Молекулы непредельных углеводородов способны присоединяться друг к другу. Если в такой р-ции уч-ют сотни и тысячи молекул, то говорят о полимеризацию. В рез-те образуются в-ва с большой молекулярной массой – высокомолекулярные соединения, полимеры. Рассмотрим полимеризацию на примере этилена. За счет «раскрытия» двойной связи молекула этилена может присоединить вторую такую же молекулу, потом третью и т.д., образуя полиэтилен:
или в общем виде (- CH2-CH2-) n
Полиэтилен – один из самых распространенных полимерных материалов. Он представляет собой высокомолекулярный алкан с очень большой длиной цепи: соединяются друг с другом десятки тысяч молекул этилена.
Полимеризацию этилена проводят по-разному. Материал в зависимости от условий полимеризации получается в одних случаях более твердый, в других – мягкий. Это обуславливается числом углеродных атомов и длиной разветвлений углеродного скелета. С полиэтилена изготавливают различные емкости, шланги, электроизоляцию, а также разнообразные изделия, применяемые в быту: упаковочная пленка, игрушки, галантерея, посуда.
Подобно этилена могут подвергаться полимеризации и другие непредельные углеводороды, например пропилен:
Полипропилен используется, в частности, для получения синтетического волокна.
Огромное значение в технике имеет каучук. В течение долгого времени использовался только натуральный каучук, выделяемый из млечного сока некоторых тропических деревьев (гевеи). В конце прошлого столетия было установлено, что натуральный каучук является по своему строению полимером изопрена. После этого начались поиски путей создания синтетического каучука. Этой проблеме много внимания уделяли русские ученые-И. Л. Кондаков, И. И. Остромисленський, С. В. Лебедев. При этом наряду с попытками получить синтетический каучук полимеризацией изопрена были изучены продукты полимеризации и других диенов.
Первым синтетическим каучуком, что нашел промышленное применение, появился бутадиеновый синтетический каучук. Его синтез разработал в начале 30-х годов С. В. Лебедев. Исходным сырьем служил этиловый спирт, что под действием катализаторов превращается в бутадиен:
Под действием металлического натрия бутадиен полимеризуется по схеме 1,4-присоединения:
Впервые в мире в нашей стране было начато производство синтетического каучука. Это достижение сыграло очень большую роль в развитии народного хозяйства в укреплении обороны страны. Однако натрий-бутадиеновый каучук все же не мог полностью заменить природный. Дальнейшее развитие шло по линии разработки других типов синтетических каучуков (СК), каждый из которых имеет свои особые свойства, обеспечивающие его преимущество в конкретной области применения.
В настоящее время получены синтетические материалы, по ряду своих свойств превосходящие натуральный каучук, ранее считавшийся универсальным, незаменимым материалом.
