|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского»
Филиал ФГБОУ ВПО «МГУТУ имени К.Г. Разумовского» в г. Омске
Кафедра технологий промышленности
УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой «_____» _________2014 г.
ХИМИЯ И ФИЗИКА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Омск 2014
|
УДК 678-036(075.8)
ББК 24.7я73
К 90
Рецензент:
В.П. Калекин, д-р техн. наук, профессор,
заведующий кафедрой «Машины и аппараты
химической технологии» ГОУ ВПО «ОмГТУ»
Никитин Ю.Н.
Химия и физика высокомолекулярных соединений: Учеб. пособие. Омск: Изд-во филиала ФГБОУ ВПО «МГУТУ имени К. Г. Разумовского» в г. Омске, 2014.-67с.
В учебном пособии изложены современные представления о структуре и основные химические реакции синтеза полимеров и рассмотрены возможности их химической модификации c целью получения нового комплекса свойств. Показана взаимосвязь их структуры с физическими и химическими свойствами, присущими полимерному состоянию вещества. Рассмотрены особенности химических реакций в макромолекулах и возможности направленного изменения природы полимеров с целью защиты от различных видов агрессивных воздействий.
Учебное пособие предназначено для студентов бакалавриата направлений подготовки 262000 и 262200.
Оглавление
Предисловие 3
Введение 4
Модуль 1. Структура и методы синтеза полимеров 6
1.1. Структура макромолекулы 6
1.2. Надмолекулярная структура 14
1.3. Методы синтеза полимеров 19
Контрольные вопросы к главе 1 32
Модуль 2. Физические и химические свойства полимеров 33
2.1. Физические и фазовые состояния и переходы полимеров 33
2.2. Релаксационные свойства полимеров 35
2.3.Стеклование и стеклообразное состояние 38
2.4. Механические свойства кристаллических полимеров 40
2.5. Теории разрушения и долговечность полимеров 44
2.6. Реология расплавов и растворов полимеров 47
2.7. Особенности химических реакций в полимерах 53
2.8. Волокнообразующие полимеры и свойства волокон 60
Контрольные вопросы к главе 2 65
Библиографический список 66
Предисловие
Наука о полимерах – очень молодая и наиболее быстро развивающаяся область знаний, возникшая в 1935 г. на базе теории цепных макромолекул Штаудингера, удостоенного за это в 1953 г. Нобелевской премии. Далее Е. Гут, Х. Джеймс и П. Флори сформировали современные представления о «газовой природе» упругости, положившие начало бурному развитию физики и химии полимеров. В 1950-1952 годах опубликован метод синтеза высококристал-лического полиэтилена (К. Циглер), а в 1954 г. - стереорегулярного полипропилена (Дж. Натта). Сегодня катализаторы Циглера-Натта являются основой синтеза многих, в том числе крупнотоннажных полимеров. Современная наука о полимерах включает в себя как достижения в синтезе и модификации огромного ассортимента полимерных материалов и композитов разнообразной структуры, так и разработку большого разнообразия способов их промышленной переработки в изделия различного назначения.
Благодаря уникальности свойств значение полимерных изделий в жизни современного общества огромно. Из них наиболее уникальна многочисленная группа композиционных материалов, называемая резиной и получаемая путем химического структурирования каучуков. Около половины объема ее производства составляют автомобильные шины, более трети – резиновые технические изделия (РТИ), и около 10% - резиновая обувь и изделия массо-вого потребления. Из РТИ в наибольших объемах производят транспортерные ленты, приводные ремни, тормозные колодки и изделия из прорезиненных технических тканей, а 90% пластмассовых изделий приходится на долю трех синтетических полимеров - полипропилена, полистирола и поливинилхлорида. Основным потребителем полимерных изделий стал современный транспорт. Важную роль в жизни общества играют также волокна и искусственная кожа.