По отношению к нагреванию

По отношению к нагреванию полимеры делятся на термопластиче­ские и термореактивные. При нагревании термопластических полимеров их свойства постепенно изменяются и при достижении определенной тем­пературы они переходят в вязкотекучее состояние. Размягчение происходит преимущественно в результате уменьшения сил межмолекулярного взаи­модействия и увеличения кинетической энергии молекул. При охлаждении жидких термопластических полимеров наблюдаются обратные явления. Поскольку химическая природа полимера при этом не изменяется, то про­цесс плавления и процесс отвердевания можно повторить много раз(циклировать). К термопластическим полимерам относятся полиэтилен,полипропилен, полибутадиен, полистирол и др.

При нагревании термореактивных полимеров за счет свободных функцио­нальные группы или непредельных связей соседних макромолекул происходит взаимо­действие с образованием химических связей. Полимер приобретает сетчатую структуру – отвердевает (переходит в стеклообразное состояние). Такие полимеры не восстанавливают свои свойства при последующем охлаждении. Примером термореактивных полимеров могут служить фенолформальдегидные, алкидные, мочевиноальдегид­ные смолы и т.п.

По полярности макромолекул

Полимеры бывают полярными и неполярными. Полярность полимеров обусловлена наличием полярных групп в звеньях макромолекул, каких как –ОН, -СN, -COOH и т.п. Полярность макромолекул характеризуется величиной дипольного момента , который равен векторной сумме дипольных моментов всех полярных групп, распределённых вдоль цепи. При симметричном расположении полярных групп, например, полимер (-СCl₂-CCl₂-)_п является неполярным ( = 0). Наличие полярных групп в макромолекуле увеличивает межмолекулярные взаимодействия.

По регулярности структуры

Полимеры бывают регулярными и нерегулярными. Если в цепи полимера наблюдается монотонное чередование звеньев, т. е. соблюдается дальний порядок звеньев по цепи, то полимер построен регулярно. Нарушение этого порядка ведет к нерегулярности строения цепи полимера. Различают структурную регулярность и стереорегулярность. Структурная регулярность имеет место у полимеров, все звенья и все заместители которых расположены в пространстве в определенном порядке. Например, если звено полимера содержит заместитель (Х), то возможны следующие варианты присоединения звеньев друг к другу, обеспечивающие структурную регулярность или нерегулярность цепи:

C H₂ - CH – CH₂ – CH – CH₂ = CH - CH₂ - CH – CH – CH₂ – CH = CH -

X X X X X X X

а б

Вариант (а) называют «голова к хвосту», а вариант (б) – «голова к голове». Если звенья вдоль цепи соединены друг с другом только определённым образом (или -а, или -б), то полимер является структурно-регулярным, если же соединение звеньев произвольное, то полимер - нерегулярный.

Сререорегулярными называют полимеры, у которых все заместители расположены в пространстве определённым образом. Например, в полимерной цепи возможна l-d-оптическая изомерия, обусловленная наличием асимметрических (хиральных) атомов углерода (см. раздел «Изомерия»).

Структура молекул определяется способом производства полимера. При обработке полимеров (нагрев, растворение и т.д.) структура молекул почти не изменяется, и нельзя, например, нерегулярный полимер сделать регулярным.

1. Какие полимеры называются гомополимерами.

2. Какие полимеры называют сополимерами.

3. Перечислите виды сополимеров.

4. Классификация полимеров по топологии скелета макромолекул.

5. Классификация полимеров по отношению к нагреванию.

6. Классификация по составу главной цепи

Номенклатура полимеров

В настоящее время существует 3 основных вида номенклатуры полимеров:

1. Номенклатура, основанная на названии мономеров (рациональная номенклатура);

2. Номенклатура, основанная на химической структуре полимерной цепи

(систематическая номенклатура IUPAC);

3. Случайная номенклатура.

Номенклатура, основанная на названии мономеров

Формирование названия:

1. Приставка "поли" + название мономера (полистирол, полипропилен и т. д.)

2. Название полимера записывается слитно или в скобках (если название мономера – сложное слово - (поли(винилацетат), поли(метилметакрилат) и т. д.).

Однако эта номенклатура не очень удачна, поскольку один и тот же мономер может

образовывать полимеры различного строения, а один и тот же полимер – может образовываться из мономеров различного строения.

Примеры: название "поли(этиленоксид)" может отражать следующие структуры:

Раскрытие различных двойных связей в молекуле акролеина позволяет синтезировать

полиакролеин с различным строением:

Макромолекула полимера, называемого обычно полиэтиленом, может быть получена не

только полимеризацией этилена (путь 1), но и за счет ряда других реакций (пути 2-4).

Номенклатура, основанная на химической структуре полимерной цепи

(систематическая номенклатура IUPAC)

При помощи этой номенклатуры удобно называть органические полимеры, состоящие из

одного вида составного повторяющегося звена и имеющие линейную цепь.

Формирование названия: приставка "поли" + (название СПЗ по номенклатуре IUPAC), (СПЗ – составное повторяющееся звено).При фыормировании названия необходимо:

= идентифицировать СПЗ, т.е. выделить из структуры фрагмент, повторением которого можно получить структуру макромолекулы;

= учесть расположение и ориентацию этого звена в цепи;

- Назвать СПЗ по номенклатуре IUPAC.

В таблице приведены названия наиболее распространённых полимеров, построенные по систематической номенклатуре IUPAC, и по рациоальной номенклатуре, основанной на названии мономеров.