ВМС. 
Классификация. 
Строение и свойства

Высокомолекулярные соединения (ВМС) — это вещества, молекулы которых состоят из большого числа химически связанных атомов. Такие молекулы называют макромолекулами. Их молярные массы находятся в пределах 104<�М<106 г/моль. ВМС могут быть природного происхождения (белки, высшие полисахариды, пектины, натуральный каучук) или синтетические (пластмассы, синтетические волокна). Природные ВМС (биополимеры) являются структурной основой всех живых организмов.

В последнее время большое количество ВМС получают синтетическим путем. Известно два принципиально различающихся метода синтеза ВМС — полимеризация и поликонденсация. Наряду с синтетическими методами получения ВМС из низкомолекулярных соединений представляет интерес получение полимеров методом химических превращений. Этот метод состоит в том, что готовое высокомолекулярное соединение вступает в различные химические реакции, с помощью которых вводятся новые функциональные группы, либо имеющиеся функциональные группы превращаются в другие, либо происходят сшивки готовых макромолекул или деструкция, что придает полимерам другие свойства.

По пространственной структуре полимеры подразделяют на следующие группы: линейные, разветвленные и пространственные.

Линейные полимеры построены из длинных одномерных элементов структуры — отдельных макромолекул или молекулярных блоков. К ним относятся натуральный каучук, желатин, целлюлоза.

Разветвленные полимеры состоят из цепей с боковыми ответвлениями. Это крахмал (гликоген), амилопектин, дивиниловый каучук и другие.

Пространственные полимеры представляют собой трехмерную сетку, которая образуется при соединении отрезков цепей химическими связями (например, фенолформальдегидные смолы). Пространственные полимеры, цепи которых сшиты короткими мостичными связями, например, атомами О или S, называются сшитыми (резина, эбонит, некоторые акриловые полимеры).

Структура полимерных цепей существенно влияет на физические свойства полимеров. Так, линейные макромолекулы могут плотно располагаться друг около друга, за счет чего межмолекулярное взаимодействие усиливается, и полимеры могут образовывать кристаллическую структуру. Это определяет их высокую плотность, теплостойкость и другие свойства. Разветвленные макромолекулы не упаковываются легко в кристаллическую решетку и поэтому физические свойства их ухудшаются. Сильно сшитые полимеры неплавки, нерастворимы в любых растворителях (но могут ограниченно набухать), не способны к высокоэластичным деформациям. Даже биологическая активность одного и того же полимера различна в зависимости от структуры цепи макромолекулы.

Специфические свойства полимеров обусловлены главным образом двумя особенностями: 1) существованием двух типов связей — химических и межмолекулярных, удерживающих макромолекулярные цепи друг около друга; 2) гибкостью цепей, связанной с внутренним вращеньем звеньев. В результате чего макромолекула может изменять пространственную форму путем перехода из одной конформации к другой. В результате конформационных изменений макромолекулы могут либо свертываться, образуя глобулы и клубки или выпрямляться и укладываться в ориентированные структуры — пачки. Наиболее вероятной конформацией молекулы ВМС является клубок, или глобула. Гибкость цепей полимеров зависит от химического строения цепи, природы заместителей, их числа и распределения по длине цепи, числа звеньев в цепи.