Методические указания для лабораторных занятий по теме «Высокомолекулярные соединения»

 
«Лестничный» и «паркетные», зани-
мающие промежуточное положение между 
линейными и пространственными высокомо-
лекулярными 
соединениями.«Лестничные» 
полимеры – это полимеры со сдвоенными по-
лимерными цепями, полимеры с регулярной 
линейной сеткой, высокомолекулярные со-
единения полициклической структуры, по-
строенные из конденсированных циклов. Та-
кую структуру имеют в зависимости от хими-
ческого состава основной цепи органические, 
элементорганические, гетероциклические и 
неорганические полимеры. 
 
 
 
 
Полимеры сшитой структуры могут 
быть не только лестничного типа, но и пар-
кетного типа: 
В зависимости от пространственного 
строения полимеров они бывают термопластичными и термореактивными.
Термопластичные полимеры называют полимеры, которые при 
нагревании размягчаются и в этом состоянии под влиянием механических 

---

10 
свойств изменяют форму; при дальнейшем нагревании переходят в вязко-
текучее состояние. Термореактивные полимеры имеют линейную или раз-
ветвленную структуру. 
Термореактивные полимеры называют полимеры при умеренном 
нагревании не изменяющиеся, а при высоком – разлагаются. Термореак-
тивные полимеры имеют пространственную структуру. 
2.3 Способы получения высокомолекулярных соединений 
2.3.1 Полимеризация 
Полимеризация – это химический процесс, при котором молекулы 
мономера присоединяются друг к другу без выделения побочных низкомо-
лекулярных продуктов. 
В реакцию полимеризации вступают мономеры имеющие в двойную 
или тройную связь между атомами углерода или между атомом углерода и 
любым другим атомом. 
Реакция полимеризации осуществляется за счет разрыва химических 
связей и возникновения новых. Разрыв связей может происходить по гете-
ролитическому или гомолитическому механизму. В первом случае обра-
зуются ионы, а во втором свободные радикалы.
Различают цепную и ступенчатую полимеризацию. Цепная полимери-
зация характерна для соединений с кратными связями и неустойчивых 
циклов. 
Процесс цепной полимеризации состоит из трех основных стадий. 
I. Инициирование молекул мономера, т.е. переход их в активное со-
стояние: 
II. Рост цепи носит цепной характер 
III. 
Обрыв цепи 
Активным центром в реакциях цепной полимеризации может быть 
свободный радикал или ион. В зависимости от этого различают: 
 
– радикальную полимеризацию; 
 
– ионную полимеризацию (катионная и анионная). 
В качестве примера рассмотрим получение полиэтилена высокого 
давления радикальной полимеризацией. 
I.Инициирование цепи. На этой стадии в молекуле этилена под дей-
ствием катализатора разрывается двойная связь и образуется бирадикал, 
который легко взаимодействует с мономерами: 

---

11 
II.Рост цепи. Реакция роста цепи заключается в многократном присо-
единении молекул мономера с образованием более сложного по строению 
бирадикала до строения бирадикала полимерной цепи 
III.Обрыв цепи. Конец роста цепи связан с исчезновением бирадикала 
за счет передачи цепи. Как правило, передача цепи происходит в присут-
ствии растворителя – тетрахлорида углерода. У предпоследнего атома уг-
лерода в бирадикале отрывается один атом водорода и присоединяется к 
первому атому углерода, при этом у двух последних атомов углеродов 
имеются по свободной валентности, которые соединяются с образование 
двойной связи: 
Реакция обрыва и передачи цепи часто используют в практических 
целях для стабилизации мономеров при их хранении. 
Методом радикальной полимеризации получают следующие поли-
меры: поливинилхлорид, полистирол, бутадиенстирольные каучуки, поли-
метилметакрилат и другие.