ЗАНЯТТЯ № 24

Тема: ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНІ СПОЛУКИ (ПОЛІМЕРИ)

Мета заняття: ознайомитись з основними способами одержання та з класифікацією полімерів. Розглянути фізико-хімічні властивості полімерів. Особливу увагу звернути на синтетичні полімери як основу нових конструкційних матеріалів.

ПИТАННЯ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ

1. Природні та синтетичні високомолекулярні сполуки (полімери).

2. Одержання полімерів шляхом реакцій полімеризації, сополімеризації і поліконденсації.

3. Каучуки та гуми. Процес вулканізації.

4. Властивості окремих полімерів та їх застосування.

5. Елементоорганічні полімери.

6. Термопластичні та термореактивні пластмаси.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Полімер (високомолекулярна сполука, ВМС) – це речовина з дуже великою молекулярною масою (M_{r(полімеру)} = 5000–1000000). Молекула полімеру – ланцюг, що складається з великої кількості повторюваних груп атомів однакової будови. Така група атомів називається елементарною ланкою ланцюга. Число таких ланок у макромолекулі називається ступенем полімеризації (n).

Велика молекулярна маса полімеру та гнучкість молекул надають полімерам особливих фізико-хімічних властивостей:

- полімери можуть перебувати в характерному тільки для них високоеластичному стані, який зумовлений гнучкістю їх довгих молекул;

- полімери здатні набрякати в рідинах;

- розчини полімерів відрізняються від розчинів низькомолекулярних речовин низкою аномалій;

- полімери здатні до утворення волокон, плівок, для яких характерна анізотропія властивостей (залежність від напрямку);

- полімери здатні до своєрідних хімічних перетворень, наприклад, у процесах вулканізації каучуків, перетворення лінійних полімерів у сітчаті структури, в реакціях галогенування, гідролізу.

За походженням полімери поділяються на природні, штучномодифіковані та синтетичні.

Синтетичні полімери отримують методами полімеризації і поліконденсації.

Полімеризація – це реакція утворення полімерів шляхом послідовного сполучення молекул низькомолекулярних речовини (мономерів) за рахунок їх кратних зв’язків.

У таблиці 10 наведено структурні формули деяких полімерів, що синтезуються за допомогою реакцій полімеризації.

Таблиця 10

Високомолекулярні сполуки, утворені методом полімеризації

Мономери	Полімери
етилен	поліетилен
пропілен	поліпропілен
Бутадієн CH2=CH-CH=CH2	каучук (-CH2-CH=CH-CH2-)n
стирол	полістирол
вініловий спирт	полівініловий спирт
вінілхлорид	полівінілхлорид
вінілацетат	полівінілацетат
тетрафторетилен	політетрафторетилен
метилметакрилат	поліметилметакрилат

Поліконденсація – це реакція синтезу полімерів із сполук, які мають дві або більше функціональних групи, що супроводиться утворенням низькомолекулярних продуктів (, , і ін.). Методом поліконденсації одержують фенолоформальдегідні смоли, синтетичні волокна (капрон, енант, найлон, лавсан).

В таблиці 9 наведено структурні формули деяких полімерів одержаних методом поліконденсації:

Таблиця 11

Високомолекулярні сполуки, одержані методом поліконденсації

мономери	полімери
фенол формальдегід	поліфенолформальдегід
сечовина формальдегід	полісечовина-формальдегід
Капролактам	полікапроамід (капрон)
терефталева кислота   етиленгліколь	поліетилентерефталат (терилен, лавсан)
адипінова кислота   гексаметилендіамін	полігексаметилендіамін (найлон)