Лако-красочные материалы — производство

Особые свойства полимеров обусловлены прежде всего большим размером их макромолекул.

Молекулы полимеров состоят из большого числа повторяю* щихся одинаковых и различных групп атомов (звеньев), связан­ных между собой силами главных валентностей. Например, мо­лекула поливинилхлорида имеет следующее строение:

— сн2 — сн —

Индекс п указывает на число повторяющихся звеньев в одной макромолекуле, которое называется степенью полимеризации. Чем выше этот показатель, тем больше молекулярная масса полимера.

В отличие от низкомолекулярных соединений для полимеров величина молекулярной массы не является характерным определяющим показателем. Это обусловлено тем, что реальные полимеры представляют собой смесь макромолекул с разной степенью полимеризации, т. е. с разной длиной цепи и различной молекулярной массой. Другими словами, полимеры являются молекулярно полидисперсными веществами. Полидисперсность — одно из важ­нейших свойств, отличающих полимеры от низкомолекулярных соединений, которые монодисперсны (все молекулы одинаковы).

По аналогии с обычными гомологическими рядами Г. Штаудингер пред­ложил называть ряд макромолекул, у которого все члены построены из одних и тех же звеньев, но различающихся по молекулярной массе, полимергомо — логическим рядом, а отдельные представители ряда —> полимергомологами. Разделение полимергомологов с выделением каждого из них в «чистом виде» известными в настоящее время методами невозможно. В лучшем случае полимергомологическая смесь может быть разделена на узкие фракции, более однородные по степени полимеризации, чем исходная смесь. Поэтому, говоря о молекулярной массе полимера, имеют в виду среднюю молекулярную мас­су, которая уже не является константой, однозначно определяющей свойства данного соединения, а среднестатистической величиной. При одинаковой сред­ней молекулярной массе полимера соотношение между разными по величине

Молекулами полимергомологов может быть различным, что непременно проявляется в различии их свойств.

Молекулы высокомолекулярных соединений никогда не бывают изолиро­ванными, а всегда находятся во взаимодействии с другими молекулами. Меж­молекулярные силы слабее обычных (валентных) примерно в сто раз. По мере удаления макромолекул друг от друга действие межмолекулярных сил убывает пропорционально шестой степени расстояния. При возрастании мо­лекулярной массы полимера суммарный эффект межмолекулярных сил может быть весьма велик, так как каждый атом является их источником. У высоко­молекулярных соединений суммарный эффект межмолекулярных сил может даже превосходить величину валентных сил. На свойства некоторых высоко­молекулярных веществ сильное влияние оказывает водородная связь, встре­чающаяся в соединениях, в молекуле которых водород непосредственно связан с кислородом или азотом (группы —ОН, —NH2 и т. п.). При этом возникают водородные мостики:

-О — н— О — Н— I I

R R

Межмолекулярное взаимодействие максимально проявляется при упоря­доченном расположении макромолекул, когда они располагаются параллель­но друг другу, поскольку в этом случае все силы действуют приблизительно в одном и том же направлении. Плотность упаковки макромолекул во многом зависит от строения полимерной цепи.