Класифікація полімерів

Для зручності вивчення зв'язку складу, структури з властивостями поліме­рів їх можна класифікувати по різних ознаках (складу, походженню і т.ін.).

І. За складом макромолекули полімери можна гццрозділити на органічні, елементоорганічні, неорганічні.

1. Органічні полімери складають найбільш велику групу сполук. Якщо ос­новний молекулярний ланцюг таких сполук утворений тільки вуглецевими ато­мами, то вони називаються карболанцюговими полімерами. До них відносяться: поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, поліметилметакрилат (органічне скло) і ін.

Гетероланцюгові - це органічні полімери, в основному ланцюзі яких крім вуглецевих атомів містяться атоми інших елементів: азоту, кремнію, кисню, фос­фору, хлору, сірки, фтору. Ці атоми істотно змінюють властивості полімеру. Так, присутність у макромолекулах атомів кисню сприяє підвищенню гнучкості лан­цюга, атома фосфору та хлору - підвищенню вогнестійкості, атоми сірки додають газонепроникність, атоми фтору повідомляють полімеру високу хімічну стійкість і т. ін. Органічними полімерами є смоли (епоксидні, фенолоформальдегідні та ін.).

2. Елементоорганічні містять у складі основного ланцюга неорганічні атоми (Si, Ті, Al), що сполучаються з органічними радикалами (СН₃, СбН₃, СН₂). Ці ра­дикали додають матеріалу міцність і еластичність, а неорганічні атоми повідом­ляють підвищену теплостійкість. До таких сполук належать: кремнійорганічні, бор- і фосфорвміщуючі полімери.

3. До неорганічних полімерів належать сполуки на основі сірки, кремнію, фосфору й інших неметалів: силікатне скло, деякі види кераміки, слюда, азбест. У складі цих сполук вуглецевого кістяка немає.

II. За походженням полімери поділяються на:

1. Природні. Характерними представниками таких сполук є природні білки, натуральний каучук, шовк, вовна й ін.

2. Штучні, одержувані шляхом хімічної обробки натуральних лолімерів. До числа таких матеріалів належать: нітроцелюлоза (використовувана для одержання целулоїду та етролу), ксантогенат целюлози (віскоза), ацетат целюлози.

3. Синтетичні, що є продуктами процесів полімеризації чи поліконденсації низькомолекулярних сполук. До цього найбільш важливого класу високомолеку-лярних сполук належать поліетилен, полівінілхлорид, полістироли, поліаміди, по­ліуретани, фенолоформальдегідні смоли та багато інших сполук.

III. За типам реакції одержання полімери поділяються на:

1. Полімеризаційні, одержувані з низькомолекулярних сполук (мономерів) за допомогою реакції полімеризації. Хімічний склад таких сполук однаковий зі складом низькомолекулярних сполук (мономерів), з яких отриманий полімер, то­му що реакції полімеризації протікають без виділення побічних продуктів. Типо­вими представниками їх є: поліетилен, полівінілхлорид, полістирол та ін.

2. Поліконденсаційні, одержувані з низькомолекулярних сполук за допомо­гою реакцій поліконденсації, що протікають з виділенням побічних продуктів (води, спирту й ін.). У зв'язку з цим хімічний склад таких полімерів відрізняється від складу вихідних продуктів (мономерів). До поліконденсаційних сполук нале­жать поліаміди, поліефіри, епоксидні смоли, фенолоформальдегідні смоли й ін.

IV. Стосовно дії підвищених температур полімери поділяються на:

• ■

1. Термопластичні - високомолекулярні сполуки, зміни властивостей яких

під час нагрівання (вище температур плавлення чи розм'якшення) носять зворот­ний характер. До матеріалів такого типу відносяться поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, поліаміди, полікарбонати й ін.

2. Термореактивні - високомолекулярні сполуки, що переходять під час
нагрівання до відповідних температур у неплавкі та нерозчинні стани.

До таких сполук належать фенолоформальдегідні, меламіноальдегідні і епоксидні смоли.

V. За структурою (формою) макромолекул полімери поділяються на:

1. Лінійні макромолекули, що характеризуються витягнутою чи зигзагоподі­бною формою без бічних відгалужень чи з відгалуженнями малої довжини. Це поліетилен, полівінілхлорид, поліаміди, полістирол та ін.

2. Розгалужені макромолекули, у яких довжина основного ланцюга порів­нянна з довжиною бічних відгалужень. До таких сполук належить низка поліакрилатів, різні сополімери та блок-сополімери, крохмаль та ін.

3. Просторові макромолекули_(сітчасті, просторові, тривимірні), що є зв'я­заними хімічними зв'язками у всіх трьох напрямках простору відрізки макромоле­кул. Представниками цього класу сполук є затверділі фенолоформальдегідні, епо­ксидні карбомідні смоли, що зшиті (вулканізовані), каучук (гуми, ебоніт) та ін.

Класифікувати полімери можна за низкою інших ознак, наприклад, за фазо­вим станом (аморфні та кристалічні) чи за полярністю макромолекул (полярні та неполярні), нарешті, стосовно води (гідрофільні та гідрофобні) і т.ін.