Московская Государственная Академия Тонкой Химической Технологии им. М.В. Ломоносова.

Реферат

на тему:

Что такое олигомеры и чем они отличаются от полимеров.

Какие полимеры не могут быть переведены в вязкотекучее состояние.

Эластомерные материалы, различные их типы и особенности технологических и эксплуатационных свойств.

Выполнила: Носкова М.Н.

Группа: ХТ-309

Преподаватель: Соколова Л.В

Содержание.

1. Что такое олигомеры и чем они отличаются от полимеров_____________3

2.Какие полимеры не могут быть переведены в вязкотекучее состояние____8

3. Эластомерные материалы, различные их типы и особенности технологических и эксплуатационных свойств_________________________11

4. Список литературы______________________________________________22

1. Что такое олигомеры и чем они отличаются от полимеров?

Олигомеры (от греч. oligos-малый, маленький и meros-часть) — члены гомологических рядов, занимающие по размеру молекул область между мономерами и высокомолекулярными соединениями(полимерами). Верхний предел молекулярных масс олигомеров зависит от их химической природы и по порядку величины совпадает с молекулярной массой сегмента.

Полимеры (от греч. πολύ- — «много» и μέρος — «часть») — это неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, получаемые путём многократного повторения различных групп атомов, называемых «мономерами», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение, вещество с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов^[1]). Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Вальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвленным, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

В отличие от полимеров свойства олигомеров сильно зависят от изменения количества повторяющихся звеньев в молекуле и природы концевых групп.

Различают реакционноспособные олигомеры, содержащие в молекулах одну или более функциональных групп, которые могут быть расположены не только на концах молекулы, и олигомеры, не содержащие функцинальных групп. Последние называют как соответствующие полимеры с заменой префикса "поли" на "олиго", например олигобутадиены. При образовании названий реакционноспособных олигомеров, как правило, за префиксом "олиго" указывают тип олигомерного блока (части молекулы между концевыми группами) и затем функциональной группы, например, олигоуретанметакрилаты, олигоэфирдиолы. В технике некоторые типичные олигомеры называют смолами, например фенолоформальдегидные смолы, или как полимеры, например полиалкиленгликольмалеинаты. Олигомеры с двумя одинаковыми функциональными группами на концах молекулы принято называть бифункциональными (телехелевыми) олигомерами или полимерами, а при содержании трех и более функциональных групп -полифункциональными олигомеры Способные к образованию высокомолекулярных линейных и сетчатых полимеров би- и полифункциональные олигомеры называются форполимерами или преполимерами, а монофункциональные олигомеры -макромономерами. Систематическое названия конкретных олигомеров производят по номенклатуре органических соединений (для низших гомологов) или полимеров .

Олигомеры характеризуются молекулярно-массовым распределением (ММР) и распределением по типу функциональности (РТФ). Для олигомеров существует зависимость ММР от степени полимеризации или молекулярной массы (дискретные функции ММР). Например, для олигоэтилена-дипинатов при изменении _n от 550 до 3470 полидисперсность ( где и -соответственно среднечисловая и среднемассовая молкулярная массы) повышается от 1,15 до 1,85. Обычно ММР для олигомеров более узкое, чем для полимеров: составляет <2, ~1 и 1-2 для олигомеров-продуктов поликонденсации, анионной полимеризации циклических эфиров и радикальной полимеризации соответственно. Реакционноспособные олигомеры обладают полидисперсностью не только по молекулярной массе, но и по функциональности, характеризуемой соотношением среднемассовой и среднечисловой функциональностей (обычно > 1), что связано с дефектностью, возникающей при синтезе олигомеров. Важной характеристикой таких олигомеры является РТФ, т. е. относительное содержание в олигомерах молекул различной функциональности. РТФ во многом определяет свойства продуктов дальнейших превращений олигомеров.

Физико-химические свойства гомологов низкомолекулярных олигомеров существенно различаются, но с увеличением молекулярной массы эти различия становятся все менее выраженными. Для линейных олигомеров изменение ряда свойств (парахор, рефракция, плотность, характеристическая вязкость) в гомологическом ряду пропорционально , где -средняя степень полимеризации. Вязкость олигомеров определяется молекулярной массой, природой основной цепи, наличием и полярностью функциональных групп. Чем выше молекулярная масса олигомера и полярность функциональных групп, тем больше их вязкость.

Реакционноспособные олигомеры вступают в химические реакции, характер которых определяется типом функциональных групп. Наибольшее практическое значение приобрели полимеризация и поликонденсация, протекающие при отверждении олигомеров и приводящие к образованию сетчатых полимеров.

Получают олигомеры методами полимеризации (радикальной, ионной, координационно-ионной) и поликонденсации, используя различные приемы ограничения размера растущих молекул (все процессы получения олигомеры называются олигомеризацией). При полимеризации это достигается варьированием соотношения мономеров: инициатор(катализатор), увеличением вклада реакций передачи цепи на мономер (напр., полимеризация метилметакрилата в присутствии порфиринов), введением агентов передачи цепи - телогенов. Подбором соответствующих мономеров, инициаторов и телогенов получают олигомеры с желаемыми функциональными группами. Эти методы используют для получения олигоолефинов, олигодиенов (жидких каучуков), простых и сложных олигоэфиров, олиго-амидов, олигосилоксанов.

Молекцлярную массу олигомеры при поликонденсации регулируют прекращением реакции при низких глубинах превращения или использованием избытка одного из реагентов. Первый способ применяют при получении феноло-альдегидных смол, сочетанием первого и второго-при синтезе карбамидных смол. Чаще используют второй способ регулирования молекулярной массы, например при получении алкидных и эпоксидных смол, сложных олигоэфиров. Иногда второй способ используют в сочетании с введением в реакцию монофункцион. реагентов, например акриловых кислот при синтезе олигоэфиракрилатов (конденсационная теломеризация).

Олигомеры получают также деструкцией высокомолекулярных полимеров, например разрывом дисульфидных связей в полисульфидных каучуках, озонолизом полидиенов. Широко используется модификация реакционноспособных олигомеров путем замены концевых функциональных групп, например замены гидроксильных групп в олигоэфирдиолах на акриловые или изоцианатные группы.

Олигомеры широко распространены в природе (напрмиер, битумы, высокомолекулряные парафины, компоненты нефти) и входят в состав живых организмов (олигопептиды, олигонуклеотиды), но наибольшее практическое применение находят синтетические олигомеры, в первую очередь реакционноспособные. При их переработке совмещают в одной операции стадию синтеза собственно полимера и изготовление изделия (техническое название - химическое формование). Этот метод по сравнению с технологией, основанной на использовании высокомолекулярных полимеров, имеет существенные преимущества, т.к. жидкие или легкоплавкие олигомеры, даже при высоком содержании наполнителей, можно превратить в изделия формованием без использования высоких температур и давлений, а также растворителей. По сравнению с мономерами олигомеры менее летучи и токсичны, и их отверждение при химическом, радиационном или фотоинициировании происходит со значительно меньшими тепловыми эффектами и усадками.

Наиболее широко олигомеры используют в качестве связующих для наполненных, особенно слоистых пластиков, таких, как клеи синтетические и лаки (например, Алкидные смолы, Кремнийорганические лаки, Полиэфирные лаки, Эпоксидные лаки), в компаундах полимерных, для получения пенопластов (напр., пенофенопластов), герметиков. Получил распространение прием временной пластификации высокомолекулярных полимеров реакционноспособными олигомеры, что позволило упростить переработку полимера в изделие и модифицировать его свойства. Из реакционноспособных олигомеров наиболее практическое значение имеют меламиноформальдегидные смолы, мочевиноформальдегидные смолы, фенолоальдегидные смолы, алкидные смолы, эпоксидные смолы, олигомеры акриловые.

Нереакционноспособные олигомеры применяют в качестве пластификаторов, ПАВ, масел, теплоносителей и т.д. (например, Кремнийорганические жидкости).