
- •Полимеры и пластмассы
- •Литература
- •Основные сведения о полимерах и их классификация
- ••Низкомолекулярные соединения – с молекулярной массой до 500
- •Основные понятия химии полимеров
- ••Макромолекулы полимеров состоят из большого числа молекул его низкомолекулярных аналогов (одного или нескольких
- ••Полимер представляет собой смесь макромолекул разной длины.
- ••Полимеры обладают
- •Зависимость состояния
- •При оценке свойств полимерного материала необходимо учитывать две структурные единицы:
- •Гибкость макромолекул
- •В зависимости от гибкости (или жесткости)
- •Зацепление цепей
- ••Между звеньями макромолекул и между атомами в звеньях имеет место ковалентный характер связи,
- •Взаимодействие диполей полярных Межмолекулярные водородные связей C-Cl в поливинилхлориде
- •Релаксационные явления в полимерах
- •Конфигурация молекул полимеров
- •Концы нескольких цепочек полимера соединены в одном общем центре. Полимеры такого типа
- •Способы соединения несимметричных мономерных группировок в макромолекуле
- •Цис - транс изомерия
- •Стереоизомерия
- •Гомополимеры
- ••Блок-сополимер бутадиена и стирола или СБС - это твердая резина, которая используется для
- •Спандекс
- •Полярные и неполярные полимеры
- •Линейные неполярные полимеры
- •Линейные неполярные полимеры
- •Полярные полимеры
- •Линейные полярные полимеры
- •Растворимость полимеров
- •Фазовые состояния полимеров
- •КРИСТАЛЛИИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕИРЫ
- •Степень кристалличности
- ••Полимеры в кристаллическом состоянии получают при кристаллизации из растворов или расплавов.
- •Микрофотографии
- •Кристалличность и структура макромолекулы
- •Кристалличность и
- •Физические состояния аморфных полимеров
- ••Эти явления накладывают специфический отпечаток на поведение полимерного материала под нагрузкой при соответствующих
- •Зависимость деформации от времени при различных видах деформаций
- •Модуль упругости или модуль Юнга
- ••Модуль упругости представляет собой меру жесткости материала. Материалы с высокой энергией межатомных связей
- •Термомеханическая кривая аморфного полимера
- •Модуль упругости аморфного полимера
- •Стеклообразное состояние полимера
- •ОСОБЕННОСТИ СТЕКЛООБРАЗНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРОВ
- •Деформация стеклообразных полимеров и явление вынужденной эластичности
- •• Кривая напряжение– деформация полимера в стеклообразном
- ••Подобная деформация называется вынужденной высокоэластической деформацией.
- ••Вынужденная эластичность носит релаксационный характер, т.е. зависит от времени и скорости деформации.
- •Температура хрупкости
- ••Температура стеклования определяет верхний предел, а температура хрупкости – нижний предел температурной области
- •Связь Тс с молекулярной массой
- •Изменение температур стеклования Тс,
- •Высокоэластичное состояние полимера
- •Вязкотекучее состояние полимера
- ••Разница между температурой текучести и температурой стеклования (высокоэластичное состояние) занимает тем больший температурный
- •Термомеханическая кривая при различных молекулярных массах полимера
- •Классификация полимеров по происхождению
- •Природные полимеры
- •Природные полимеры
- •Природные полимеры
- •Искусственные полимерные материалы получают при обработке природных полимеров:
- •Основной состав углеводородного сырья для производства полимеров
- •Сырьевая база для производства полимеров
- •Классификация полимеров по составу основной цепи
- •Органические полимеры
- •Органические полимеры
- •Элементоорганические полимеры
- •По отношению к нагреванию полимеры делятся на:
- •Термопластичные полимеры
- •Термореактивные полимеры
- •Бытовые, инженерные и специальные полимеры
- •Реакции сшивания полимеров
- •Вулканизация каучука
- •Полимераналогичные превращения
- •Условия протекания полимераналогичных реакций
- •Способы получения полимеров
- ••Полимеризация — процесс образования полимера путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера)
- •Механизм полимеризации
- •Виды полимеризации
- •Радикальная полимеризация этилена
- •Полимеризация этиленоксида происходит благодаря раскрытию циклов. Образуется полиэтиленоксид.
- •Способы полимеризации
- •Процесс
- •Стереоспецифическая полимеризация
- •Катализаторы Циглера–Натта
- •Способы получения полимеров
- •Особенности реакции поликонденсации:
- •Механизм реакции
- •Механизм поликонденсации
- •В качестве мономеров используют соединения, содержащие в молекуле не менее двух функциональных групп.
- ••Например, гексаметилендиамин H2N(CH2)6NH2 имеет две аминогруппы NH2, поэтому его называют диамином. Адипиновая кислота
- •Конечным результатом являются длинные линейные цепи
- •Получение фенолформальдегидной смолы
Полимеры и пластмассы
Лектор:
доцент, кандидат химических наук
Николаева Елена Валерьевна
Литература
•Идентификационная и товарная экспертиза хозяйственных и культурно-бытовых товаров./ под ред. Неверова А.Н.- М. ИНФРА- М, 2010.
•Кутянин Г.И. Пластические массы, бытовые химические товары: Учеб. для студ. вузов. М.: Экономика, 1988.
•Артеменко А.И. Органическая химия. – М.: Высшая школа, 2000.
•Крыжановский В.К. и др. Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. пособие – СПб.: Профессия, 2004.
•Ржевская С.В. Материаловедение. Учебник для вузов. – М.: Логос, 2004.
•Шварц О. и др. Переработка пластмасс/ Пер. с нем. – СПб.: Профессия, 2005.
•http://pslc.ws/russian/index.htm
Основные сведения о полимерах и их классификация

•Низкомолекулярные соединения – с молекулярной массой до 500
•Олигомеры – с молекулярной массой 500 - 5000
•Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это соединения со средней молекулярной массой свыше 5000.
•Особенностью полимеров является то, что длина молекулы полимера в 2-3 тысячи раз больше ее поперечных размеров.
Основные понятия химии полимеров
1. Макромолекула – (от греч. макрос – большой, длинный)
молекула полимерного соединения, состоящая из очень большого числа элементарных звеньев.
2. Мономер – исходное вещество для получения полимеров.
3. Полимер – (много мер (структурных звеньев))
высокомолекулярное соединение, молекулы которого построены из большого числа повторяющихся, элементарных или мономерных звеньев.
4. Мономерное звено – многократно
повторяющиеся в макромолекуле группы атомов.
5. Степень полимеризации n – число
структурных звеньев в макромолекуле.

•Макромолекулы полимеров состоят из большого числа молекул его низкомолекулярных аналогов (одного или нескольких видов), соединенных друг с другом химическими связями.
этилен
полиэтилен
CH2CH2 мономер
CH2 CH2 n полимер
-CH2-CH2- мономерное звено
n – степень полимеризации
•Полимер представляет собой смесь макромолекул разной длины.
•Молекулярная масса полимера –
среднее из молекулярных масс всех молекул.

•Полимеры обладают
полидисперсностью –
неоднородностью по молекулярной массе.
•Молекулярная масса полимеров величина среднестатистическая (средняя молекулярная масса).
•При одинаковой средней молекулярной массе полимеры могут отличаться по соотношению различных полимергомологов.
Молекулярно- массовое распределение для оценки степени полидисперсности полимера
Ряд свойств полимеров зависит от молекулярной массы.
С ее увеличением растет твердость, теплостойкость полимера, стойкость к действию растворителей.

Зависимость состояния
полимеров этилена от степени полимеризации
n (C2H4) |
Молекулярная |
Состояние |
|
масса |
при 25оС |
1 |
28 |
газ |
6 |
170 |
жидкость |
100 |
2800 |
парафины |
|
|
(олигомеры) |
750 |
21000 |
полимер |
5000 |
140000 |
полимер |

При оценке свойств полимерного материала необходимо учитывать две структурные единицы:
•цепную макромолекулу,
•звенья, из которых она построена.
Основные отличия в поведении макромолекул полимеров от поведения маленьких молекул:
• Гибкость макромолекул (зацепление
цепей);
•Сложение межмолекулярных сил;
•Релаксационные явления.