Волокна и средняя молекулярная масса полимера

Три происхождения волокон

Хлопок состоит преимущественно из целлюлозы, шерсть и шёлк — из белковых материалов; это природные волокна. Вискоза — искусственное волокно из регенерированной целлюлозы, ацетатное — из её химического производного. Капрон — синтетическое полиамидное волокно, лавсан — полиэфирное на основе полиэтилентерефталата.

Происхождение не определяет все свойства: важны функциональные группы, ориентация цепей, кристалличность и обработка. Целлюлоза и полиамид по-разному взаимодействуют с водой и нагреванием. Для выбора ткани используют маркировку состава и условия ухода, а не опасную пробу сжиганием.

Распределение длин

В полимерном образце цепи имеют разные длины, поэтому указывают среднюю молярную или молекулярную массу. Числовая и массовая средние могут различаться из-за способа усреднения. Школьное n≈M̄/M(звена) полезно как оценка при согласованном типе средней и пренебрежении концевыми группами.

Полимеризация соединяет мономеры без обязательного малого побочного продукта, поликонденсация обычно выделяет воду или другое малое соединение. Для полиамида группа CO–NH напоминает пептидную связь, но синтетический полиамид не становится пищевым белком.

Пример поликонденсации: nH₂N(CH₂)₅COOH → H₂N(CH₂)₅CO[–NH(CH₂)₅CO–]ₙ₋₁OH + (n−1)H₂O. Концы NH₂ и COOH сохранены, число амидных связей n−1; это один маршрут к полиамиду типа капрона. Промышленно капрон получают также раскрытием цикла капролактама, лавсан — из терефталевой кислоты и этиленгликоля с выделением воды.