ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика высокомолекулярных соединений из "Курс коллоидной химии" Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называют вещества, имеющие относительную молекулярную массу приблизитель ио от 10 000 до нескольких миллионов. Размеры макромолекул а вытянутом состоянии могут достигать до 1000 нм и более, т. е. оии соизмеримы с размерами частиц ультрамикрогетерогенных дисперсных систем. ВМС, состоящие из большого числа повторяю-нгихся одинаковых звеньев, называются полимерами. Однако часто под полимерами подразумеваются все ВМС. Большой молекулярной массой и гибкостью цепей макромолекул объясняются специфические свойства ВМС и нх растворов, такие, как способность образовывать волокна н пленки,эластичность, набухаемость. Твердые ВМС чаще имеют аморфную структуру, чем кристаллическую. Темиературы их разложения существенно ниже температур кинения, что объясняет невозможность перевода ВМС в газообразное состояние. По этой причине для ВМС характерны только твердое н жидкое состояния. [c.305] Многие полимеры получают из двух (или более) мономеров разного состава. Такой процесс образования полимеров носит назвл-ние сополимеризацин. Свойства сополимеров обычно не являются простой суммой свойств соответствующих полимеров. [c.306] Число повторяющихся звеньев в макромолекуле называют степенью полимеризации. Любой реальный синтетический полимер состоит из макромолекул разной стеиени полимеризации и характеризуется определенной полидисперсностью (полимолекулярно-стью) и функцией распределения макромолекул по размерам (степеням полимеризации). [c.306] Свойства полимера зависят от взаимного расположения звеиЬ ев в макромолекуле, т. е. от ее конфигурации. Конфигурация определяет его способность к кристаллизации,эластические свойства полимера и др. [c.306] Если молекулы мономера бифункциональны, то образуются линейные полимеры, так как при росте макромолекулы бифункци-ональиость остается постоянной. Если реагирующие молекулы мономеров имеют функциональность больше двух, то в процессе полимеризации функциональность растущей молекулы увеличивается й образуется полимер с пространственной структурой (сшитые полимеры). [c.306] Многие полимеры в основной цепи или в боковых ответвлениях содержат полярные группы. Полимеры с ионогенными группами называют полиэлектролитами. Они подразделяются на поликислоты, полиоснования и иолиамфолиты. Примером пространственно сшитых полиэлектролитов являются ионообменные смолы. [c.307] Высокомолекулярные соединения подразделяют на природные и синтетические. К важнейшим природным полимерам относятся белки и полисахариды. Белки являются основой всего живого, они составляют существенную часть живой клетки и обеспечивают ее жизнедеятельность. Белки входят в состав кожи, мышц, сухожилий, нервов и крови, а также ферментов и гормонов, содержатся. во многих растительных и животных продуктах молоке, яйцах, зернах пшеницы, бобах и др. К белкам относятся широко применяемые в технике желатина, козеии, яичный альбумин. Из нерастворимых белков наиболее известны шерсть и шелк, отличающиеся волокнистым строением. [c.307] По химической природе белки являются полиамидами, исходными мономерами для их синтеза служат а-аминокислоты. Они обладают амфотерными свойствами, так как содержат группы СООН и ЫН2. [c.307] Целлюлоза нерастворима в воде, имеет молекулярную массу от 250 ООО до 1 ООО ООО и более. Она содержит много гидроксильных групп и способна набухать в растворах щелочей. Важнейшие методы переработки целлюлозы основаны на переведении ее в эфиры нитраты, ацетаты целлюлозы, которые растворимы в ацетоне, хлороформе и других растворителях. Эфиры целлюлозы используют для получения фотопленки и волокна (ацетатный шелк). Крахмал набух.ает в холодной воде, он содержит 20% растворимой в горячей воде фракции. Из крахмала гидролизом получают декстрин, патоку, глюкозу. [c.307] Широкое применение получили синтетические ВМС, и соответственно бурно развиваются методы их синтеза. Приведенные выше примеры реакций полимеризации и ноликонденсацни показывают, что цепи полимеров могут состоять нз атомов углерода (карбо-цепные полимеры) п могут содер жать в цепи главных валентностей наряду с углеродом атомы кислорода, азота, серы (гетероцепные полимеры). [c.308] Карбоцепные полимеры часто содержат боковые цепи в виде алкильных радикалов разной длины. Чем больше регулярность строения, тем выше способность полимера к кристаллизации и соответственно выше прочность волокон. К таким полимерам относятся регулярные полипропилен, поливинилхлорид, поливиниловый сп[[рт. С увеличением разветвленности и нарушенпем регулярности увеличиваются эластические свойства полимеров, например, полимерных парафинов (полипропилены, полибутены и т. д.). В качестве боковых групп в углеродной основной цепи могут быть не только углеводородные радикалы, но и многие функциональные группы, придающие полимерам разнообразные свойства. Их вводят с мономером нри синтезе полимеров или с помощью реакций замещения в готовых полимерах. [c.308] Из полифункциональных мономеров, создающих пространственную (трехмерную) структуру полимера, обычно сначала получают назкомолекулярные полимеры, способные растворяться и плавиться. Из таких полимеров готовят клеи, лаки и различные изделия. Реакция поликонденсацни продолжается в изделии, п результате чего полг.мер затвердевает. Изделия часто получают из низкомолекулярных порошкообразных смол методами прессования и литья. Наиболее распространенными синтетическими смолами являются фенолформальдегидные (бакелнты) и эпоксидные смолы. [c.308] Вернуться к основной статье