В.В. Киреев - Высокомолекулярные соединения 2013 (1156195), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Природный полимер целлюлоза также может быть отнесена к конденсационным полимерам, так как ее можно считать образующейся при поликонденсации глюкозы с выделением воды. Эта подтверждается хорошо известным процессом гидролиза целлюлозы: сн он сн он ! ! НС вЂ” 0 НС вЂ” 0 / н о — сн сн он+( -цн о — ~но — сн сн — он / / нс — сн нс — сн ! ! ! ! он он он он Следовательно, поликонденсационным называют полимер, если: 1) при его образовании выделяется низкомолекулярный побочный продукт; 2) в СПЗ содержатся функциональные группы; 3) в СПЗ отсутствуют атомы, содержащиеся в мономере (гипотетическом), который может быть продуктом деструкции полимера. Остальные полимеры относят к полимеризационным.
Полиэтилен может быть синтезирован как полимеризацией этилена, так и разложением диазометана (схема реакций на с. 33), причем выделение азота при синтезе из диазометана позволяет отнести этот процесс к поликонденсации, а образующийся при этом полиэтилен, следовательно, должен являться конденсационным полимером?! В то же время полиэтилен по классификации Карозерса — типично полимеризационный полимер, так как в составе его звеньев нет функциональных групп.
рв Глввв 1. Введенне в тесово вьвекомолекулярнык соеднненнй Многочисленные примеры несовершенства классификации полимеров по типу реакции образования привели к появлению классификации по химической структуре. В основу этой систематизации было положено химическое строение составного повторяющегося звена макромолекулы; все полимеры предложено делить на две большие группы: карбоцепные и гетероцепные. В карбоцепных полимерах основные цепи составляющих их макромолекул состоят только из атомов углерода; макромолекулы гетероцелных полимеров содержат в основных цепях два и более различных элементов. Так, из приведенного выше примера с акриламидом очевидно, что при полимеризации его с раскрытием двойных связей образуется карбоцепной полимер — полиакриламид, а при полимеризации с миграцией атома водорода — гетероцепной полиамид — поли+алании.
Дальнейшее деление внутри каждого из этих двух больших классов полимеров проводят обычно в соответствии со строением исходных мономеров, наличием тех или иных атомов или групп атомов в основных или боковых цепях. Так, карбоцепные полимеры по строению исходного мономера нли СПЗ подразделяют на полиолефины (полимеры, содержащие только одинарные углерод-углеродные связи), полиены (двойные связи в составе СПЗ), полиины (тройные связи в составе СПЗ), полиспирты (ОН-группы в боковой цепи), поликислоты (карбоксильные группы в боковой цепи) и т.д. Гетероцепные полимеры также подразделяют по типу гетеро- атомов: гетероцепные органические (полиэфиры, полиамидьь гюлиуретаны), гетероцепные элементоорганические (поликарбосиланы — полимеры, содержащие в основных цепях атомы углерода и кремния), гетероцепные с неорганической главной цепью макромолекул и органическими боковыми радикалами, например: полидиоргапосилоксаны полидиорганофосфэзепы К К ! ! Рй — О Р=Х ! ! К К Существует также классификация полимеров по свойствам.
Наибольшее распространение получило деление полимеров на термопласты и реактопласты; на пластмассы, эластомеры и эластопласты; на пластики, эластомеры и волокна; на ненаполненные, наполненные; армированные и слоистые. 1 л. Ивавсафвкацвя ввлвмвввв 1.3.2. Общая классификация полимеров Предложенная в 1977 г. В. В. Коршаком, Н. А. Платэ и сотр. общая классификация полимеров [11 базируется на последовательном делении исходного множества полимеров по одному классификационному признаку — по изменению химического строения основной цепи макромолекул.
Принятие этого признака за основу позволяет обеспечить однозначность группировки полимеров, соблюсти правило непересечения и последовательность деления множества вплоть до индивидуальных представителей (табл. 1.5). В соответствии с общей классификацией в зависимости от строения основной цепи все полимеры на 1 ступени разделяют на два больших класса: гомоцепные и гетероцепные. К гомоцепным относят полимеры, основные цепи макромолекул которых состоят из атомов одного элемента.
Гетероцепные полимеры содержат в основной цепи атомы различных элементов. Классы гомо- и гетероцепных полимеров, в свою очередь, подразделяются на подклассы. В гомоцепных полимерах выделяют следующие подклассы: карбоцепные полимеры, основные цепи макромолекул которых включают только атомы углерода; полимеры кремнийцепные (цепи построены только из атомов кремния) и т.д. В настоящее время число известных подклассов гомо- цепных полимеров сравнительно невелико; кроме перечисленных в табл. 1.5 можно назвать еще такие элементы, способные к образованию гомоцепей, как селен, олово, мышьяк и др. Значительно большее число подклассов можно выделить среди класса гетероцепных полимеров: практически все элементы периодической таблицы Д. И.Менделеева, за исключением благородных газов и некоторых щелочных элементов, могут в различной комбинации образовывать гетероцепи.
Любой из подклассов может быть разбит на группы в соответствии с характером связей и структур в основной цепи. В соответствии с классификационным признаком 1Ч ступени деления полимеров их разделяют на подгруппы с учетом природы боковых заместителей. Общая классификация полимеров позволяет на Ч ступени деления дойти до конкретных видов полимеров в зависимости от химического строения составного повторяющегося звена. Предложенные принципы классификации позволяют охватить все известные к настоящему времени линейные полимеры, равно как и те, которые будут получены в дальнейшем, поскольку сохраняется возможность добавления новых подклассов, групп Ва Глава 1. Введение а теорию выоокоюолекуллриых еоедииеиий Таблица й5 Общая классификация полимеров Классификационный признак Примеры деления по классификационному признаку Ступени деления Класс По однородности Гомоцепные н гетероцепные полнме- элементного со- ры става основной цепи макромолекул По виду химиче- ских элементов в основной цепи П Подкласс П1 Группа 1Н Подгруппа Н Вид По характеру хи- мических связей в основной цепи макромолекул По типу замести- телей у элементов основной цепи ма- кромолекул По структурной формуле составно- го повторяющего- ся звена Полимеры, содержащие в цепи: оди- нарные, двойные и тройные связи, ациклические, ароматические, гете- роциклические группировки и т.п.
Гомоцепные: углеродцепные (карбо- цепные), кремнийцепные (полисила- ны), германийцепные (полнгерма- ны), серацепные (полисера) и т.п. Гетероцепные:оксикарбоцепные,азот- карбоцепные,кремнийкарбоцепные, азоткремнийцепные,серакремний- цепные, оксиалюминийцепные и т.д. Полианы (карбоцепные полимеры, содержащие только одинарные связи в основной цепи): полиолефнны (атомы Н или алкильные группы в качестве боковых заместителей); галогенсодержащие полианы Полифосфазены: полигалогенфосфа- зены, полиорганоксифосфазены Галогенсодержащие полианы: поли- вннилхлорид,поливинилиденхло- рид,тетрафторэтилен Полиолефины:полиатилен, полипро- пилен, полиизобутилен Полидиорганосилоксаны: полидиме- тилсилоксан, полиметилтрифторфе- нилсилоксан, полифенил-В-циан- этилсилоксан Полиамнды:полигексаметиладипа- мид,поли-п-фенилентрифталамид и т.п.
Полидиорганосиланы: полидиметил- силан, полимегилциклогексилсилан и т.п. 1.3. Клоееофояоцоя лоломероо и подгрупп при сохранении основного классификационного признака. Рассмотренную общую классификацию полимеров используют для создания информационно-поискового языка и автоматизированных поисковых систем. 1.3.3.
Реакции образования макромолекул Число реакций, используемых для синтеза полимеров, чрезвычайно велико, однако по характеру роста макромолекул все они могут быть разделены на два основных типа — цепные и ступенчатые. Цепную поличеризацию в общем виде можно представить схемой М + М ~ М( ~й М( -и+ М ~ М( .пят.д., где М„М<;,~в Мо,21 — растущие полимерные цепи; М вЂ” молекула мономера Как следует из схемы, цепная полимеризация осуществляется путем последовательного присоединения молекул мономера к концу растущей цепи. В реакционной смеси, в которой протекает цепной процесс полимерообразования, присутствуют только молекулы мономера, растущие цепи и образовавшиеся макромолекулы, прекратившие свой рост. В случае ступенчатой полимеризации М,~-М вЂ” э Мп,;>, где 1 1 1 и 1 > 1, рост цепи происходит путем взаимодействия друг с другом молекул мономеров, димеров, тримеров, тетрамеров и других и-меров в любом сочетании.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
