Полиизопрен

К полиизопреновым каучукам относятся натуральный каучук (НК) и синтетический полиизопреновый (ПИ) каучук (СКИ). Натуральный каучук - линейный, содержание цис - 1,4 звеньев - 98%, 3,4 – звеньев -2%, М.м 1,3÷1,8*10⁶ ) и синтетические ПИ, которые получают на различных катализаторах. При использовании комплексных металлорганических катализаторов Циглера-Натта получают СКИ-3 (Россия), "Америпол" (США). СКИ-3 имеет меньшую М.м и более широкое ММР чем получаемый на литий- органическом катализаторе СКИ- Л, который имеет большую М.м и более узкое ММР. СКИ-3 и СКИ-Л по стереорегулярности уступают НК.

Синтетический полиизопрен - аналог натурального каучука. Полимеризацию изопрена и его сополимеризацию с другими мономерами проводят главным образом эмульсионным (латексным) способом в присутствии водорастворимых инициаторов. Инициирование с использованием окислительно-восстановительных систем (например, FeSO₄+H₂O₂) позволяет вести полимеризацию даже при -20°С. Такие низкие температуры благоприятствуют образованию полимеров более регулярного строения с высоким содержанием 1,4-цис-звеньев, обладающих хорошей разрывной прочностью, высокой эластичностью и другими ценными техническими свойствами. Регулярность строения полиизопрена может быть резко увеличена при проведении полимеризации в растворе (например, в петролейном эфире) в присутствии металлического лития.

Повторение. Полимер называется стереорегулярным, если заместители R в основной цепи макромолекул (–CH₂–CHR–)n расположены упорядоченно:

или все они находятся по одну сторону от плоскости цепи (такие полимеры называют изотактическими)

или строго очередно по одну и другую стороны от этой плоскости (синдиотактические полимеры)

"синдио" означает "над-под"

Стереорегулярные полимеры способны кристаллизоваться, они обладают большей прочностью и теплостойкостью.

Структурные звeнья несимметричного строения, например,

могут соединяться между собой двумя способами:

Полимеры, макромолекулы которых построены одним из этих способов, называют регулярными.

Полимеры нерегулярного строения образованы произвольным сочетанием обоих способов соединения звeньев.

Стереорегулярные полимеры являются высокомолекулярными полимерами, в которых макромолекулы состоят исключительно из одинаковых с химической точки зрения звеньев. Эти звенья имеют одинаковую конфигурацию. Нестереорегулярные полимеры такими характеристиками не обладают.

Все заместители стереорегулярных полимеров расположены исключительно в одном пространстве, а также в строго определенном порядке.

Стереорегулярные полимеры отличаются способностью кристаллизоваться. Не единичны случаи, когда стереорегулярность молекулы представляет собой необходимое условие непосредственно для реализации общего кристаллического состояния самого полимера. Нестереорегулярные полимеры ведут себя несколько иначе.

Основное отличие стереорегулярных полимеров от нестереорегулярных в том, что первые способны образовывать трехмерные кристаллы.

Для стереорегулярных полимеров характерен комплекс определенных механических свойств. Такие полимеры отличаются высокими значениями плотности, а также иными показателями, которые касаются их эксплуатационно-технических характеристик.

В качестве примера стереорегулярных полимеров можно назвать полипропилен, каучук, целлюлозу и другие.

СКИ -3 кристализуется при понижении температуры и растяжении, а СКИ-Л - только при растяжении.

По химической активности синтетический ПИ аналогичен НК.