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.