Контрольная работа № 1
1. Раскрыть понятия: полимеризация, поликонденсация, реакции в целях полимеров.
Полимеризация – процесс получения высокомолекулярных веществ, при котором макромолекула образуется путём последовательного присоединения молекул одного или нескольких мономеров к растущему активному центру.
Процесс протекает по цепному механизму.
Поликонденсация – процесс образования полимеров из би- или полифункциональных мономеров, часто сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов (воды, спирта и др.). Поликонденсация представляет собой совокупность бимолекулярных реакций, кинетически не связанных друг с другом, на любой стадии реакции могут быть выделены промежуточные продукты.
Процесс протекает по ступенчатому механизму.
Реакции в целях полимеров – это обобщающее понятие, охватывающее все химические реакции, в которых участвуют полимеры, независимо от того, являются ли они целью получения самого полимера или направлены на изменение свойств уже существующего полимера.
Модификация полимеров (Химическая модификация)
Реакции, проводимые с уже готовыми полимерами с целью целенаправленного изменения их химической структуры и, как следствие, физико-химических, механических или эксплуатационных свойств.
Деструкция полимеров
Реакции, приводящие к разрушению полимерной цепи (уменьшению молекулярной массы) под действием тепла, кислорода, света, химических реагентов, механических воздействий или биологических факторов. Часто нежелательна (старение), но может быть и целенаправленной (утилизация, получение олигомеров).
2. Классификация полимеров.
По типу мономеров
Гомополимеры: Построены из одного типа мономерных звеньев (примеры: полиэтиленгликольадипинат, полидиметилсилоксан, поливинилхлорид).
Сополимеры (гетерополимеры): Построены из разных типов мономерных звеньев (сомономеров) (примеры: белки, нуклеиновые кислоты).
По строению макромолекул
Линейные: Цепочечная структура без разветвлений (примеры: полиэтилен низкого давления, целлюлоза). Свойства: высокая плотность, прочность, t° плавления.
Разветвленные: Имеют боковые цепи (примеры: гликоген, полиэтилен высокого давления). Свойства: меньшая плотность и прочность.
Сшитые (сетчатые): Макромолекулы соединены поперечными связями в 3D-сеть (примеры: отвержденные фенолоформальдегидные смолы, вулканизированный каучук). Свойства: неэластичны, нерастворимы.
По способу получения
Полимеризационные: Образуются из мономеров без выделения побочных продуктов (часто из непредельных соединений, напр. виниловые мономеры).
Поликонденсационные: Образуются реакциями конденсации полифункциональных мономеров с выделением побочных продуктов (воды, спирта и др., напр. мочевина+формальдегид).
Полиприсоединением: Синтез из полифункциональных мономеров без выделения побочных продуктов (напр., синтез полиуретанов).
По химическому составу
Органические: Главная цепь содержит атомы C, H, O, N, S, F (напр., полистирол, тефлон).
Рисунок 1 — Примеры органических полимеров
Элементоорганические: Главная цепь содержит атомы Si, P, Ti, Al и др. (не характерные для природных орг. соединений), связанные с органическими группами.
Рисунок 2 — Примеры элементоорганических полимеров
Неорганические: Имеют неорганическую главную цепь или построены из атомов C, но без связей C-H.
Рисунок 3 — Примеры неорганических полимеров
По физическим свойствам
Термопласты: Перерабатываются при нагревании (обратимо размягчаются).
Термореактопласты: Необратимо отверждаются при нагревании, не подлежат повторной переработке.
Эластомеры: Обладают высокой эластичностью, восстанавливают форму после деформации (напр., резины).