Полимеры
Евгений
Варнавский 11 «б»
Полимеры
Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большой
молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которых
атомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленные
цепи, а также пространственные трехмерные структуры. К полимерам относятся
многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза,
крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров
получают синтетическим путем на основе простейших соединений элементов
природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических
превращений.
В зависимости от строения основной цепи полимеры делятся на
линейные, разветвленные, и пространственные структуры. Линейные и разветвленные
цепи можно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и
радиации, а также путем вулканизации.
Линейные ВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную)
структуру. Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются
аморфными. При нагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно
каучуку, резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур,
окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМС подвергаются
постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердые соединения.
Физико-механические свойства
линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярным
взаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы
целлюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление
обеспечивает высокую прочность целлюлозных волокон. А разветвленные молекулы
крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками, поэтому не способны
образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна дают многие
синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.), линейные
молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерные структуры могут лишь
временно деформироваться при растяжении, если они имеют сравнительно редкую
сетку (подобно резине), а при наличии густой пространственной сетки они бывают
упругими или хрупкими в зависимости от строения.
ВМС делятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь
состоит из одинаковых атомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из
углеродных атомов), и гетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов.
Внутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми
в химической науке принципами.
Так, если в основную или боковые
цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др., полимеры относятся к элементоорганическим
соединениям.
Полимерные материалы делятся на
три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они
широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя
потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины,
культуры и быта.