Органические и неорганические полимеры, методы получения, строение, свойства. Олигомеры и биополимеры.

ПОЛИМЕРЫ-неорганические и органические вещества, состоящие из большого числа повторяющихся группировок, соединенных в длинные макромолекулы химическими или координационными связями.

Органическими полимерами называют соединения, содержащие в главной цепи и боковых радикалах атомы углерода, водорода, кислорода, азота, серы и галогенов. Органические полимеры в природе образуются в животных и растительных организмах. Самые важные из них – это белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, каучук

Неорганическими полимерами называют высокомолекулярные соединения, не содержащие атомов углерода, например природные или синтетические силикаты, полифосфаты натрия

Методы получения полимеров1. Полимеризация – реакция образования полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). В процессе полимеризации происходит разрыв кратных связей или раскрытие циклов у мономеров и возникновение химических связей между группами с образованием макромолекул:

2Поликонденсация – синтез полимера с несколькими функциональными группами, сопровождающийся образованием низкомолекулярных продуктов (H₂O, NH₃, HCl и др.).

Элементные составы полимеров и исходных веществ не совпадают, за счет образования низкомолекулярных продуктов.Линейная поликонденсация:

® NH₂ - (CH₂)₅ - CO - NH - (CH₂)₅ - COOH + NH₂ - (CH₂)₅ - COOH ®

® NH₂ - (CH₂)₅ - CO - NH - (CH₂)₅ - CO - NH -(CH₂)₅ - COOH + H₂O и т.д.

Конечный продукт -капрон (поли - ε -капроамид)

[ - CO - NH - (CH₂)₅ -]_n

Строение Макромолекулы полимеров могут быть линейными, разветвленными и сетчатыми.

Линейные полимеры образуются при полимеризации мономеров или линейной поликонденсации.

Разветвленные полимеры могут образоваться как при полимеризации, так и при поликонденсации. Сетчатые полимеры образуются в результате сшивки цепей при вулканизации

Свойства Механические свойства полимеров определяются элементным составом, молекулярной массой, структурой и физическим состоянием макромолекул.С ростом молекулярной массы механическая прочность возрастает, а также при переходе от линейных к разветвленным и далее к сетчатым структурам.

Электрические свойства полимеров. Вещества делятся на диэлектрики, полупроводники и проводники.Диэлектрики имеют очень низкую проводимость (< 10ˉ8 Омˉ1×смˉ1 ), которая увеличивается с повышением температуры. Большинство полимеров относится к диэлектрикам и определяются эти свойства наличием полярных групп в макромолекулах (Clˉ, OHˉ, COOHˉ, и т.п.) Полимеры, не имеющие этих групп: фторопласт, полиэтилен - хорошие диэлектрики. Некоторые полимеры обладают полупроводниковыми свойствами (проводимость 10ˉ10 - 10ˉ4 Ом–1.см–1) К ним относят полиацетилен ( -CH = CH - )n, поливинилен

олигомер — молекула в виде цепочки из небольшого числа одинаковых составных звеньев.Верхний предел молекулярной массы олигомера зависит от его химических свойств. Свойства олигомеров сильно зависят от изменения количества повторяющихся звеньев в молекуле и природы концевых групп; с момента, когда химические свойства перестают изменяться с увеличением длины цепочки, вещество называется полимером

Биополиме́ры — класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин. Биополимеры состоят из одинаковых (или схожих) звеньев — мономеров