Пәннің оқу-әдістемелік кешені 6В07366 (5В073000) -Құрылыс материалдары, бұйымдары және конструкцияларын өндіру мамандығының Жұмыс оқу бағдарламасы негізінде дайындалған

Бірінші полимерді 1835 ж. химик Реньо синтездеген. Ол поливинилхлорид еді. 1839 ж. Симон полистиролды алды. 1872 ж. неміс ғалымы Байер фенол мен формальдегид арасындағы реакцияны зерттеудің нәтижесінде полимерлі шайыр алады. Бұл ғалымдар осы полимерлерді алғанмен, олармен ешқандай зерттеулер жүргізу мүмкін емес еді.

Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы тек классикалық органикалық химия жоғарғы даму сатысына жеткеннен кейін ғана жеке ғылым ретінде бөлініп шықты. 1861 ж. Бутлеров ашқан химиялық құрылыс теориясы органикалық химияның қарқынды дамуын қамтамасыз етті. Осы теория негізінде органикалық, кейіннен жоғары молекулалық қосылыстарды алып, олардың құрылысын анықтауға мүмкіндік туды.

Жоғары молекулалық қосылыстардың құрылысын анықтау және қасиеттерін сипаттау көп уақытқа дейін оларды классикалық органикалық химия әдістерімен химиялық таза күйінде бөліп алудың қиындығынан болды. ХІХ ғ. аяғы және ХХ ғ. басында химиктер арасында «шайырлану» деген түсінік болды. Бұл реакция нәтижесінде түзілетін кристалданбайтыннемесе өңделуі қиын өнім еді. Мұндай заттарды зерттеуге келмейді деп, көбінесе керексіз қалдыратын. Осындай «шайырланған» өнімдер көп ретте полимерлер болатын.

Полимерлер құрылысы мен қасиеттерін жан-жақты зерттеу тек физикалық химияның дамуынан және электронды микроскопия, рентгенография, электроногграфия т.б. әдістердің пайда болуымен ғана іске асты. Жоғары молекулалық қосылыстардың ерітіндісінің кейбір қасиеттерінің ерекшеліктері сол кездегі белгілі коллоидты жүйеларға жақын болғагдықтан, олардың қасиеттерін сипаттаудың алғашқы әрекеттері полимерлердің құрылысының «коллоидты» теориясына әкелді. Мысалы, жоғары молекулалық қосылыстардың ерітіндісінің тұтқырлығы төменгі молекулалық қосылыстарға қарағанда жүздеген, мыңдаған есе артық. Молекуласының өлшемі бойынша полимерлер коллоидты бөлшектерге жақын, сондықтан оларды коллоидтар деп атаған. Бұл көзқарас Марктің мицелді теориясында қарастырылған. Марк теориясы бойынша жоғары молекулалық қосылыстар құрамында бірнеше ондаған, жүздеген мономер молекулалары бар мицелдерден тұрады. Ондағы молекулалар бір-бірімен химиялық емес байланыс арқылы шоғырланған.

Жоғары молекулалық қосылыстардың құрылысы туралы және «полимер», «плимеризация» терминдерінің қазіргі заманғы мағынасына сай түсініктерін алғаш рет неміс ғалымы Штаудингер (1920 ж.) ұсынды. Оның теориясы бойынша жоғары молекулалық қосылыстар бір-бірімен химиялық байланыс арқылы қосылған көптеген төменгі молекулалық қосылыстардан тұратын өте ұзын бөлшектер. Ол полистирол және полиоксиметилен молекулаларының құрылысын төмендегідей деп болжады.

Штаудингер өзінің теориясын дәлелдеу үшін полимерлердің химиялық түрленулерін зерттеп, бұл реакциялар кезінде полимерлену дәрежесінің сақталатынын көрсетті:

Яғни поливинилацетаттың поливинилспиртіне, оның қайтадан поливинилацетатқа айналу реакцияларында полимерлену дәрежесі n өзгермейді. Бұл жоғары молекулалық қосылыстардың құрылысының Штаудингер ұсынған теориясының дұрыстығын дәлелдеді.

Полимерлердің ковалентті байланыс арқылы қосылған-жоғары молекулалық бөлшектер-макромолекулалардан тұратын заттар екені жайлы көзқарас іргелі болды.

Полимерлену реакциясы кіші молекулалардың ковалентті байланыс арқылы ұзын тізбекке қосылуында екенін Штаудингер алғаш рет көрсетті. Ол макромолекула түзетін мономер бірліктерінің санын көрсететін полимерлену жәрежесі ұғымын енгізді. Штаудингер теориясының кемшілігі ол макромолекулалардың ассоциациясын жоққа шығарды және соңғыларды қатты таяқша ретінде қарастырды.

ХХ ғ. басы полимерлерді синтездеу әдістерінің керемет дамуымен ерекшеленеді.

1907 ж. Бельгия ғалымы Бакеланд фенол-формальдегид шайырын жаңадан ойлап тауып, өндіріске енгізуге мүмкіндік туғызды. Бұл кезеңнің ірі жетістіктеріне синтетикалық каучукты өнеркәсіптік өндіруге әкелген Лебедев зерттеген диендердің полимеризациясы мен Карозерс ашқан поликонденсация реакциясын жатқызуға болады. Карозерс алғаш рет жалпы полимерлену реакциясын «конденсациялы» және «аддициялы» деп бөлді. Штаудингер мен Карозерстің зерттеулері полимерлер химиясының жеке ғылым саласы ретінде қалыптасуына негіз болды.

1937 ж. Флоридің винилды полимеризация механизмі туралы еңбегі жарық көрді. Флори зерттей бастаған тізбекті полимеризация теориясын жетілдіруде Семеновтың тізбекті реакциялар туралы жұмыстары көп әсерін тигізді.

ХХ ғ. 20-40 жылдар кезеңі жаңа полимерлер синтездеу , жоғары молекулалық қосылыстардың механизмі мен қасиеттерін зерттеу жұмыстарының күрт өсуімен сипатталады. Бұлар Штаудингер Карозерс, Марк, Флори, Шульц, Норриш, Лебедев, Медведев, Каргин, Андрианов, Коршак және т.б. зерттеулері еді.

Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы саласындағы елеулі оқиға 1955 ж. Циглер мен Натта ашқан стереоретті полимерлер алудың әдісі. Соңғы уақытта полимерлер алу мен олардың қасиеттерін зерттеуде үлкен жетістіктерге қол жетіп отыр.