Полимеры с точки зрения Химии: Часть 1 – Сополимеры
Полимеры. Что мы о них знаем? Ответить можно интерпретировать по-разному. С одной стороны, это современный материал, используемый для изготовления множества бытовых и технических предметов. С другой стороны, это специально синтезированное синтетическое вещество, получаемое с заранее заданными свойствами для использования в широкой специализации.
Оба ответа верны, вот только одно с точки зрения быта, а другое – с точки зрения химии.
Еще одним химическим определением является следующее. Полимеры – это макромолекулярные соединения, в основе которых лежат короткие участки цепи молекулы – мономеры. Они многократно повторяются, формируя макроцепь полимера. Мономерами могут быть как органические, так и неорганические соединения.
Отсюда следует, чтобы разъяснить значение полимера, требуется дать более развёрнутый ответ.
Сополимеры
Полимеры, изготовленные из разных мономеров или химически связанных молекул разных полимеров, называют сополимерами. Например, ударопрочный полистирол является сополимером полистирол−полибутадиен.
Сополимеры различаются по строению, технологии изготовления и получаемым свойствам. На 2014 год созданы технологии:
• Статистические сополимеры, образованные цепочками, содержащими химические группы различной природы, получают путём полимеризации смеси нескольких исходных мономеров; • Чередующиеся сополимеры характеризуются цепочками, в которых чередуются радикалы разных мономеров; • Привитые сополимеры образуются путём прикрепления цепочек молекул второго мономера сбоку к макромолекулам, образованным из основного мономера; • Гребнеобразными сополимерами называют привитые сополимеры с очень длинными боковыми цепочками; • Блок-сополимеры построены из достаточно протяжённых цепочек (блоков) одного мономера, соединённых по концам с достаточно протяжёнными цепочками другого мономера.
Их свойства: Гребнеобразные сополимеры можно составить из материалов с разными свойствами, что даёт такому сополимеру принципиально новые свойства, например, жидкокристаллические. В блок-сополимерах, составленных из компонент с разными свойствами, возникают суперрешетки, построенные из выделившихся в отдельную фазу блоков различной химической природы. Размеры блоков зависят от соотношения исходных мономеров. Так, хрупкому полистиролу добавляют устойчивость к растяжению до 40 % путём сополимеризации с 5−10 % полибутадиена, и получается ударопрочный полистирол, а при 19 % полистирола в полибутадиене материал демонстрирует каучукоподобное поведение.