- •1 Правила техники безопасности при работе в лаборатории
- •1.1 Общие правила
- •1.2 Порядок проведения работ и занятий
- •1.3 Правила работы с горючими жидкостями
- •1.4 В лаборатории студентам запрещается:
- •Внимание! категорически запрещается работать в лаборатории одному!
- •1.5 Оказание первой помощи
- •1.6 Противопожарные мероприятия внимание! приступая к работе, студенты должны ознакомиться с местонахождением средств пожаротушения и уметь пользоваться ими
- •1.7 Заключительное положение
- •2 Основные понятия и классификация полимеров
- •2.1 Классификация полимеров по происхождению
- •2.2 Классификация полимеров по их природе
- •2.3 Классификация полимеров по составу главной цепи макромолекул
- •2.4 Классификация полимеров по форме макромолекул
- •2.5 Классификация полимеров по строению главной цепи макромолекулы
- •2.6 Классификация полимеров по пространственному строению
- •2.7 Классификация полимеров по характеру их макромолекулярной структуры
- •2.8 Классификация полимеров по их отношению к нагреванию
- •2.9 Классификация полимеров по отношению к воде
- •3 Свойства полимеров
- •3.1 Растворимость
- •3.1.1 Сравнение растворимости низкомолекулярных и высоко-молекулярных соединений
- •Нагревать содержимое пробирки только на водяной бане!
- •3.3.2 Массовый метод
- •3.4 Определение вязкости растворов полимеров
- •3.4.1 Приготовление растворов поливинилового спирта в воде
- •3.4.2 Приготовление растворов хлористого натрия (NaCl)
- •3.4.3 Определение вязкости растворов по падению шарика
- •4 Способы получения полимеров
- •4.1 Цепная полимеризация
- •4.1.1 Блочная полимеризация стирола и винилацетата
- •4.1.2 Эмульсионная полимеризация
- •4.1.3 Суспензионная (гранульная) полимеризация
- •4.1.4 Полимеризация в растворе
- •4.2 Поликонденсация соли аг
- •4.3 Полимеризация циклов (e-капролактама)
- •4.4 Получение полимеров методом полимераналогичных превращений
- •4.4.1 Получение ионообменного пвс-волокна
- •4.4.2 Определение сое этерифицированного пвс-волокна
- •5 Исследование высокомолекулярных соединений
- •5.1 Определение относительной молекулярной массы полимеров по данным вискозиметрических измерений
- •6 Методы идентификации волокон
- •6.1 Распознавание волокон по продуктам термического разложения
- •6.2 Распознавание волокон по растворимости
- •6.3. Распознавание волокон методом окрашивания
- •6.3.1 Медноаммиачное и вискозное волокна
- •6.3.2 Хлопок и мерсеризованный хлопок
2.1 Классификация полимеров по происхождению
Натуральные или естественные – это полимеры, выделенные из природных материалов (целлюлоза, натуральный каучук, белки и др.).
Искусственные – полимеры, полученные в результате обработки натуральных высокомолекулярных соединений (ацетаты целлюлозы, нитраты целлюлозы, хлоропреновый каучук и др.).
Синтетические – это полимеры, полученные путем синтеза из низкомолекулярных соединений (полиэтилен, поливинилхлорид, поливинилацетат и др.).
2.2 Классификация полимеров по их природе
Органические – полимеры, в состав которых обязательно входит углерод, а также некоторые другие атомы: водород, кислород, азот, сера, хлор.
Неорганические – полимеры, макромолекулы которых имеют неорганические главные цепи и боковые заместители. Они построены из таких элементов, как сера, селен, фосфор, кремний, германий, бор, титан, алюминий и другие (полисиланы, полигерманы, кварц, корунд).
Элементорганические – это полимеры, главная цепь которых характерна для неорганических полимеров - Si - O - Si - O - Si - или органонеорганических полимеров
- Si - (СН )n - Si -, а боковые цепи представляют собой органические радикалы, например, полисилоксаны:
2.3 Классификация полимеров по составу главной цепи макромолекул
Различают гомоцепные и гетероцепные полимеры. В гомогенных полимерах цепь главных валентностей построена из атомов одного элемента, а в гетероцепных – из двух и более атомов.
Карбоцепные – органические гомоцепные полимеры, у которых скелет главной цепи построен только из углеродных атомов (полиэтилен, поливиниловый спирт, каучук и т. п.).
Гетероцепные – полимеры, у которых скелет основной цепи включает атомы углерода и кислорода, углерода и азота, кислорода и кремния и т. д. (полиэтилентерефталат, полититаноксан и т. п.).
2.4 Классификация полимеров по форме макромолекул
Линейные – полимеры, макромолекулы которых в вытянутом состоянии представляют собой длинные ассиметричные цепи. К ним относятся целлюлоза, натуральный каучук, многие синтетические полимеры. Цепи могут быть свернуты в спирали, клубки и иметь другую конфигурацию.
Разветвленные – полимеры, макромолекулы которых представляют собой цепи с боковыми ответвлениями, имеющими длину, соизмеримую с длиной главной цепи (гликоген, аминопектин, часть крахмала и др.).
Сетчатые полимеры построены из макромолекулярных цепей, соединенных поперечными химическими связями. Они подразделяются на пластинчатые и пространственные. Пластинчатые полимеры имеют плоскостное двумерное строение (графит), пространственные – имеют трехмерное пространственное строение (алмаз, кварц, резина).
2.5 Классификация полимеров по строению главной цепи макромолекулы
Присоединение элементарных звеньев может происходить по типу «голова к хвосту»:
Или, что энергетически менее выгодно, по типу «хвост к хвосту»:
и «голова к голове»:
Присоединение мономерных звеньев может быть и неупорядоченным.
2.6 Классификация полимеров по пространственному строению
При регулярном расположении мономерных группировок полимеры могут отличаться расположением заместителей по отношению к оси макромолекулы. Если все заместители находятся по одну сторону основной цепи, то такие полимеры называются изотактическими:
Если заместители чередуются в определенном порядке по обе стороны основной цепи, то такие полимеры – синдиотактические:
Изотактические и синдиотактические полимеры называют стереорегулярными.
Полимеры с беспорядочным расположением заместителей принято называть атактическими (нестереорегулярными).