ПОЛІМЕРИ
Склад і будова поліетилену. Молекули етилену здатні вступати в реакцію сполучення між собою, утворюючи довші ланцюги з високими значеннями молекулярних мас. У результаті реакції утворюється так званий полімер.
Процес послідовного сполучення молекул називається низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної називається полімеризацією (від грец. полі – численний, багато, і мерос – частина).
Унаслідок полімеризації етилену утворюється полімер
СН2 = СН2 + СН2 = СН2 + СН2 = СН2 + ...
-СН2 - СН2 - + - СН2 - СН2 - + - СН2 - СН2 - СН2 - + ...
-СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 -...
Або у скороченому вигляді:
nСН2 + СН2 (- СН2 - СН2 -)n
Етилен Поліетилен
Реакція відбувається за підвищених тиску і температури та за наявності каталізатора.
Вихідні низькомолекулярні речовини називаються мономерами (від грец. моно – один) . Етилен – мономер у реакції полімеризації.
У структурі полімеру можна визначити фрагменти, що повторюються по всій довжині ланцюга, у поліетилені це групи - СН2 - СН2 -. Такі групи атомів, що повторюються і становлять основу хімічної будови полімерного ланцюга, називаються мономер ними ланками.
Число n, що показує, скільки молекул мономера сполучається, утворюючи полімери, називається ступенем полімеризації.
Мономерна ланка
nСН2 + СН2 (- СН2 - СН2 -)n
Етилен Поліетилен
Ступінь полімеризації
У масі полімеру є молекули довші й коротші, з вищим і нижчим ступенями полімеризації, відповідно з більшою і меншою молекулярними масами. Тому заведено говорити про середню молекулярну масу полімеру.
Властивості поліетилену. На дотик поліетилен ніби масний, нагадує твердий парафін. Причина цього – подібність складу й хімічної будови цих речовин: парафін належить до вищих вуглеводів (С18- С35), у його структурі, як і в структурі поліетилену, повторюються групи - СН2 -.
Поліетилен у масі – тверда речовина білого кольору, але легко забарвлюється в різні кольори, не тоне у воді. Плавиться у межах 102-105оС або 125 - 137 оС, залежно від способу добування полімеру.
Процес плавлення полімерів має свої особливості, зумовлені взаємодією між молекулами, що мають значну довжину. У процесі нагрівання в розплавлений стан переходять насамперед коротші молекули, потім – довші, звідси широкий інтервал температур плавлення, а не точка плавлення, як у низькомолекулярних речовин.