Полимеры

Полиме́ры (от греч. πολύ «много» + μέρος «часть») — вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимерами могут быть неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико (в ином случае соединение будет называться олигомером). Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются. Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

В строении полимера можно выделить мономерное звено — повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов. Полимеры состоят из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, например поливинилхлорид (−CH2−CHCl−)n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами или гетерополимерами.

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических преобразований. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Клеи, основой которых являются разнообразные синтетические полимеры и мономеры, называются синтетическими. Их можно применять в виде растворов полимеров в органических растворителях или мономерах, эмульсий или дисперсий полимеров, смол, не содержащих растворителей и отверждающихся в присутствии специальных добавок и т. д. Синтетические полимерные клеи с заранее запланированными свойствами позволяют обеспечить требуемые прочность и долговечность клеевых соединений и наиболее полно отвечают требованиям современной промышленности [8].

Н. А. Алексеева, Технология склеивания изделий из композиционных материалов, 2014

Эти свойства могут быть получены путем модификации цементного камня полимерами. Для модификации обычно применяют полимерные дисперсии (поливинилацетата и его сополимеров, синтетических каучуков, полиакрилатов и др.)

Людмила Зарубина, Устройство полов. Материалы и технологии, 2011

monomer molecules – трехмерные сети – step-growth polymerization – ненасыщенные мономеры – triple chemical bond – выделение воды – to incorporate double chemical bonds – функциональные группы – multiple bond – бифункциональное соединение – byproduct – линейный полимер – crosslinked polymer – скорость превращения – synthetic rubber – побочный продукт – threedimensional networks – ступенчатый процесс получения полимера – triple chemical bond – реакция конденсации – non-saturated monomers – release of water – кратная связь – сшитый полимер – conversion rate – реакция гидролиза.

А. Н. Безруков, What are Polymers? (Что такое полимеры?), 2013

Композиция – это гомогенная гранулированная смесь базового полимера с добавками (антиоксиданты, пигменты и УФстабилизаторы и другие), вводимыми на стадии производства композиции (компаундирование) в концентрациях, необходимых для переработки материала и использования изделия. Важнейшей характеристикой трубной композиции является минимальная длительная прочность материала (Minimum required strength (MRS)). Соответствие MRS полимера нормам, гарантирует его эксплуатационные качества в части долговечности труб. MRS используется в расчетах рабочего давления в трубопроводе.

И. В. Волков, Сварка полимерных труб и фитингов с закладными электронагревателями, 2013

Ослабленная и потерявшая свою прочность в процессе влагообмена с окружающей средой и других явлений штукатурная основа живописи может быть укреплена с помощью химических соединений, обладающих достаточно высокой проникающей способностью в отношении пористой подложки. К ним относятся: растворы ряда акриловых полимеров в органических растворителях (Paraloid B-72, БМК-5 и др.), кремнийорганические и совмещенные акрилаткремнийорганические соединения.

Коллектив авторов, Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2, 2008

Бакеланд поставил перед собой цель создать замену шеллаку. Сначала он представил полимер «Novolak», который не нашел отклика на рынке, а затем получил «продукт поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора». Новинка была названа бакелитом в честь изобретателя. Бакелит оказался первым синтетическим реактопластом.

Илья Кулибин, Говорящие фамилии. Имена и фамилии, ставшие нарицательными и перешедшие в названия, 2018

На основании полученных результатов трудно приписать короткую и длинную компоненты к конкретному типу структурных фрагментов полимера в сырье и меланине, поскольку эти полимеры по-разному организованы в сырье, водном извлечении и меланине. В целом, состав полимерных компонентов у всех видов сырья в основном одинаков, но каждый из них отличается по степени их доступности.

М. А. Сысоева, Высокодисперсные коллоидные системы и меланины чаги, 2013

В состав белков входят углерод, водород, кислород, азот и, как правило, еще сера. Ничего особенного в таком химическом составе нет. Гораздо удивительнее другое. Еще в XIX веке химики обнаружили, что молекулы белков буквально гигантские. По размеру, то есть по количеству атомов, они в сотни раз превосходят молекулы большинства других органических веществ. Дело в том, что белки относятся к полимерам – молекулам, состоящим из множества однотипных (но не обязательно совершенно одинаковых) повторяющихся звеньев, ковалентными связями соединенных друг с другом (см. рис. 3.1А). Такие звенья называются мономерами. Полимеры могут распадаться на отдельные мономеры, а могут и собираться из них вновь. Эти процессы играют огромную роль в биологическом обмене веществ, в ходе которого то и дело одни полимеры расщепляются, а другие строятся из мономеров заново. Иногда полимеры называют макромолекулами, то есть попросту “большими молекулами”.

Сергей Ястребов, От атомов к древу: Введение в современную науку о жизни, 2017

С целью улучшения гидрофобных свойств готового мехового полуфабриката предлагается наносить силановую добавку марки А-187 в конечной стадии отделки. Из многообразия методов физической и химической модификации выбран метод «холодной» плазменной обработки. Достоинства плазменной обработки заключается в том, что она, не влияя на внутреннее строение полимера в определенных режимах, нивелирует негативные характеристики материала.

Коллектив авторов, Новые технологии и материалы легкой промышленности: IX Международная научно-практическая конференция, 2013

«Вестопласт» – продукт целенаправленного производства, а не побочный, каковым является, например, известный на рынке АПП. Процесс полимеризации «Вестопласта» – управляемый, что позволяет получить продукт с заданными свойствами. Использование таких полимеров в качестве модификатора битума позволяет получить высокую температуру размягчения битумнополимерной массы (> 150 °C) и теплостойкость выше 130 °C, что, в свою очередь, позволяет вести укладку горячего асфальта непосредственно на гидроизоляцию, выполненную из «Мостопласта», без дополнительной защитной стяжки.

Л. П. Зарубина, Гидроизоляция конструкций, зданий и сооружений, 2011

В результате деструкции в зоне резания находятся продукты деструкции – метиленовые, гидроксильные, карбонильные и альдегидные группы, углеродо-водородные комбинации, являющиеся поверхностно активными веществами, которые вызывают специфический вид износа инструмента. Кроме того, в результате деструкции полимера обильно выделяются летучие вещества, в том числе и токсичные. Степень деструкции можно оценить сравнительно, т. е. по числу стабильных микрорадикалов в весовой единице поверхностного слоя.

В. Б. Маркин, Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций, 2015

Эти наноматериалы включают в себя огромное количество объектов, содержащих наночастицы, благодаря которым они приобретают уникальные свойства. Это могут быть полимеры, клеи, покрытия, биологически активные добавки, косметические средства, медицинские препараты и многое другое. Патентование таких объектов, материалов и способов не является особо сложной задачей, так как неизвестный ранее признак, приводящий к новому эффекту, и в обычных материалах является достаточным аргументом для получения патента.

Д. Ю. Соколов, Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий, -1

Исследована возможность разработки композиций для защитных слоев, предназначенных для фотографических материалов с улучшенными физико-механическими характеристиками. Применение композиции на основе желатина, полиакриламида и альгината натрия в качестве пленкообразующих полимеров позволяет получить защитные слои с повышенной прочностью, эластичностью и уменьшенным водопоглощением по сравнению с чисто желатиновыми слоями.

Коллектив авторов, 100-летию академика П.А. Кирпичникова. Научная сессия (5-8 февраля 2013 г.), 2013

8. Шунгит легко вводится в каучук в процессе смешивания, требует меньше энергозатрат для распределения в полимере.

Аурика Луковкина, Шунгит, 2013

Химической обработке часто подвергают не все изделие, а только некоторые участки; остальная поверхность, которая должна остаться необработанной, защищается кислотоупорным покрытием. Защитные покрытия изготавливают из восков (пчелиного, озокерита), углеводородов ( парафина, цезерина), высших жирных кислот (стеарина), смол (канифоли, битума, каучука), жиров и масла (льняного, олифы, животного жира), синтетических полимеров (поливинилхлорида), металлов (свинца). Компоненты защитных покрытий комбинируют таким образом, чтобы смеси получились жидкими и их можно было наносить кистью при обычной температуре, или расплавлялись только при повышенной температуре и наносились путем погружения в расплав или обваливанием. Покрытие должно хорошо наноситься на стекло, обладать хорошим сцеплением со стеклом, быть эластичным и прочным при остаточно тонким слое. Защитные покрытия наносят кистью, погружением в расплав, с помощью трафаретной печати, штемпелем, распылением.

И. В. Мельников, Варка. Способы обработки. Материалы и инструменты. Декоративное покрытие. Гравёрные работы, 2013

Важнейшую роль в любом живом организме выполняют так называемые полимерные молекулы. Они состоят из множества звеньев, соединенных в цепочку. Полимерные молекулы в клетках относятся к трем основным классам: белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и полисахариды. Белки состоят из соединенных в цепочку аминокислот, ДНК и РНК – из нуклеотидов, а полисахариды – из моносахаридов. Свойства полимеров зависят от типов входящих в них звеньев, от их последовательности и от типов связей между звеньями. Например, два хорошо известных полисахарида – крахмал и целлюлоза – состоят из длинных цепочек молекул глюкозы и отличаются только типом связи между глюкозными звеньями.

Михаил Никитин, Происхождение жизни. От туманности до клетки, 2016

Пластификаторы вводят в состав полимеров и пленкообразователей для придания им эластичности и понижения температуры, при которой данный полимер приобретает хрупкость. Введение пластификатора увеличивает прочность на удар и обеспечивает большее удлинение при разрыве. Однако пластификатор снижает твердость и прочность покрытия при растяжении.

И. В. Мельников, Деревообработка. Лакокрасочные материалы, 2012

2) водостойкие, у которых пленка не разрушается в связи с тем, что основание пленки образуется на маслах, смолах или синтетических полимерах.

А. И. Долгих, Отделочные работы, 2013

Нередко для укладки паркета применяют мастики, которые представляют собой пластичные смеси органического вяжущего, наполнителей и различный добавок. В качестве наполнителей используют пылевидные, волокнистые и комбинированные материалы, например хризолитовый асбест. По характеру вяжущего мастики классифицируются на битумные, резинобитумные (вязкая масса черного цвета, пожаробезопасная, нетоксичная), полимерные и др. Кроме того, они бывают холодными и горячими. Первые производятся на основе полимеров либо смеси с нефтяным битумом, а вторые – на основе дегтя или нефтяного битума.

Г. А. Серикова, Работы с полами. Паркет, плитка, ламинат, линолеум, 2011

Дубильные вещества (таниды) – высокомолекулярные полифенолы, получившие свое название благодаря способности вызывать дубление шкур животных вследствие химического взаимодействия фенольных групп растительного полимера с молекулами коллагена. На воздухе эти вещества окисляются, образуя флобавены – продукты, окрашенные в бурый цвет и не обладающие дубящими свойствами.

А. П. Суворов, Псориаз. Старинные и современные методы лечения, 2009

Выделяют следующие группы рулонных материалов: полимерные, битумные и дегтевые. По способу обработки их делят на покровные и беспокровные. Для усиления таких материалов часто применяют специальные вещества: кислото– или щелочестойкие полимеры, посыпки, а также фольгу.

Е. В. Доброва, Практичный летний душ и туалет на даче, 2012

Лекарственные вещества в этих формах включены в микрокапсулы из определенных полимеров и высвобождаются в зависимости от рН кожи и других показателей, в частности температуры, наличия ферментов, а также других веществ.

Аурика Луковкина, Полный курс за 3 дня. Фармакология, 2009

К мягким лекарственным формам относятся мази, пасты, линименты, свечи, пластыри. В качестве формообразующих основ используют жиры и жиро-подобные вещества, получаемые из нефти, синтетические полимеры.

В. Н. Малеванная, Фармакология, -1

К мягким лекарственным формам относятся мази, пасты, линименты, свечи, пластыри. В качестве формообразующих основ используют жиры и жироподобные вещества, получаемые из нефти, синтетические полимеры.

В. Н. Малеванная, Фармакология. Конспект лекций, -1

Углеводы – это моно– и полимеры, в состав которых входит углерод, водород и кислород в соотношении 1: 2:1.

Е. А. Козлова, Общая биология, -1

Древесина представляет собой природный полимер из клеток-волокон, для которых характерны трубчатая форма и размещение вдоль ствола.

Г. А. Серикова, Столярно-плотничные работы, 2017

Белки – полимеры, состоящие из мономеров – аминокислот. Аминокислот 20 и они универсальны для всех организмов. Ряд из них организм человека может синтезировать сам (они называются заменимыми), а некоторые должен получать с пищей (незаменимые).

Ю. В. Блинохватова, Биология с основами экологии, 2013