ОЛИГОМЕРЫ (от греч.
oligos-малый, маленький и meros-часть), члены гомологич. рядов, занимающие по
размеру молекул область между мономерами и высокомол. соединениями. Верх. предел
мол. масс О. зависит от их хим. природы и по порядку величины совпадает с мол.
массой сегмента (см. Макромолекула). В отличие от полимеров св-ва О.
сильно зависят от изменения кол-ва повторяющихся звеньев в молекуле и природы
концевых групп.
Различают реакционноспособные
О., содержащие в молекулах одну или более функц. групп, к-рые м. б. расположены
не только на концах молекулы, и О., не содержащие функц. групп. Последние называют
как соответствующие полимеры с заменой префикса "поли" на "олиго",
напр. олигобутади-ены. При образовании названий реакционноспособных О., как
правило, за префиксом "олиго" указывают тип олиго-мерного блока
(части молекулы между концевыми группами) и затем функц. группы, напр, олигоуретанметакрилаты,
олигоэфирдиолы. В технике нек-рые типичные О. наз. смолами, напр. феноло-формальд.
смолы, или как полимеры, напр. полиалкиленгликольмалеинаты. О. с двумя одинаковыми
функц. группами на концах молекулы принято называть бифункциональными (телехелевыми)
О. или полимерами, а при содержании трех и более функц. групп -полифункциональными
О. Способные к образованию высокомол. линейных и сетчатых полимеров би- и полифункцио-нальные
О. наз. форполимерами, или преполимерами, а монофункциональные О -макромономерами.
Систематич. названия конкретных О. производят по номенклатуре орг. соед.
(для низших гомологов) или полимеров (см. также Номенклатура химическая,
Высокомолекулярные соединения).
О. характеризуются молекулярно-массовым
распределением (ММР) и распределением по типу функциональности (РТФ) (см. Функциональность
полимеров). Для О. существует зависимость ММР от степени полимеризации или
мол. массы (дискретные ф-ции ММР). Напр., для олигоэтилена-дипинатов при изменении
n
от 550 до 3470 полидисперсность (
, где и
-соотв.
среднечисловая и сред-немассовая мол. массы) повышается от 1,15 до 1,85. Обычно
ММР для О. более узкое, чем для полимеров:
составляет <2, ~1 и 1-2 для О.-продуктов поликонденсации, анионной полимеризации
циклич. эфиров и радикальной полимеризации соответственно. Реакционноспособные
О. обладают полидисперсностью не только по мол. массе, но и по функциональности,
характеризуемой соотношением среднемассовой
и среднечисловой
функциональ-ностей (обычно>
1), что связано с дефектностью, возникающей при синтезе О. Важной характеристикой
таких О. является РТФ, т. е. относительное содержание в О. молекул разл. функциональности.
РТФ во многом определяет св-ва продуктов дальнейших превращений О.
Физ.-хим. св-ва гомологов
низкомолекулярных О. существенно различаются, но с увеличением мол. массы эти
различия становятся
все менее выраженными. Для линейных О. изменение ряда св-в (парахор, рефракция,
плотность, харак-теристич. вязкость) в гомологии, ряду пропорционально ,
где -средняя
степень полимеризации. Вязкость О. определяется мол. массой, природой основной
цепи, наличием и полярностью функц. групп. Чем выше мол. масса О. и полярность
функц. групп, тем больше их вязкость.
Реакционноспособные О.
вступают в хим. р-ции, характер к-рых определяется типом функц. групп. Наиб.
практич. значение приобрели полимеризация и поликонденсация, протекающие при
отверждении О. и приводящие к образованию сетчатых полимеров.
Получают О. методами полимеризации
(радикальной, ионной, координационно-ионной) и поликонденсации, используя разл.
приемы ограничения размера растущих молекул (все процессы получения О. наз.
олигомеризацией). При полимеризации это достигается варьированием соотношения
мономер: инициатор(катализатор), увеличением вклада р-ций передачи цепи на мономер
(напр., полимеризация метилметакрилата в присут. порфиринов), введением агентов
передачи цепи - телогенов (см. Теломеризация). Подбором соответствующих
мономеров, инициаторов и телогенов получают О. с желаемыми функц. группами.
Эти методы используют для получения олигоолефинов, олигодиенов (жидких каучуков),
простых и сложных олигоэфиров, олиго-амидов, олигосилоксанов.
Мол. массу О. при поликонденсации
регулируют прекращением р-ции при низких глубинах превращения или использованием
избытка одного из реагентов. Первый способ применяют при получении феноло-альдегидных
смол, сочетанием первого и второго-при синтезе карбамидных смол. Чаще используют
второй способ регулирования мол. массы, напр. при получении алкидных и эпоксидных
смол, сложных олигоэфиров. Иногда второй способ используют в сочетании с введением
в р-цию монофункцион. реагентов, напр. акриловых к-т при синтезе олигоэфиракрилатов
(конденсац. теломеризация).
О. получают также деструкцией
высокомол. полимеров, напр. разрывом дисульфидных связей в полисульфидных каучуках,
озонолизом полидиенов. Широко используется модификация реакционноспособных О.
путем замены концевых функц. групп, напр. замены гидроксильных групп в оли-гоэфирдиолах
на акриловые или изоцианатные группы.
О. широко распространены
в природе (напр., битумы, высокомол. парафины, компоненты нефти) и входят в
состав живых организмов (олигопептиды, олигонуклеотиды), но наиб. практическое
применение находят синтетич. О., в первую очередь реакционноспособные. При их
переработке совмещают в одной операции стадию синтеза собственно полимера и
изготовление изделия (т. наз. хим. формование). Этот метод по сравнению с технологией,
основанной на использовании высокомол. полимеров, имеет существ, преимущества,
т.к. жидкие или легкоплавкие О., даже при высоком содержании наполнителей, можно
превратить в изделия формованием без использования высоких т-р и давлений, а
также р-рителей. По сравнению с мономерами О. менее летучи и токсичны и их отверждение
при хим., радиационном или фотоинициировании происходит со значительно меньшими
тепловыми эффектами и усадками.
Наиб. широко О. используют
в качестве связующих для наполненных, особенно слоистых пластиков (см. Пластические
массы), таких, как клеи синтетические и лаки (см., напр., Алкидные
смолы, Кремнийорганические лаки, Полиэфирные лаки, Эпоксидные лаки), в компаундах
полимерных, для получения пенопластов (напр., пенофенопластов), герме-тиков.
Получил распространение прием временной пластификации высокомол. полимеров
реакционноспособными О., что позволило упростить переработку полимера в изделие
и модифицировать его св-ва. Из реакционноспособных О. наиб, практич. значение
имеют меламино-формальдегидные смолы, мочевино-формалъдегидные смолы, феноло-алъдегид-ные
смолы, алкидные смолы, эпоксидные смолы, олигомеры акриловые.
Нереакционноспособные О.
применяют в качестве пластификаторов, ПАВ, масел, теплоносителей и т.д. (см.,
напр., Кремнийорганические жидкости).
=== Исп. литература для статьи «ОЛИГОМЕРЫ»: Энциклопедия
полимеров, т. 2, М., 1974,с. 457-68; Энтелис С. Г., Евреинов В. В., Кузаев А.
И., Реакционноспособные олигомеры, М., 1985; Berlin A. A., Matveeva N.G., "J.
Polym. Sci.", pt С, 1977, № 12, p. 1-64; их же, там же, pt D, 1980, №
15, р. 107-206.
Л/. Н. Гусев, Б. И.
Западинский.
Страница «ОЛИГОМЕРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|