ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокомолекулярные соединения и различные типы полимеров из "Высокомолекулярные соединения Издание 2" Анализ строения двух типичных высокомолекулярных соединений — каучука и целлюлозы — показал, что их макромолекулы, несмотря на сложность структуры, состоят в основном из одинаковых участков — элементарных звеньев. У натурального каучука такими звеньями являются остатки изопрена, а у целлюлозы — остатки глюкозы. Такие высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых построены из большого числа одинаковых остатков, были названы по предложению Штаудингера высокополимерными соединениями. В настоящее время их называют просто полимерами . [c.21] Полимеры с низкой степенью полимеризации называют олигомерами (от греч. оЯ1уое — немного, цфод — часть). Занимая промежуточное положение между полимерами и мономерами, они настолько отличаются друг от друга по физическим свойствам, что могут быть разделены на индивидуальные химические соединения. [c.21] Молекула полимера состоит из одинаковых элементарных звеньев, так как получают ее из значительного количества небольших мономерных молекул (цоуод — одна). У натурального каучука таким мономером является изопрен. [c.22] В соответствии с законами статистической физики при образовании большого числа макромолекул из мономерных единиц количество последних (в общем случае) неодинаково для всех макромолекул, т. е. полимеры полидисперсны они почти всегда представляют собой смесь макромолекул, отличающихся друг от друга степенью полимеризации. Полидисперсность (полимолекулярность) — одно из важнейших свойств, отличающих полимеры от низкомолекулярных веществ, которые монодисперсны (все молекулы одинаковы). [c.22] Проводя аналогию с обычными гомологическими рядами, Г. Штаудингер предложил называть ряд макромолекул, у которого все члены построены из одних и тех же элементарных звеньев, полимерогомологическим рядом, а отдельные представители ряда — полимерогомологами. В таком ряду гомологическая разность равняется молекулярному весу элементарного звена. [c.22] Таким образом, даже тщательно очищенные полимеры почти всегда представляют собой смесь веществ. В связи с этим понятие химически чистое в химии высокомолекулярных соединений приобретает другой смысл, отличный от толкования, которое придается этому выражению при рассмотрении низкомолекулярных веществ. Необходимо, однако, подчеркнуть, что речь идет не о любой смеси, а только о смеси полихмерогомологов одного и того же ряда. [c.23] Поскольку высокомолекулярное соединение представляет собой смесь, теряет свой смысл в применении к нему также и привычное понятие молекулярный вес его заменяют выражением средний молекулярный вес , который является уже не константой, однозначно определяющей индивидуальные свойства данного соединения, а среднестатистической величиной. [c.23] При одинаковом среднем молекулярном весе полимера соотношение между разными по величине молекулами полимерогомологов может быть различным, и, поскольку короткие цепи ведут себя иначе, чем длинные, полимеры с одинаковыми средними молекулярными весами нередко сильно отличаются по свойствам (особенно по текучести) даже при одной и той же структуре. Во многих случаях наиболее ценными для практического применения оказываются полимеры с узким распределением по молекулярным весам. [c.23] До сих пор нами были рассмотрены только линейные полимеры, состоящие из практически неразветвленных цепных макромолекул. Встречаются также разветвленные и пространственные, или трехмерные полимеры (рис. 5). Макромолекулы разветвленных полимеров имеют вид длинных цепей с боковыми ответвлениями, число, длина и взаимное расположение которых могут меняться в широких пределах, оказывая существенное влияние на свойства полимеров. К полимерам этого типа относятся амилопектин крахмала, некоторые синтетические высокомолекулярные соединения и так называемые привитые сополимеры. [c.23] Вследствие наличия прочной химической связи между цепями, исключающей их взаимное перемещение, сетчатые полимеры не могут быть переведены в жидкое состояние без разрушения их структуры. [c.24] К сетчатым полимерам относятся шерсть, алмаз, кварц и, по-видимому, многие неорганические полимеры известно также большое число синтетических полимеров этого типа. [c.24] Необходимо отметить, что по мере накопления боковых ответвлений, мостиков и т. д. полимер постепенно теряет специфичные для высокомолекулярных соединений свойства, обусловленные различием в прочности связи между цепями и между атомами макромолекул в цепи. [c.25] Блоксополимеры и привитые сополимеры синтезируются из готовых полимеров, в том числе природных, при помощи специальных реакций (см. гл. П). В то время как макромолекулярная цепь блоксополи-меров составлена из отдельных блоков различных полимеров, цепь привитых сополимеров состоит из одинаковых элементарных звеньев, но к ней привиты в виде боковых ответвлений цепи другого полимера. Ствол макромолекулы привитого сополимера построен из мономерных остатков одного полимера, а ветки — из остатков другого. [c.26] Свойства различных видов сополимеров зависят от соотношения, природы и характера чередования мономерных остатков в макромолекуле, от длины и числа разветвлений и т. д. [c.26] Вернуться к основной статье