Практичне завдання
Синтезувати карбамідоформальдегідний олігомер (КФО). Ствердити олігомер за допомогою орто — фосфорної кислоти.
Одержати покриття на основі КФО на металі, склі, деревині, пластмасі. Порівняти покриття між собою, зробити висновки.
Контрольні запитання
Чим відрізняються реакції поліконденсації від реакцій полімеризації.
При яких умовах реакції поліконденсації можуть бути нерівноважними?
Чому від співвідношення вихідних мономерів з різними функціональними групами, які беруть участь у реакції конденсації, у великій мірі залежить молекулярна маса полімеру? Наведіть рисунок залежності молекулярної маси від співвідношення мономерів.
Чи можливий ріст ланцюга в результаті взаємодії проміжних продуктів між собою? Яке значення при цьому має в'язкість середовища? А. концентрація функціональних кінцевих груп у другому ланцюзі?
Чи відрізняється реакційна здібність функціональних груп (-СООН, -ОН, -NH2 …) полімерів від реакційної здібності цих груп в низькомолекулярних речовинах?
Чому реакції поліконденсації проходять ступенево? Що це означає?
Вихідні речовини практично всі вступають в реакцію поліконденсації вже на початку процесу утворення дімерів, тримерів, тетрамерів тощо, чи в кінці процесу?
Скільки вільного мономеру залишається в реакційній суміші, якщо ступінь поліконденсації - 15%
Як зростає молекулярна маса полімеру під час реакції поліконденсації: швидко чи поступово?
Як впливає на молекулярну масу полімеру тривалість реакції? Чи це є найважливішим чинником, чи ні?
Які низьмолекулярні побічні продукти виділяються при одержанні поліефірів, поліамідів, карбамідо - формальдегідних олігомерів?
ПММА — це карбо — чи гетероданцюговий полімер?
Наведіть механізм аніонної полімеризації на прикладі капрону.
Чому в поліконденсаційних процесах завжди використовують вакуум?
Приклади поліконденсаційних полімерів і пластмас на їх основі, які виробляють на Україні.
Яким чином змістити рівновагу поліконденсаційного процесу в сторону одержання ВМС?
Чим відрізняється каталізатор від ініціатора?
Механізм твердіння олігомерів Каталізатори або ініціатори, які використовують при цьому.
Література
Лабораторний практикум з хімії та технології полімерів, під ред. О.Словіковської, Варшава: Варшавська політехніка. - 1999. - с. 77 183
Стрспихеев А.А., Деревицкая В.А., Слонимский Г.Л., Основы химии высокомолекулярных соеденений, М.: Химия. — 1966. — 510с.
ДОДАТКОВА
Николаев М.Ф.. Химия синтетических полимеров и пластических мае на их основе, М.: Химия. - 1964. - 756с.
Энциклопедия полимеров. - М.: Советская энциклопедия том 1.1972. 1224с; том П. - 1974. - 1032с; том 111. - 1977.- 1150с.
2.3. Синтез вмс методом хімічних перетворень
Полімери, що містять функціональні групи, зберігають здатність цих груп до подальших реакцій, наприклад, з низькомолекулярними сполуками, утворюючи при цьому нові високомолекулярні сполуки.
Наприклад, полівініловий спирт отримують гідролізом полівінілацетату.
Якщо n=ni то процес називають полімерапалогічиим перетворенням.
З полівінілового спирту одержують полівінілформаль, полівінілбутіраль методом ацилювання полівінілового спирту.
Отримані за наведеними вище реакціями продукти відрізняються від вихідних полімерів фізичними і хімічними властивостями.
Полімери з просторово - зшитою структурою отримують у випадку дво - або багатофункціональних низькомолекулярних сполук, здатних реагувати з реакційноздатними групами лінійних полімерів, з'єднуючи сусідні ланцюги за допомогою утворення відповідних містків. Утворювані продукти стають нерозчинними і неплавкими. До таких реакцій належить вулканізація каучуків, затвердівання поліефірних, епоксидних, карбамідоформальдегідних та інших смол.
Реакційна здатність функціональних груп і атомів у полімері не залежить від молекулярної маси полімера і є такою самою, як і в мономері, але висока в'язкість полімеру і його здатність до деструкції можуть вносити корективи; крім того, функціональні групи можуть блокуватись сусідніми групами, можуть мати місце стеричні утруднення, досягнення рівноважного стану. На практиці ступінь перетворення полімеру регулюють, підбираючи відповідні умови проведення реакції
Хімічні реакції кінцевих іруп полімерів можна використовувати для отримання блочних і привитих співполімерів, а також для визначення їх молекулярних мас за допомогою титрування.
Полівініловий спирт (ПВС) твердий полімер білого кольору без смаку і запаху, нетоксичний. мас кристалічні утворення: до 68% пластинчатих монокристалів і сферолітів; макромолекули мають 1,0 - 2,5% ланок, приєднаних за типом "голова до голови". До 70% гідроксильних груп зв'язані водневими зв'язками, які руйнуються при і 50° С. ПВС розчиняється в воді при 80 - 100° С при перемішуванні впродовж 2 - 4 годин. Зі збільшенням в полімері залишкових ацетатних груп розчинність ПВС в воді збільшується
ПВС розчиняється в діметилформаліді і багатоатомних спиртах
Молекулярна маса ПВС - 5000 - 1000000
Температура плавлення - 220 - 232° С
Температура деструкції - біля 230° С
Густина при 20° С - 1,2 - 1,3 г/см2
Міцність при розтягуванні - 63 - 120 Мн/м2
Відносне видовження - 0 - 3%
Хімічні властивості ПВС визначаються наявністю гідроксильних груп.
ПВС використовують для формування волокна, апретування тканин, при виготовленні форм для лиття кольорових і чорних металів, для консервування донорської шкіри, виготовлення печатних плат в радіотехніці, кліше в поліграфи, в якості плазмозамінника при переливанні крові, для виготовлення лікувального препарату "іодинол", використовують нитки з ПВС для зашивання при операціях на серці тощо.
Полівінілбутираль (ПВБ) - аморфний полімер білого кольору Ступінь полімеризації складає близько 500 - 1600. В макромолекулах технічною ПВБ вміщаються вінілбутиральні (65 - 78%). вінілспиртові (32 - 19%) і вінілацстатні (не більше 3%) ланки.
ПВБ розчиняється в спиртах, кетонах, складних ефірах, хлорірованих вуглеводнях, оцтовій кислоті.
Хімічні властивості ПВБ визначаються наявністю в його макромолекулах в першу чергу гідроксильних груп.
ПВБ у вигляді пластифікованих плівок використовують для виготовлення клею марки БФ, лаків, емалей, композицій з феноло - формальдегідними смолами, каучуками.