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.