Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
материаловедение1 / Основные сведения о полимерах и их классификация.ppt
Скачиваний:
477
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
3.24 Mб
Скачать

Стереоизомерия

Стереорегулярность полимеров определяется порядком в пространственном расположении боковых групп в основной цепи

Боковые группы расположены по одну сторону от главной макромолекулярной цепи

Расположение боковых групп беспорядочно

Боковые группы попеременно чередуются по обе стороны от главной цепи

Гомополимеры

 

 

Сополимеры –

 

 

одинаковые

 

 

 

 

разные

 

 

мономерные

 

 

 

 

мономерные

 

 

звенья

 

 

 

 

звенья

 

 

 

 

 

 

 

 

AAAAAAA

 

ABABABAB

 

Чередующиеся

AAABABBABAABBAСтатистические

AAAAAAABBBBBBBB Блок-сополимеры

AAAAAAAAAAAA

 

 

 

 

 

 

 

AAAAAAAAAAAA

Привитые

B

B

B

 

B

B

B

B

B

B

 

 

 

B

B

B

B

B

B

 

 

 

B

B

B

 

Сшитые

 

B

 

 

 

AAAAAAAAAAAA

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В привитых сополимерах свойства можно регулировать частотой и размерами боковых ответвлений, а в блочных - размерами блоков.

Вот молекула изопрена:

ПИБ был изобретен химиками в

 

Германии. Американские химики

 

открыли способ сшивания

 

полиизобутилена. Они осуществили

 

сополимеризацию изобутилена с

 

небольшим количеством изопрена.

А это сополимер изобутилена с изопреном:

Примерно один или два из каждой сотни повторяющихся звеньев является изопреновым звеном, которое показано синим. Такие звенья содержат двойные связи, а это значит, что этот сополимер можно сшить при помощи процесса вулканизации, точно так же, как и натуральный каучук.

Блок-сополимер бутадиена и стирола или СБС - это твердая резина, которая используется для изготовления таких вещей, как подошвы для обуви, протекторы автомобильных покрышек, а также и в других местах, где важна износостойкость.

Этот сополимер относится к типу блочных сополимеров. Его основная цепь состоит из трех сегментов. Первый сегмент - это длинная цепочка полистирола, посередине идет длинная цепочка полибутадиена, а последний сегмент - другая длинная цепочка полистирола. Вот как это выглядит:

Полистирол является твердым и прочным пластиком, и это придает стирол- бутадиеновому каучуку свойственную ему износостойкость. Полибутадиен - это резиноподобный материал, и он придает СБС упругие свойства.

Спандекс

Одним из необычных полиуретановых термопластичных эластомеров является спандекс, который фирма ДюПонт (DuPont) продает под торговой маркой Лайкра (Lycra).

В его структуре чередуются жесткие и мягкие блоки. Короткие полимерные цепочки полигликоля, обычно состоящие из сорока элементарных звеньев или около того, являются мягкими и эластичными. Остальная часть повторяющегося звена спандекса состоящая из уретановых связей, мочевиновых связей и ароматических групп, исключительно жесткая. Этот участок обладает такой жесткостью, что жесткие участки различных макромолекул соединяются между собой и образуют волокно.

Волокнистые участки образованные жесткими блоками макромолекул соединены между собой мягкими участками. В результате мы получаем волокно, которое ведет себя как эластомер! Это позволяет делать упругую ткань, которую можно использовать для изготовления спортивной одежды и тому подобных вещей.

Мягкий блок

Жесткий блок

Полярные и неполярные полимеры

У неполярной молекулы электронное облако, скрепляющее атомы распределено между ними одинокого.

У полярной молекулы общее электронное облако сдвинуто в сторону более электроотрицательного атома.

Полярность вещества оценивается дипольным моментом μ, равным произведению заряда электрона на расстояние между центрами тяжести всех положительных и отрицательных зарядов.

Значения μ имеют порядок 10-18 (единицы Дебая).

Линейные неполярные полимеры

К неполярным полимерам с малыми диэлектрическими потерями относятся, например, полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен.

Мономерные звенья макромолекул этих полимеров не обладают дипольным моментом.

Эти полимеры имеют большее техническое значение как высококачественные высокочастотные диэлектрики, обладают высокой морозостойкостью.

Линейные неполярные полимеры

Полярные полимеры

содержат группировки образующие с атомами углерода полярные связи

(-Cl; -F; -OH).

Несимметричные по структуре (дипольные моменты связей атомов не могут взаимно скомпенсироваться).

Такие полимеры обладают низкой морозостойкостью, но высокой жесткостью и теплостойкостью.

Линейные полярные полимеры