ХФ ВМС; Учебное пособие. Химия и физика высокомолекулярных соединений
 Скачать 5.37 Mb.
|
|
9 Целлюлоза – поли-β-D-ангидроглюкопираноза-1,4. Перед переработкой древесины из нее растворением предварительно извлекаются лигнин, гемицеллюлозы, смолы и др. Нерастворимость целлюлозы обусловлена водородными связями гидроксилов (см. формулу), поэтому их разрушают: через медноаммиачный комплекс, диэтаноламином, или реагентными методами (полимераналогичными превращениями) с получением конечных продуктов (нитратов, ацетатов, оксиалкиловых эфиров …), или промежуточных, например ксантогенатов: Ц-ОН + CS 2 + NaOH → Ц-OC(S)SNa + H 2 O. Известны процессы получения искусственных полимеров на основе белкового сырья: обработкой сыра формальдегидом получают материал галантерейного назначения – галалит. Но наибольшее практическое значение из всех искусственных полимеров имеют производные целлюлозы. Причём данное синтетическое направление остаётся перспективным в связи с широким использованием этих продуктов в строительных смесях, в качестве коагулянтов, ПАВ, конструкционных, упаковочных материалов и пр. Синтетические полимеры получают двумя принципиально отличными методами: полимеризационным и поликонденсационным. Полимеризация – процесс, при котором формируются макромолекулы цепного строения путём последовательного присоединения молекул мономера к реакционному центру на конце растущей цепи с регенерацией реакционного центра после каждого единичного акта присоединения. Основными полимеризационными методами являются: радикальная и ионная полимеризация ненасыщенных соединений; гидролитическая и ионная полимеризация циклов; ионная полимеризация по кратным неолефиновым связям. Поликонденсация – процесс, при котором макромолекулы образуются в результате одновременного взаимодействия всех молекул реакционной смеси и исчезновения их реакционных центров после присоединения. Для поликонденсациии используют: мономеры с одинаковыми функциональными группами; мономеры с разными функциональными группами; мономеры с разными, но одинаковыми для каждого мономера функциональными группами (основной тип поликонденсационных систем). Иногда выделяют как самостоятельный метод получения полимеров из олигомеров (в связи с практическим значением). Хотя с точки зрения химизма процесса метод формально относится к одному из двух основных методов получения полимеров. При этом метод получения собственно олигомеров может как совпадать, так и не совпадать с методом получения полимера. 10 1.1.6. Классификация полимеров В зависимости от целей и задач, преследуемых при классификации, можно выделить несколько классификационных признаков: - по происхождению; - по химической природе; - по химическому строению; - по топологическому строению; - по методу получения. По происхождению полимеры делят на природные или натуральные (неорганические; органические или биополимеры), искусственные (органические и неорганические) и синтетические. Примеры приводились ранее. Классификация по химической природе наиболее типична и применима для синтетических полимеров. Их делят на неорганические, органические и элементоорганические. К неорганическим относят полимеры, не имеющие в молекулах С−Н связей, например полимерная сера [−S−] n , карбин (т.н. 3-е аллотропное состояние углерода) [−C≡C−] n , полидихлорфосфазен [−N=P(Cl) 2 −] n Органические полимеры – самый обширный класс, общей отличительной особенностью которых является наличие в структуре макромолекул С−Н связей и атомов С в основной цепи. Элементоорганические полимеры не содержат в основной цепи атомов С (полисилоксаны, титанорганические полимеры и т.д.). Классификацию по химическому строению считают наиболее полной и пригодной для систематизации. Она охватывает и учитывает все разнообразие полимеров. Была предложена В.В. Коршаком и Н.А. Плате в 1977 г. Представляет 5-ступенчатую иерархию: класс, подкласс, группа, подгруппа, вид. І ступень. По подобию элементного состава цепи выделяют 2 класса: гомоцепные (содержащие одинаковые атомы в цепи), и гетероцепные (содержащие различные атомы в цепи). ІІ ступень. По виду элементов основной цепи полимеры делят на подклассы. Например, среди гомоцепных полимеров выделяют карбоцепные, кремнийцепные, сероцепные и т.д.; среди гетероцепных выделяют оксикарбоцепные, оксикремнийцепные, азоткарбоцепные и т.д. III ступень. По типу химических связей и составных звеньев в основной цепи полимеры делят на группы. Среди карбоцепных полимеров выделяют: полиолефины; полиены; алициклические, ароматические, алкилароматические и т.д. Среди оксикарбоцепных полимеров выделяют: простые и сложные полиэфиры; полиацетали; полиоксиарилены и т.д. Среди азоткарбоцепных полимеров выделяют: полиамиды, полиамины и полиимины, полимочевины и т.д. |