Clasificarea compusilor macromoleculari

De-a lungul timpului au existat mai multe incercari de clasificare a compusilor macromoleculari. Din acest motiv se cunosc mai multe criterii de clasificare.

Dupa provenienta compusilor macromoleculari se disting:

polimeri naturali (celuloza, lignina, acizii nucleici, cauciucul natural, fibroina, cheratina, colagenul etc.);

polimeri artificiali care se obtin prin transformarea in reactii polimer analoage a produselor macromoleculare naturale (galalitul, celuloidul etc.);

polimeri sintetici obtinuti prin polimerizarea micromoleculelor      nesaturate sau posesoare de grupari functionale (polietilena, polistirenul, policlorura de vinil, polibutadiena etc.).

Tabelul 1.2.       Denumirea unor polimeri uzuali

2) Dupa tipul reactiei de sinteza. O prima sistematizare a realizat-o W.H. Carothers clasificand astfel produsii macromoleculari:

produsi de aditie sau A- polimeri (polietilena, polistirenul, polibutadiena etc.);

produsi ce condensare sau C-polimeri (poli(hexametilen adip)amida, poli (etilen tereftalatul), rasinile fenol-formaldehidice etc.).

Adoptand un principiu asemanator, E.J. Barg imparte polimerii in:

polimeri obtinuti prin polimerizare in lant (poliacrilonitril, polipropilena, poli (acetat de vinil) etc);

polimeri obtinuti prin policondensare sau polimerizare in trepte (poliesteri, poliamide, fenoplaste, poliuretani);

materiale plastice obtinute pe baza de bitumuri si rasini naturale;

materiale plastice obtinute prin modificarea polimerilor naturali.

4) Dupa comportarea la incalzire polimerii se impart in:

polimeri termoplastici care la cald se inmoaie putand fi prelucrati prin extrudare, injectie, calandrare, filare etc.;

- polimeri termoreactivi pentru care procesul de inmuiere la cald este ireversibil, acestia suferind o serie de transformari chimice in urma carora are loc fenomenul de reticulare devenind insolubili si infuzibili.

5) In functie de modul de aranjare al unitatilor structurale:

polimeri liniari in care unitatile structurale se inlantuie pe o singura directie, cum este cazul in: polietilena, -(CH₂-CH₂)-, poli (oxietilena), -(O-CH₂-CH₂)-, polistiren, - (CH-CH₂)-;

C₆H₅

polimeri cu structuri ramificate in care de lantul macromolecular liniar sunt prinse ramnificatii alcatuite din unitati structurale de acelasi tip sau diferite de cele din catena de baza.

O sistematizare stiintifica a polimerilor se obtine daca se pleaca de la cunoasterea naturii atomilor constituienti a lantului macromoleculara. Teoretic, toate elementele sistemului periodic care au valenta cel putin egala cu 2, sunt capabile sa genereze compusi macromoleculari. Stabilitatea catenelor si prin aceasta existenta polimerilor, ca indivizi chimici, va depinde de taria legaturilor dintre atomi. Urmarind energiile de legatura (legaturi homoatomice) intre diversele specii de atomi se constata ca cele mai stabile legaturi sunt cele C - C, iar cele mai slabe sunt legaturile N- N si O - O (Tabelul 1.3.). Aceste energii sunt concludente, ele indicand cauza pentru care nu se pot realiza polimeri homocatenari ai oxigenului sau azotului si motivul pentru care polimerii carbocatenari sunbt foarte raspanditi.

Taria heterolegaturilor se situeaza la valori mult mai mari si face posibila sinteza a numerosi polimeri heterocatenari (Tabelul 1.4.).

Tabelul 1.3.       Energii de legatura in combinatiile homocatenare

Tabelul 1.4. Energii de legatura in combinatiile heterocatenare

Se remarca in special energiile de formare a legaturilor elementului B cu O si N (ceramicile avansate se bazeaza pe astfel de polimeri).

Astfel s-a ajuns la al saselea criteriu de clasificare:

6) Dupa natura atomilor ce alcatuiesc catena de baza a polimerilor:

- polimeri homocatenari care au lantul macromolecular format prin legarea covalenta a atomilor aceluiasi element (polimerii carbocatenari, sulfocatenari, arsenocatenari sau la modul cel mai general elementocatenari);

- polimeri heterocatenari cu lantul macromolecular alcatuit din atomii mai multor elemente (cu carbon si oxigen; carbon si sulf; carbon si azot; carbon, oxigen, sulf etc.).

Cei mai importanti si mai raspanditi compusi macromoleculari sunt polimerii carbocatenari care se subdivid in: carbocatenari saturati, carbocatenari nesaturati si carbocatenari cu cicluri in catena. In tabelul 3 se prezinta o sistematizare a clasificarii compusilor macromoleculari:

Tabelul 1.5. Clasificarea compusilor macromoleculari

A. Polimeri carbocatenari

A.1 Saturati

A.2 Nesaturati

A.3 Cu cicluri in catena

B. Polimeri heterocatenari

B.1 Polimeri cu carbon si oxigen in lant

B.2 Polimeri cu carbon si azot

B.3 Polimeri cu carbon si sulf

B.4 Polimeri cu silicon si oxigen

B.5 Polimeri cu fosfor si azot

B.6 Polimeri cu fosfor, oxigen si carbon