Классификация полимеров

Полимеры классифицируют по разным признакам. Наиболее важное значение имеют классификации по происхождению и химическому составу.

По происхождению полимеры подразделяются:

- на природные полимеры, содержащиеся в природных материалах и живых организмах или выделенные из них;

- искусственные полимеры, получаемые из природных полимеров в результате химических превращений;

- синтетические полимеры, получаемые синтезом из мономеров (низкомолекулярных соединений).

По типу мономерных звеньев полимеры подразделяются на гомополимеры, макромолекулы которых состоят из одинаковых звеньев, и гетерополимеры (сополимеры), макромолекулы которых образуются из двух или более видов мономерных звеньев.

По химическому составу полимеры подразделяются:

- на органические, макромолекулы которых построены из атомов углерода и могут также кроме атомов водорода содержать гетероатомы, такие как O, N, S, галогены;

- элементоорганические, макромолекулы которых построены из атомов углерода, могут содержать атомы водорода, кислорода, азота, галогенов, а также обязательно включают другие гетероатомы, например Si, Al и другие;

- неорганические, макромолекулы которых не содержат углерода или содержат модификации полимерного углерода – алмаз и графит.

Органические полимеры подразделяются на карбоцепные и гетероцепныеполимеры. У карбоцепных полимеров цепи построены только из атомов углерода по типу ~ С – С ~. Гетероатомы (O, N, S, галогены) могут содержаться в заместителях, в виде различных функциональных групп, таких как гидроксильные – ОН, альдегидные –, карбоксильные – СООН, аминогруппы –NH₂ и т.д.

Карбоцепные полимеры классифицируют в соответствии с классификацией, принятой в органической химии, или же подразделяют на классы, объединяющие однотипные полимеры.

У гетероцепных полимеров цепи построены из атомов углерода и гетероатомов O, N, S. Они подразделяются:

– на кислородсодержащие ~ С – О - С ~, например, простые и сложные эфиры;

– азотсодержащие ~ С – N - С ~, например, белки, а также синтетические полиамиды;

– серосодержащие, в цепях которых кроме углерода присутствует сера ~ С – (S) _х - С ~, различные полисульфиды;

– полиацетали (полимерные ацетали); к ним относятся полисахариды.

По поведению при нагревании полимеры делятся на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). Термопласты при нагревании размягчаются, при охлаждении затвердевают, но сохраняют способность к размягчению при последующем нагревании. Реактопласты при нагревании необратимо переходят в твердое неплавкое состояние.

По направлениям использования полимеры подразделяются на несколько групп. Наиболее многочисленную группу составляют полимеры, предназначенные для получения пластических масс. Группу волокнообразующих полимеров составляют полимеры природных волокон или используемые для получения химических волокон (искусственных и синтетических). Большинство из этих полимеров используется и для пластиков.

Еще более условные группы связующих и пленкообразующих полимеров. Они являются основой лакокрасочных материалов. Связующие служат для получения клеев и клеевых композиций, а также высоконаполненных композиционных материалов. В группу эластомеров входят полимеры, находящиеся при температуре эксплуатации в высокоэластичном состоянии. К ним относятся каучуки – натуральный и синтетический, которые используют для получения резин.