145. Высокомолекулярные органические вещества (определение и классификация, в т.Ч. И полимеров).

высокомолекулярные соединения Высокомолекулярными соединениями (полимерами) называются органические вещества, молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся звеньев. Молекулярная масса полимеров обычно очень велика. К полимерам относят - волокна, пластмассы и каучуки. Полимеры бывают природного или искусственного происхождения, например, полиэтилен, полипропилен, синтетические каучуки. Получают полимеры реакциями полимеризации и поликонденсации. Классификация полимеров

По химическому составу все полимеры подразделяются на органические, элементоорганические, неорганические.

Органические полимеры.

Элементоорганические полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель – кремнийорганические соединения.

Неорганические полимеры. Их основу составляют оксиды Si, Al, Mg, Ca и др. Углеводородный скелет отсутствует. К ним относятся керамика, слюда, асбест.

Следует отметить, что в технических материалах часто используют сочетания разных групп полимеров. Это композиционные материалы (например, стеклопластики).

По форме макромолекул полимеры делят на линейные, разветвленные (частный случай - звездообразные), ленточные, пространственные, плоские, гребнеобразные, полимерные сетки и так далее.

Полимеры подразделяют по полярности (влияющей на растворимость в различных жидкостях). Полярность звеньев полимера определяется наличием в их составе диполей – молекул с разобщенным распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных звеньях дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются. Полимеры, звенья которых обладают значительной полярностью, называют гидрофильными или полярными. Полимеры с неполярными звеньями - неполярными, гидрофобными. Полимеры, содержащие как полярные, так и неполярные звенья, называются амфифильными. Гомополимеры, каждое звено которых содержит как полярные, так и неполярные крупные группы, предложено называть гомоамфифильными.

По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим.

Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения.

146. Битумы и дегти (определение, классификация, основные свойства, применение).

Битумы — вязкопластичные или твердые вещества черного цвета, представляющие собой сложную смесь высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Битумы встречаются в природе в виде асфальтовых пород — песка, пористых известняков и других горных пород, пропитанных битумом, или залежей чистого битума — так называемых битумных озер (например, на Сахалине). В основном же используют нефтяные битумы, получаемые при переработке нефти.

В составе битума выделяют три группы соединений со сходными свойствами:

масла — жидкие при обычной температуре углеводороды;

смолы — вязкопластичныевещеетва с молекулярной массой 500…1000; они придают битумам адгезионные свойства и пластичность;

асфальтены — твердые неплавкие соединения с молекулярной массой 1000…5000 и более; они придают битуму твердость и теплостойкость.

В зависимости от соотношения вышеупомянутых веществ меняются свойства битума: различают битумы твердые (хрупкие при нормальной температуре), полутвердые и жидкие. По назначению битумы могут быть: строительные, кровельные и дорожные.

Строительные битумы выпускают трех марок: БН 50/50, БН 70/30 и БН 90/10. К показателям, по которым определяется марка битума, относятся температура размягчения (50…90 °С), вязкость и пластичность. Строительные битумы при комнатной температуре твердые вещества, постепенно размягчающиеся при нагревании. Их перевозят в фанерных барабанах или бумажных мешках. Хранить битумы следует в закрытых складах или под навесом таким образом, чтобы на них не попадали солнечные лучи. Битум — горючее вещество, поэтому при работе с ним, особенно при разогреве битума, необходимо соблюдать пожарную безопасность.Наиболее широко битумы используют при строительстве дорог (асфальтобетонные покрытия), устройстве гидроизоляции и рулонных кровель. При отделочных работах битумы используют как вяжущее в холодных и горячих клеящих мастиках.

Дегти — вязкожидкие вещества черного или темно- бурого цвета, получаемые при сухой перегонке твердого топлива (угля, сланцев, древесины). Так же как и битумы, дегти состоят из сложной смеси углеводородов и их неметаллических производных, но в дегтях преобладают ароматические соединения (производные бензола, фенола, антрацен, нафталин и др.), придающие дегтям характерный запах и антисептические свойства. Поэтому деготь и материалы на его основе применяют не только для гидроизоляции, но и для защиты от гниения.В чистом виде дегти применяют главным образом для антисептических пропиток (например, шпал, столбов) и в дорожном строительстве. Обычно деготь разделяют на фракции (зеленое, антраценовое и другие масла). Твердый остаток после отгонки легкокипящих (до 300°С) фракций называют пеком.