ПО форме макромолекул

По форме макромолекулы полимеры делятся на линейные, разветвленные и пространственные.

линейные	разветвленные	пространственные
полиэтилен (низкого давления)	полиэтилен (высокого давления)	ФФ полимеры
полипропилен	крахмал	резина
синтетические волокна	синтетические каучуки

4. По способу получения

По способу получения полимеры можно подразделить на два класса - полимеризационные и поликонденсационные. Два основных способа получения полимеров — реакции полимеризации и реакции поликонденсации.

Определение

Реакция полимеризации — это химический процесс соединения (сшивание) множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера.

В реакцию полимеризации, могут вступать соединения, содержащие кратные связи, то есть непредельные соединения. Это могут быть молекулы одного мономера или разных мономеров. В первом случае происходит реакция гомополимеризации — соединение молекул одного мономера, во втором — реакция сополимеризации — соединение молекул двух и более исходных веществ. К реакциям гомополимеризации относятся реакции получения полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и т. д., например можно получать полиэтилен высокой и низкой плотности:

К реакциям сополимеризации относится, например, реакция получения бутадиен-стирольного каучука.

Чтобы началась цепная реакция полимеризации, необходимо "сделать" незначительную часть молекул мономера активными, то есть превратить их в свободные радикалы или в ионы.

В первом случае полимеризация пойдет по радикальному механизму (радикальная полимеризация), а во втором - по ионному механизму (катионная полимеризация или анионная полимеризация).

При радикальной полимеризации процесс инициируют свободные радикалы. Например, полимеризация винилхлорида протекает по следующим стадиям:

• зарождение цепи, т.е. образование активных центров или свободных радикалов (инициатор – пероксид бензоила разлагается на два радикала):

(C6H5COO)2→t2C2H5COO

где C6H5COO - свободный радикал

• рост цепи:

R· + CH2=CHCl⟶RCH2–CHCl·

• обрыв цепи, разветвление цепи или рекомбинация.

 

При ионной полимеризации также идёт стадия образования активных центров, роста и обрыва цепи, но роль активных центров играют катионы K+ и анионы A−. Поэтому различают катионную и анионную полимеризацию.

Инициаторы катионной полимеризации – электроноакцепторные соединения, например, протонные кислоты H2SO4, HCl, неорганические апротонные кислоты (кислоты Льюиса) SnCl4,TiCI4,AlCl3, металлорганические соединения Al(C2H5)3 и другие.

Инициаторы анионной полимеризации – электронодонорные соединения, например, щелочные и щелочноземельные металлы, алкоголяты щелочных металлов и другие. Часто одновременно используют несколько инициаторов.

По ионному механизму протекают полимеризация полиизобутилена [−CH2–C(CH3)2−]n, полиамидов, синтетического каучука, бутадиена и др.

Определение

Реакция поликонденсации — это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).

Поскольку поликонденсация - это процесс, при котором взаимодействие молекул мономера (или мономеров) обычно сопровождается выделением побочных низкомолекулярных соединений - воды, спирта, аммиака, галогенводородов, соответствующих солей и др., то она может быть отнесена к реакциям замещения. Некоторые реакции поликонденсации, например полиэтерификации, катализируются кислотами и щелочами, другие проводятся в отсутствии катализатора.

В реакции поликонденсации вступают молекулы мономеров с различными функциональными группами.