Классификация по структуре

Классификация по происхождению

По происхождению полимеры делят на природные, синтетические и искусственные. Примерами природных полимеров являются натуральный каучук, целлюлоза, белки, алмаз, графит. Искусственными являются модифицированные природные полимеры, например, нитрат целлюлозы и ацетат целлюлозы. Синтетическими полимерами, полученными в колбе или реакторе, являются полиэтилен, полистирол, полипропилен.

Синтетические полимеры по получению делятся на полимеризационные и конденсационные.

Полимеризационными называют полимеры, образующиеся из мономеров без выделения низкомолекулярных побочных продуктов. Элементный состав полимеризационного ВМС и его мономера одинаков.

Конденсационными называют полимеры, которые образуются из полифункциональных мономеров различными реакциями конденсации, протекающими с выделением низкомолекулярного продукта (воды, спирта, амина, галогеноводорода и т.п.). В случае поликонденсации элементный состав составного повторяющегося звена образующегося полимера отличается от состава исходного мономера или смеси мономеров.

Классификация по структуре

По числу мономерных звеньев в цепи полимеры классифицируют на гомополимеры и сополимеры. Гомополимеры состоят из одинаковых звеньев (например, -А-А-А-), а сополимеры - из двух или более звеньев (например, -А-В-С-).

Сополимеры подразделяют на статистические -А-В-В-А-В-А-А-А-В-В- (имеют нерегулярное расположение звеньев) и чередующиеся А-В-А-В- (имеют регулярное расположение звеньев).

Различают блок-сополимеры и привитые сополимеры Блоксополимеры имеют длинные последовательности звеньев каждого типа ~АААААВВВВВААААА~ и в названии указываются составляющие звенья [например, поли(стирол-блок-метилакрилат)]. Привитые сополимеры основную цепь имеют из звеньев одного мономера, а боковую - из звеньев другого мономера:

Схематическое изображение различных структур полимерных молекул: а - линейные; б - разветвленные; в - гребнеобразные; г - лестничные; д - паркетные; е - пространственные

По структурной форме полимеры делят на линейные, разветвленные, гребнеобразные, лестничные и сшитые.   По химическому строению Характеристикой химического строения макромолекулы является химическое строение ее повторяющегося составного звена. По химическому строению повторяющегося звена полимеры делятся на органические, неорганические и элементоорганические. Органические полимеры содержат в главной цепи атомы углерода, а также кислорода, азота и серы. В боковые группы могут входить водород, галогены, соединенные непосредственно с углеродом, или атомы других элементов, непосредственно не соединенных с углеродом основной цепи. Неорганические полимеры состоят из неорганических атомов и не содержат органических боковых радикалов.

Элементоорганические полимеры — это соединения, макромолекулы которых наряду с атомами углерода содержат неорганические фрагменты. По составу главных цепей их делят на три группы:

· соединения с неорганическими цепями, обрамленные боковыми органическими группами;

· соединения, в главной цепи которых находятся атомы углерода, а боковые группы содержат любые другие атомы, за исключением азота, серы, кислорода и галогенов, соединенных непосредственно с атомом углерода;

· соединения с органонеорганическими цепями.

Соединения каждого класса можно разделить на гомоцепные и гетероцепные. Гомоцепные полимеры имеют основную цепь из одинаковых атомов (например, из серы -S-S-S-, углерода -С-С-С-, фосфора -Р-Р-Р-. Полимеры, построенные из атомов углерода называются карбоцепными). Гетероцепные полимеры имеют основную цепь из различных атомов (например, -С-О-, -Si-О-, -P=N-). При делении на гомоцепные и гетероцепные полимеры состав боковых групп не учитывают.

Гомоцепные полимеры

Органические гомоцепные полимеры делятся на алифатические (предельные и непредельные), ароматические и жирноароматические углеводороды, галогенпроизводные, спирты, кислоты, амиды, эфиры, нитрилы и др.

Неорганические гомоцепные полимеры получены только из элементов III-VI групп Периодической системы, из них наибольшее практическое значение имеют полимеры из элементов IV и VI групп

Элементоорганические гомоцепные полимеры делятся не две подгруппы:

• полимеры имеют основные неорганические цепи, обрамленные органическими радикалами (например, полиорганосила-ны -SiR₂-SiR₂-)

• полимеры имеют основные органические цепи, обрамленные элементоорганическими группами (например, поливинилалкилсилены).

Гетероцепные полимеры Органические гетероцепные полимеры подразделяют на классы в зависимости от природы функциональной группы, повторяющейся в основной цепи. Различают кислород-, азот- и серусодержащие соединения). Они могут быть алифатическими или ароматическими в зависимости от группировок между функциональными группами

Неорганические гетероцепные полимеры построены из атомов элементов групп III (В, Al), IV (Si, Ge, Те, Pb, Sn), V (Р, As, Sb) и VI (S, Se, Те), а также кислорода и азота; возможны также сочетания элементов III группы с Р, а V — с В.Примеры:

Поликремневая кислота
Полифосфонитрилхлорид	-PCl2≡N-

Элементоорганические гетероцепные полимеры могут иметь основную цепь неорганическую, а обрамление - органические группы