Структура, свойства и применение стереорегулярных полимеров
Задание 448(ш)
Какие полимеры называют стереорегулярными? Чем объясняется более высокая температура плавления и большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными?
Решение:
Стереорегулярные полимеры (изотактические и синдиотактические) высокомолекулярные полимеры, макромолекулы которых состоят из одинаковых по химическому составу звеньев, имеющих одинаковую (или разную, но чередующуюся в определенной периодичности) пространственную конфигурацию. В таких полимерах все заместители (например, группы –СН3 у полипропилена) расположены в пространстве в каком-то одном, строго определенном порядке, например, мономеры объединены «голова к хвосту». Если при этом все заместители находятся по одну сторону относительно оси молекулярной цепи, то такие полимеры имеют очень высокую стереорегулярность и называются изотактическими. К таким полимерам относятся, например, 1,4-цис- и 1,4-транс-полидиены.
В синдиотактических полимерах заместители у одних мономеров находятся по одну сторону оси молекулярной цепи, у других — по другую сторону.
Конфигурацию макромолекулы часто изображают проекциями Фишера. Допустим, макромолекула лежит в плоскости XZ в декартовой системе координат XYZ. Тогда проекции Фишера изображаются прямыми линиями на плоскости XY.
Стереорегулярные полимеры способны образовывать трехмерные кристаллы.
Фото со стока — Натуральный каучук (цис-1,4-полиизопрен), химической структуры.
Используется для изготовления перчаток хирургов, презервативы, сапоги, автомобильные шины и т.д. Атомы,
представленные в виде сферы с обычной цветовой кодировкой: водородные (белый), углерода (серый).
Однако полностью кристаллические. синтетического полимеры еще не получены. Содержание кристаллической. фазы в полимерах определяет их физические и механические свойства. Кристаллизующиеся стереорегулярные полимеры, по сравнению с аналогичными некристаллическими полимерами имеют более высокие температуры плавления (размягчения), более низкую растворимость и намного более высокие показатели деформационнопрочностных свойств. К образованию стабильных кристаллов способны регулярные отрезки цепи, включающие 20-30 мономерных звеньев.