущества, так как промежуточную смесь можно подвергать прессованию или нагреванию в пресс-форме и путем повторной реакции поликонденсации получать нужный высокомолекулярный конечный продукт в виде готового изделия.

Все полимерные материалы можно условно разделить на высокомолекулярные и низкомолекулярные. Это различие и определяет основные физико-химические свойства: низкомолекулярные соединения легко растворяются в воде и органических растворителях или легко расплавляются при нагревании. Высокомолекулярные соединения почти не растворяются, при нагревании не расплавляются, а постепенно размягчаются и впоследствии разлагаются без перехода в жидкое состояние и сгорают, что обусловлено большой силой сцепления макромолекул.

Различают естественные (природные) и искусственные высокомолекулярные полимерные соединения. К природным высокомолекулярным соединениям относятся клетчатка, крахмал, белки, природные смолы (янтарь, древесная смола) и др., к искусственным — множество синтетических смол.

Высокомолекулярные соединения сочетают в себе свойства газов (по упругости), жидкостей (по текучести, расширению, сжимаемости) и твердых тел (по способности сопротивляться изменению формы).

Дата добавления: 2015-06-25