Стереорегулярные полимеры
Стереорегуля́рные полиме́ры — высокомолекулярные соединения, линейные молекулы которых состоят из одинаковых или разных, но чередующихся в цепи звеньев. Стереорегулярность задаётся в ходе синтеза полимера и влияет на физические и химические свойства. К стереорегулярныем полимерам относят натуральный каучук, целлюлозу, гуттаперчу и др.
Структура и свойства
Стереорегулярные полимеры подразделяются на изотактические и сидиотактические. Стереорегулярные полимеры отличаются от атактических возможностью образовывать кристаллы, что определяет физические и механические свойства. Такие полимеры имеют высокие температуры плавления, низкую растворимость и обладают высокими деформационно-прочностными свойствами[1].
В изотактических полимерах заместители располагаются в пространстве по одну сторону молекулярной цепи и имеют один центр стереоизомерии. В результате получаются упорядоченные структуры.
Например, изотактический полипропилен.
Синдиотактическими называются полимеры, в которых каждое звено содержит один центр стереоизомерии, а соседние центры имеют противополжоные конфигурации. Функциональные группы одних мономеров расположены с одной стороны цепи, а других — с другой стороны основной цепи[2].
Например, синдиотактический полистирол.
Свойства
Благодаря упорядоченной структуре стереорегулярные полимеры характеризуются высокой степенью кристалличность, высокой прочностью, твёрдостью и теплостойкостью. Возможность перехода материала в кристаллическое состояние является важнейшей особенностью стереорегулярных полимеров, которые отличает их от атактических (не имеют упорядоченной пространственной ориентации). Повышение степени изотактичности повышает и степень кристалличности полимера[3].
Получение
Стереорегулярные полимеры получают стереоспецифической полимеризацией. В этом процессе используются катализаторы, позволяющие контролировать ориентацию мономеров.
В 1954 году Дж. Натта разработал метод стереоспецифической полимеризации олефинов с использованием катализатора, включающего в себя триэтилалюминий и галогениды титана (открыты К. Циглером в 1953 году). В дальнейшем катализаторы получили название «катализаторы Циглера — Натты»[4].
Применение
Стереорегулярные полимеры применяются в производстве литьевых, экструзионных, электротехнических изделий, в автомобилестроении, авиатехнике, для производства упаковки, текстиля, клеевых составов, лаков, медицинских изделий и др.