Основные понятия о высокомолекулярных соединениях (полимерах)

Твердые органические диэлектрики

Полимеры – вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок или мономерных звеньев, соединенных между собой химическими связями.

Полимеры бывают природные и синтетические. Синтетические полимеры получают двумя способами:

- полимеризацией;

- поликонденсацией.

Полимеризация – это химическая реакция, при которой из низкомолекулярного соединения (мономера) получают высокомолекулярное соединение (полимер) без изменения элементарного химического состава вещества.

Поликонденсация – это химическая реакция между разнородными мономерами, при которой образуется высокомолекулярное соединение с выделением побочных веществ, воды, Н₂, аммиака и других. Путем поликонденсации получают фенол – формальдегидные, полиэфирные смолы, связанные с перегруппировкой атомов полимера.

По характеру строения молекулы полимеров делятся на линейные и пространственные.

У линейных полимеров отношение длины молекул к её поперечным размерам очень велико, например, у полистирола до 1000 (длина молекулы 1,5 м, поперечный размер 1,5 м).

У пространственных полимеров молекулы трехмерны и имеют более компактную форму.

Свойство линейных и пространственных полимеров существенно отличается. Если линейные полимеры гибкие, эластичные, то пространственные – обладают большей жесткостью.

Линейные полимеры в большинстве случаев способны набухать и растворяться в подходящих по составу растворителях (бензол, толуол, ацетон). В результате такого растворения образуются вязкие растворы, из которых получают пленки, волокна.

Пространственные полимеры, значительная их часть не растворимы.

Линейные полимеры с повышением температуры размягчаются, а затем расплавляются (капрон, нейлон) – это термопластичные полимеры.

Термопластичные полимеры (термопласты) при нагревании размягчаются и превращаются в густые жидкости. Они составляют 75% всех потребляемых материалов. Это свойство используется при изготовлении пленки, нитей, при изготовлении деталей методом литья под давлением (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид).

Пространственные полимеры при высокой температуре, не достигая температуры размягчения, разрушаются – сгорают, обугливаются (фенолформальдегидная смола, эпоксидная смола, эбонит (сильно вулканизированный каучук)). Это термореактивные полимеры.

Термореактивные полимеры при нагревании могут плавиться, но после длительной выдержки при высокой температуре затвердевают с необратимыми изменениями свойств, теряют свойство плавиться и растворяться. К ним относят гетинакс, текстолит, эпоксидные смолы.

Дата добавления: 2015-05-26