42 |
Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений |
помещается выделенное курсивом соединительное слово для обозначения порядка расположения звеньев двух типов друг от носительно друга. В табл. 1.4 приведены семь типов последова тельностей расположения звеньев в сополимерах с соответству ющими соединительными словами и общими обозначениями, а также конкретные примеры названий. При записи названий мо номеров правило старшинства можно не соблюдать, если эта спе циально не оговорено. Когда известна природа концевых групп, их указывают перед названием сополимера с греческими буква ми а и со.
1.Неустановленный тип сополимера. В этом случае расположе ние звеньев исходных сомономеров А и В в цепи сополимера пред ставляют в виде А-со-В и называют поли(А-со-В) (см. табл. 1.4).
2.В статистических сополимерах последовательность моно мерных звеньев подчиняется известным законам статистики, на пример статистике Маркова нулевого (статистика Бернулли), первого, второго или высшего порядка. В простой бинарной сополимеризации характер распределения звеньев в статистическом сополимере может быть обозначен численным значением соответ ствующей функции распределения, а также величинам относитель ной реакционной способности сомономеров или параметрам блоч ное™. Статистические сополимеры двух (А + В) или трех (А + В + С) мономеров называют поли(А -стят-В); поли(А-стат-В-стат-С).
3.Случайные сополимеры —особый вид статистических сопо лимеров, для которых вероятность нахождения конкретного мо номерного звена в любом заданном месте цепи не зависит от При роды соседних звеньев в этом месте. Для случайного сополимера из мономеров А, В, С, ... вероятность Р нахождения последова тельности ...АВС... мономерных звеньев А, В и С (т.е. Р[...АВС...]) задана уравнением
Р [...АВС...] = Р [А \ • />[В] • Р [С ]... =
где Р[А], Р[В], Р[С], ... — независимые вероятности появления
вданном месте цепи указанных мономерных звеньев.
4.Чередующаяся последовательность звеньев сополимера до пускает и систематическое название сополимера. Так, приведен ный в табл. 1.4 чередующийся сополимер стирола и малеинового ангидрида по номенклатуре, базирующейся на структурном под ходе, имеет название поли(2,5-диоксатетрагидрофуран-3,4-диил) ( 1-фенилэтилен).
К чередующимся сополимерам могут быть отнесены и полиме ры, получаемые из двух или более мономеров, в отдельности не способных к образованию полимеров.
Таблица 1.4
Названия основных типов сополимеров (А, В, С — мономерные звенья)
Тип
сополимера
Неустанов
ленный
Статисти
ческий
Сокращенное |
Название сополимера в общем |
|
соединительное |
виде по номенклатуре |
|
слово |
систематической |
альтернативной |
со |
поли(А-со-В) |
сополи (А/В) |
стат |
поли |
стат-сопот |
|
(А-стат-Ъ) |
(А/В) |
Исходные |
Название сополимеров из исходных мономеров |
|
по номенклатурам |
||
мономеры |
систематической |
альтернативной |
|
||
Стирол + метил |
Поли(стирол-со- |
Сополи(стирол/ |
метакрилат |
метилметакрилат) |
метил-метакрилат) |
Стирол + бутадиен + |
Поли(стирол-стат- |
стат-Сополи |
акрилонитрил |
бутадиен-стдт- |
(стирол/бутадиен/ |
|
акрилонитрил) |
акрилонитрил) |
Случайный |
сл |
поли(А-сл-В) |
сл-сополи |
Этилен + |
Поли(этилен-сл- |
сл-Сополи(этилен/ |
|
|
|
(А/В) |
винилацетат |
винилацетат) |
винилацетат) |
Череду |
чер |
поли(А-чер-В) |
чер-сополи |
Стирол + малеино |
Поли(стирол-чер- |
чер-Сополи (стирол/ |
ющийся |
|
|
(А/В) |
вый ангидрид |
малеиновый ангидрид) |
малеиновый ангидрид) |
Периодиче |
период |
поли |
период-сополи |
Этилен-фенил- |
Поли(этиленфенилфос- |
период-Сополи (этилен- |
ский |
|
(А-период-Ъ- |
(А /В /С ) |
фосфинат + |
финат-яериод-метил- |
фенилфосфинат/ |
|
|
период-С) |
|
метилакрилат + |
акрилат-явриод-диоксид |
метилакрилат/ |
|
блок |
|
блок-сополи |
диоксид углерода |
углерода |
диоксид углерода) |
Блок- |
поли-А-бл<ж- |
Стирол + бутадиен + |
Полистирол-блок- |
блок-Сополи |
||
сополимер |
|
поли-В-блок- |
(А /В /С ) |
метилметакрилат |
полибутадиен-блок- |
(стирол бутадиен/ |
|
|
поли-С |
|
|
полиметилметакрилат |
метилметакрилат) |
|
|
поли-А-блок- |
блок-сополи |
Стирол + бутадиен |
Полистирол- |
блок-Сополи |
|
|
Х-блок-поли-В |
(А /В /О -ц -Х |
(X - SiMe2) |
диметилсилилен- |
(стирол/бутадиен)- |
|
|
|
|
|
полибутадиен |
диметилсилилен |
Привитые |
прив |
поли-А-ярив- |
прив-сополи |
К полибутадиену |
Полибутадиен-ярив- |
«pwe-Сополи |
сополимеры |
|
поли-В |
(А/В) |
привита цепь |
полистирол |
(бутадиен/стирол) |
|
|
поли-А-прив- ярие-сополи |
полистирола |
|
|
|
|
|
К полибутадиену |
Полибутадиен-я/и/в- |
прив-Сополи |
||
|
|
поли(В; С) |
АДВ; С) |
привиты цепи поли (полистирол; полиметил |
(бутадиен/стирол; |
|
|
|
|
|
стирола и полиме |
метакрилат) |
метилметакрилат) |
|
|
|
|
тилметакрилата |
|
|
полимеров Номенклатура .21
44 |
Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений |
Так, при взаимодействии равномолярных количеств этиленгли коля и терефталевой кислоты получают полиэтилентерефталат или полиоксиэтиленокситерефталоил:
п НОСН2СН2ОН + п н о о с ■ |
Ос о о н |
- |
^ ** --------ОСН2СН2О С |
|
+ 2Н20 |
о
оо
По номенклатуре этот полимер может быть назван поли(эти- ленгликоль-чер-терефталевая кислота).
Если заменить в указанной реакции часть терефталевой кисло ты на эквивалентное количество изофталевой, то образующийся сополимер можно назвать тремя возможными вариантами:
•поли(этиленгликоль-чер-терефталевая кислота)-со-(этилен- гликоль-чер-изофталевая кислота);
•поли [этиленгликоль-чер-(терефталевая кислота; изофталевая кислота)];
•поли(этилентерефталат-со-этиленизофталат).
5. Периодические сополимеры, как и чередующиеся, отлича ся упорядоченным расположением звеньев, например:
- ВВВАВВВА ВВВ - или -(А В В В )„-; -АВАСАВАСАВАС - или -(А В А С )„ - и т.п.
Названия двух этих сополимеров будут: поли(А-период-В-пе- puojx-B-nepuod-B), поли(А-период-В-период-А-период-С).
6. Блок-сополимеры состоят из макромолекул, построенных соединенных химическими связями блоков (участков, последова тельностей) различного состава или строения. Блок — это участок цепи полимера, в котором мономерные звенья характеризуются по крайней мере одним составным или конфигурационным при знаком, отсутствующим в соседних участках. Ниже приведены три типа блок-сополимеров, их обозначения и названия по систе матической номенклатуре:
-АААААА А А А АА -ВВВВВВВВВВВВ -
полиА-блок-полиВ или Ап-блок-Вт
-ААААААААААА-ВВВВВВВВВВВВ-АААААААААААА
полиА-блок-полиВ-блок-полиА или Ап-блок-Вт-блок-А^
-АВАВВВААВА -ВВВВВВВВВВВВ -АААААААААААА -
поли(А-стат-В)-блок-полиВ-блок-полиА или (А-стат-В)к-блок-
В^блок-Ат
12. Номенклатура полимеров |
45 |
Из последнего примера очевидно, что блок может быть образо ван не только мономерными звеньями одного типа, но любой по следовательностью звеньев двух или более мономеров.
Число блоков в цепи может быть разным: 2, 3, 4 и т.д.; соответ ственно блок-сополимеры являются двух-, трех-,..., полиблочными.
Если молекулы блок-сополимеров состоят из статистического набора блоков, например А^блок-Вп-блок...Ст-блок-Ар-блок Cqi то соединительное слово «блок» в их названии можно опустить и указанная последовательность может быть названа поли(по-
лиА-стат-поли-В-стат-иолиС).
В названии блок-сополимеров, в которых блоки связаны с по мощью соединительных звеньев X, не являющихся частью блока, название соединительного звена помещается в соответствующее место, а соединительное слово «блок» можно опустить. Так, сопо лимер Ап-блок-Х-блок-Ст или АпХС т называют полиА-блок-Х- блок-полиС или полиА-Х-полиС.
При чередовании последовательности блоков A„BmQ в индек се ставится соответствующее число:
(А„-бл<ж-Вт-бл<ж-С*)4 —► тетракис (полиА-блох-полиВ-блох-полиС); (А„-блох-Вт -блок-С^)р —► поли(полиА-бл<ж-полиВ-бл<ж-полиС).
Там, где можно точно указать длину блока, вместо приставки полииспользуют соответствующую греческую приставку, обозна чающую это число. Для коротких последовательностей вместо при ставки полиприменяют приставку олиго-. Например:
Ас-бл<ж-В10 —► олигоА-блох-декаВ;
(Ас-бл<ж-В-бл<ж-С5)„ —► поли(олигоА-бл<ж-полиВ-бл<ж-пентаС),
где с — целое число, соответствующее степени полимеризации олигомерной последовательности.
Аналогично сополимер, образованный из олиш(адипиновая кислота-46??- 1,4-бутандиола) и олиго(2,4-толуилендиизоцианат-со- 1,3-пропандиола) в присутствии триметилолпропана, имеет назва ние поли[олиш(адипиновая кислота-чб??-1,4-6утандиол)-со-олиго- (2,4-толуилендиизоцианат-со-1,3-пропандиол)-со-триметилолпропан].
7. Привитые сополимеры. Простейший случай привитого со лимера можно представить в виде
А п-прив-В т или |
ААААА— X— ААААА— , |
В
В
В
В
В
46 Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений
асоответствующее название: полиА-и/и/в-полиВ, где первая часть (в данном случае А) соответствует звеньям, образующим основ ную цепь, а вторая (В) — образующим боковую цепь. Кроме приве денных в табл. 1.4 примеров привитых сополимеров можно также указать на возможность прививки цепей к линейным сополиме рам типа
поли(А-с77Ш7п-В)„ + т С —► поли(А-ст пат -В)-прив-полиС.
Например: поли(6утадиен-с7и<27И-стирол)-/г;и/в-полиакрилони- трил, т.е. на статистический сополимер бутадиена и стирола в не определенных местах цепи привиты цепи полиакрилонитрила.
Если к основной цепи из звеньев А привиты две или более раз личных цепей, то названия этих цепей отделяют друг от друга точкой с запятой: A^-npue-^Вт\ Q ) и называют полиА-/грш-(по- лиВ; полиС), например полибутадиен-ирг/в-(полистирол; поли метилакрилат).
В случае присоединения к основной цепи нескольких привитых цепей, число которых известно, используют соответствующую числовую приставку:
An-inpue-Bjn)^ —► полиА-пентпа-(прив-полиВ),
например иолистирол-пента-(прив-иолиметилметакрилат). По этой схеме можно назвать и «звездообразные» сополимеры:
Ап-блок-[Х -(прив-В т)2]-блок-Ад — ►
—► полиА -блок-(Х -бис-(прив-полиВ )]-блок -полиА ;
например:
1) полистирол-бл<ж-силантетраил-бш>(/г;шв-поли6утадиен)]- блок-полистирол, т.е. по две цепи полистирола и полибутадиена присоединены к одному центральному атому Si;
2) полибутадиен-блок-[титантетраил-ирг/в-(полистирол; поли- метилметакрилат)]-блок-полиизопрен. В этом случае назван звездчатый сополимер, в котором к центральному атому титана присоединены цепи полибутадиена, полиизопрена, полистирола и полиметилметакрилата.
Важным моментом при названии сополимеров является соот ношение числа звеньев, образованных исходными мономерами, а также размеры блоков. Для указания массовой доли звеньев по сле названия сополимера в скобках помещают соответствующие цифры в том же порядке, что и звенья в названии сополимера. По- либутадиен-ярг/в-полистирол (0,75:0,25) или полибутадиен-ирмв- полистирол (75 : 25) — оба названия показывают, что привитый сополимер содержит 75% полибутадиена с привитым на него по листиролом в количестве 25%.