Термопластичные и термореактивные полимеры

Термопластичные полимеры получают по реакции полимеризации. При цепной полимеризации молекулярная масса нарастает почти мгновенно, промежуточные продукты неустойчивы, реакция чувствительна к присутствию примесей и требует, как правило, высоких давлений. Неудивительно, что такой процесс в естественных условиях невозможен, и все природные полимеры образовались иным путем. Современная химия создала новый инструмент-реакцию полимеризации, а благодаря ему большой класс термопластичных полимеров. Реакция полимеризации реализуется лишь в сложной аппаратуре специализированных производств, и термопластичные полимеры потребитель получает в готовом виде.

Реакционность молекулы термореактивных полимеров могут образоваться более простым и естественным путем-постепенно от мономера к димера, затем до тримера, тетрамеру т.д. Такое объединение мономеров, их «конденсацию», называют реакцией поликонденсации; она не требует ни высокой чистоты, ни давлений, но сопровождается изменением химического состава, а часто и выделением побочных продуктов (обычно водяного пара). Именно эта реакция реализуется в природе; она может быть легко осуществлена за счет лишь небольшого нагрева в самых простых условиях, вплоть до домашних. Такая высокая технологичность термореактивных полимеров предоставляет широкие возможности изготовлять различные изделия на нехимических предприятиях, в том числе на радиозаводе.

Структурные элементы полимеров

сложное понятие, включающее химическое строение, длину и распределение по длинам и молекулярными массами

Полимеры основном аморфные вещества. Длинные цепочки и большая молекулярная масса не позволяют полимерам переходить до жидкого состояния (быстрее наступает химический распад). Однако при повышении темпратуры с полимерами происходят изменения-они размягчаются и становятся очень пластичными. Температура перехода от хрупкого состояния к пластическому называется термературою стеклования. Температура стеклования не является четко определенной температурой фазового перехода, а скорее указывает на температурный диапазон, в котором происходят изменения. При низких температурах полимеры являются достаточно хрупкими материалами.

В основном используются механические свойства полимеров. При темература превышающей температуру стеклования их нетрудно прессовать в произвольную форму, при застывании они сохраняют форму и могут служить для инкапсуляции и других целей. Однако сопряженные полимеры все чаще используются как органические полупроводники.

Структурные элементы полимеров-макромолекулы. Структура макромолекулы-это сложное понятие, включающее химическое строение, длину и распределение по длинам и молекулярными массами, пространственное расположение звеньев, форму макромолекулы. Знание основных параметров структуры дает возможность ее регулировать и влиять на свойства.

Линейные макромолекулы

физико-механические свойства линейного полимера

В этом случае каждая элементарная звено связано только с двумя соседними и образуют неразветвленный цепь. Линейные макромолекулы могут иметь зигзагообразную форму или быть закрученными в спираль. На физико-механические свойства линейного полимера влияет плотность упаковки макромолекул в единице объема. При плотной упаковке сильнее взаимодействие макромолекул способствует увеличению прочности и уменьшению растворимости полимера. Линейные полимеры используют преимущественно для изготовления пленок и волокон (полиэтилен, полиамиды).

Лесенкой полимеры состоят из двух цепей соединенных химическими связями. Эти полимеры имеют более жесткий главный цепь-повышенную теплостойкость, большую жесткость, нерастворимые в органических растворителях (кремнийорганические полимеры).

По структуре молекулярных цепей в зависимости от густоты сетки различают: ридкоситчасти (сетчатые) полимеры, имеющие упругость (мягкие резины); густоситчасти (пространственные) полимеры-характерные свойства твердость, повышенная теплостойкость, нерастворимость иногда хрупкость (смолы). Пространственные полимеры лежат в основе создания конструкционных неметаллических материалов. К сетчатых относятся пластинчатые, имеющих плоскостную двухмерную устройство (например, графит).