Химические свойства полимеров
ВМС могут вступать в разнообразные химические реакции, которые подразделяются на следующие типы:
- реакции деструкции;
- полимераналогичные реакции;
- реакции усложнения полимеров.
Реакции деструкции.
Определение
Реакция деструкции - расщепление связей между мономерными звеньями в полимерах под действием различных реагентов.
Полимеры подвергаются деструкции в процессе эксплуатации под действием различных факторов - солнечного света, атмосферного кислорода, влаги и т.п. Возможность деструкции определяется природой связи в полимерах.
Иногда реакции деструкции проводят целенаправленно, например, в целях синтеза новых полимеров с меньшей степенью полимеризации. Окислительное расщепление натурального каучука озоном выявило наличие повторяющегося структурного фрагмента в этом полимере, и тем самым было установлено строение макромолекулы каучука:
Полимераналогичные реакции
Определение
Полимераналогичные реакции- реакции с учатстием звеньев полимерной цепи без изменения основной цепи и степени полимеризации.
При таких реакциях изменяется структура мономерного звена. В данном случае реакционная способность обусловлена наличием и характером имеющихся в полимерной цепи функциональных групп. Полимераналогичные реакции позволяют создавать новые ВМС на базе модификации исходных полимеров.
Например, поливиниловый спирт нельзя получить непосредственно полимеризацией винилового спирта вследствие его неустойчивости и изомеризации. Однако этот полимер можно получить из другого полимера -поливинилацетата, посредством гидролиза:
|
|
|
Реакции усложнения полимеров
К данному типу реакций относятся реакции, в результате которых происходит удлинение цепи макромолекул или сшивка полимерных цепей. Для удлинения цепи используют реакции образования блоков посредством блокосополимеризации. Реакции сшивания используются для образования мостиковых связей между линейными полимерными цепями, что приводит к созданию трехмерных сетчатых структур полимеров.
Одним из примеров сшивания является процесс вулканизации каучуков, при котором для сшивки цепей полиизопрена в сырой каучук включается сера (3-8%). В процессе вулканизации образуются связи углерод-сера, причем сера может реагировать с двойными связями и реакционноспособными аллильными фрагментами полимерных цепей.
ОСОБЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ
Чем же отличаются полимеры от низкомолекулярных соединений и веществ немолекулярного строения? Наибольшие отличия проявляются в механических свойствах, в поведении растворов и в некоторых химических свойствах.
|
|
|
Особые механические свойства:
- эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);
- малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);
- способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и пленок).
Особенности растворов полимеров:
- высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
- растворение полимера происходит через стадию набухания.
Особые химические свойства:
- способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т.п.).
Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают уникальным для неживой природы свойством - гибкостью.
СТАРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ
Практически все полимеры склонны к старению. При старении полимеры размягчаются или, наоборот, повышается их твердость и хрупкость и теряется эластичность. Для замедления процесса старения в полимеры добавляются стабилизаторы – различные органические вещества, ослабляющие действия факторов, способствующих старению. Наиболее широкое применение в различных отраслях промышленности нашли термопластичные полимеры – полиофелины, полиамиды, поливинилхлорид, фторопласты, полиуретаны, а также термореактивные– феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и полиамидные смолы.
|
|
|
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!