NPTEL – химический – химическая технология II
Lecture36: введение в полимеризацию
Технология
36. 1 Определение и номенклатура
Полимер: Полимеры - большие цепочечные молекулы, имеющие высокий молекулярный вес в диапазоне от 103 до 107. Они составлены из единого блока или молекулы, которая несколько раз повторяется в пределах цепочечной структуры.
Мономер: мономер - единый блок или молекула, которая повторяется в цепочке полимера. Это - основная единица, которая составляет полимер.
ThermosettingPolymer: есть некоторые полимеры, которые, когда нагрето, разлагаются, и следовательно, не могут быть изменены. Такие полимеры имеют сложную 3-D сеть (перекрестный соединенный или разветвленный) и вызываются, Термоустанавливая Полимеры. Они вообще нерастворимые в растворителях и имеют хорошее качество теплостойкости. Термоустанавливающие полимеры включают формальдегид фенола, альдегид мочевины, силиконы и allyls.
ThermoplasticPolymer: полимеры в этой категории составлены из мономеров, которые линейны или имеют умеренное ветвление. Они могут неоднократно плавиться и литые в различные формы и структуры. Они разрешимы в растворителях, но не имеют заметных тепловых свойств сопротивления. Винилы, производные целлюлозы, полиэтилен и полипропилен попадают в категорию термопластических полимеров.
Совместная инициатива IITs и IISc – Финансируемый MHRD Страница 1 51
NPTEL – химический – химическая технология II
36.2 Классификация полимеров
Полимеры обычно классифицируются на основе –
Физические и химические структуры.
Методы подготовки.
III. Физические свойства.
IV. Приложения.
36.3 Классификация согласно физическим и химическим структурам:
1. На основе функциональности или степени полимеризации:
Функциональность мономера или его степень полимеризации определяют заключительный полимер, который будет сформирован из-за комбинации мономеров. Число реактивных связей или групп, которые доступны для связи, определит, будет ли мономер моно - bi-, тримаран - или многофункциональный.
a. Монофункциональный или unifunctional: Когда единственная реактивная группа присутствует в молекуле мономера, тогда это называют как монофункциональное или unifunctional. Однако, монофункциональная группа не может привести к распространению цепочки полимера. Например, в карбоксильной кислоте, CH3COOH, –COOH группа - монофункциональная группа.
Совместная инициатива IITs и IISc – Финансируемый MHRD Страница 2 51
NPTEL – химический – химическая технология II
b. Bifunctional: Когда две реактивных группы присутствуют в молекуле мономера, тогда это называют как bifunctional. Как правило, реакция полимеризации с bifunctinal группами происходят, когда двойная связь разделяется, чтобы связаться с другим двойным мономером хранящимся на таможенных складах. Если бы двойная молекула хранящаяся на таможенных складах присутствует, то полимер был бы –
c. Trifunctional: Когда мономер содержит три группы, которые являются реактивными, тогда это называют как trifunctional. Важно отметить, что trifunctional полимер может быть смесью монофункциональных и bifunctional структур мономера.
Совместная инициатива IITs и IISc – Финансируемый MHRD Страница 3 51
NPTEL – химический – химическая технология II
Давайте полагать, что реакция фенола и формальдегида формирует trimethyl фенол.
В числе три молекулы формальдегида содержат три реактивных группы в форме - группы OH. Эти реактивные группы присоединяются к положениям 1, 2 и 3 в молекуле фенола.
2. На основе физической структуры:
a. Линейные полимеры: у Этих полимеров есть линейная структура. Только мономеры bifunctional могут сформировать линейные полимеры.
Они - вообще термопластические полимеры, и за исключением очень высоких материалов молекулярного веса, они разрешимы в растворителях.
Совместная инициатива IITs и IISc – Финансируемый MHRD Страница 4 51
NPTEL – химический – химическая технология II
b. Крест - соединенные полимеры: у Этих полимеров есть 3-D структура сети. Только bi-functional и функциональные тримараном мономеры могут сформировать перекрестные соединенные полимеры. Резиновые свойства обычно обеспечиваются в полимерах, имеют перекрестную связь через линейные цепочки.
Термоустановка полимеров, имеющих высокое тепловое сопротивление и механическую силу, может быть сформирована, если перекрестное соединение среди групп мономера обширно.
c. Перешедший - цепочечный полимер: Когда нет никакого перекрестного соединения в молекуле полимера, еще, ответвления являются результатом родительской цепочки полимера, тогда сформированный полимер вызывают разветвленным – цепочечный полимер.
Небольшое количество trifunctional примесей в bifunctional мономере может causebranching. Ветвление может создать несколько физических свойств в полимере, таких как уменьшение растворимости в растворителях, повышение смягчающей точки и также сокращения термопластических свойств.
Совместная инициатива IITs и IISc – Финансируемый MHRD Страница 5 51
NPTEL – химический – химическая технология II