- •Физико-химия и технология полимеров, полимерных композитов
- •Введение
- •ГлаВа 1. Основные определения и понятия высокомолекулярных соединений
- •Номенклатура полимеров
- •Классификация вмс
- •Сополимеры
- •Основные отличия вмс от низкомолекулярных соединений
- •Значение вмс в природе, технике, технологии
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 2. Методы получения полимеров
- •Синтез полимеров реакцией цепной полимеризации
- •Мономеры реакции полимеризации
- •Радикальная полимеризация
- •Кинетические закономерности
- •Регуляторы и ингибиторы
- •Влияние различных факторов на процесс радикальной полимеризации
- •Ионная полимеризация
- •Катионная полимеризация (кп)
- •Катализаторы катионной полимеризации. Сокатализаторы
- •Механизм и кинетика катионной полимеризации
- •Факторы, влияющие на процесс катионной полимеризации
- •Анионная полимеризация
- •Механизм и кинетика анионной полимеризации
- •Анионно-координационная полимеризация
- •Полимеризация полиеновых соединений
- •Полимеризация с раскрытием цикла
- •Ступенчатая полимеризация
- •Поликонденсация
- •Факторы, влияющие на процесс поликонденсации
- •Способы проведения полимеризации и поликонденсации
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 3. Физико-Механические свойства полимеров
- •Гибкость цепи полимеров
- •Термодинамическая и кинетическая гибкость
- •Параметры, определяющие гибкость цепи
- •Факторы, влияющие на термодинамическую гибкость цепи
- •Факторы, влияющие на кинетическую гибкость цепи
- •Физические состояния полимеров
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 4. Растворы высокомолекулярных соединений
- •Сравнительные особенности золей и растворов высокомолекулярных соединений
- •Термодинамика растворения вмс
- •Набухание вмс
- •Свойства растворов вмс
- •Вязкость растворов вмс
- •Изоэлектрическая точка полиамфолитов
- •Мембранное равновесие
- •Устойчивость растворов вмс
- •Коллоидная защита
- •Пластификация и применение растворов вмс
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 5. Химические превращения полимеров
- •Особенности химических реакций полимеров
- •Полимераналогичные превращения
- •Макромолекулярные реакции
- •Реакции концевых групп
- •Реакции деструкции
- •Химическая деструкция полимеров
- •Физическая деструкция полимеров
- •Добавки, снижающие скорость старения полимеров
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 6. Композиционные материалы
- •Факторы, влияющие на процессы образования и свойства композиционных материалов
- •Совместимость компонентов композита
- •Переработка полимерных материалов
- •Некоторые представители композиционных материалов, применяемых в строительстве
- •Понятие адгезии, работа адгезии
- •Теории адгезии
- •Пленкообразующие и лакокрасочные материалы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Лабораторные работы
- •Синтез высокомолекулярных соединений
- •Экспериментальная часть Получение полимеров методом полимеризации
- •Получение полимеров методом поликонденсации
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Физико-механические свойства полимеров
- •Массы полимеров
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Химические превращения полимеров
- •Экспериментальная часть Полимераналогичные превращения или реакции звеньев цепи
- •Макрореакции полимеров
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Научно-исследовательская работа
- •Темы рефератов
- •План и порядок оформления рефератов
- •Темы нир по полимерным композиционным материалам
- •Примерный развернутый план проведения исследований
- •Итоговое тестирование
- •Словарь терминов (глоссарий)
- •Библиографический список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-лет Октября, 84
Вопросы для самоподготовки
1. Назовите уникальные свойства полимеров и изделий на их основе.
2. Укажите области использования полимеров и материалов с их участием.
3. Какие материалы называются композитами? Назовите их главные составляющие.
4. Какие процессы и где протекают при формировании структуры композита, какова их причина?
5. Перечислите основные этапы формирования композита.
6. Факторы заполнителей, определяющие физико-механические свойства композиционного материала.
7. Как влияют состав и строение вяжущего на свойства композита?
8. Какие процессы называются адгезией и когезией и как можно судить о силе этих процессов по явлению смачивания?
9. Опишите основные методы смешения компонентов вяжущего и укажите на процессы, происходящие при этом.
10. В чем заключается суть модифицирования поверхности заполнителя и какие вещества для этого используются?
11. Назовите два вида полимеров по отношению к температуре. Как это учитывается при их переработке?
12. Подготовка композиций к формованию.
13. Способы формования изделий и краткое описание агрегатов, используемых на практике.
14. Полимербетоны. Приведите формулы полимеров, наиболее широко используемых для их приготовления.
15. Древесные пластики, их достоинства и использование.
16. Клеящие материалы и требования, предъявляемые к ним.
17. Адгезия, основные теории адгезии.
18. Назовите широко используемые клеевые композиции: состав, состояние, технология применения.
19. Защитные и декоративные свойства пленкообразующих и лакокрасочных материалов.
20. Перечислите основные процессы окраски и назовите полимерные составляющие наиболее известных композиций этого профиля.
Литература: [3, гл.10, 8-11, 13, 18].
Лабораторные работы
Данное учебное пособие, включающее ряд лабораторных работ, должно привить студентам навыки работы с высокомолекулярными соединениями, помочь понять задачи, стоящие перед специалистами, синтезирующими, эксплуатирующими, преобразующими и утилизирующими полимеры и изделия на их основе.
Перед проведением каждой работы студент должен изучить теоретические положения, лежащие в основе работы, уяснить цель работы, познакомиться с используемыми материалами и реактивами, с устройством и принципом работы используемого оборудования, усвоить правила техники безопасности при выполнении работы.
Для успешного выполнения лабораторной работы студент обязан заранее оформить заготовку отчета по соответствующей работе. В заготовке отчета необходимо указать цель работы, кратко изложить теоретические положения, лежащие в основе работы, привести краткую методику проведения работы. По ходу работы студент вносит в заготовку отчета экспериментальные данные и результаты их обработки; проводит сравнение полученных данных с литературными, делает соответствующие выводы, решает контрольные упражнения и защищает отчет перед преподавателем.
Синтез высокомолекулярных соединений
Работа № 1. Методы и способы получения полимеров
Цель работы: освоить основные методы и способы получения высокомолекулярных соединений.
Реактивы: стирол С6Н5-СН=СН2, метилметакрилат CH2=С(СН3)OОСН3, перекись бензоила (C6H5-COО-)2, стеарат натрия C17H35COONa, перекись водорода Н2О2, кислота соляная (разбавленная и концентрированная) НCl, хлорид натрия NaCl, персульфат аммония (NH4)2S2O8, алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2·12H2O, фенол C6H5OH, концентрированный раствор аммиака NH4OH, карбамид СО(NН2)2 – мочевина, 40 %-й водный раствор формальдегида (СН2О) – формалин, 2 н. раствор гидроксида натрия NaOH, щавелевая кислота Н2С2О4, фталевый ангидрид C6H4(CO)2O и глицерин СН2(ОН) – СН(ОН) – СН2(ОН).
Оборудование: реакционная колба, обратный воздушный холодильник, электроплитка, коническая колба, мерная посуда, водяная баня, мешалка, термометр, установка для вакуумфильтрования, фарфоровая чашка, весы.