Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Полимер



 Другие рефераты
Полиамиды Лингвострановедение Логика речи Полимерные материалы, пластмассы

Историческая справка.
      Термин “полимерия”  был  введен  в  науку  И.Берцелиусом  в  1833  для
обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры),  имеющие
одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой,  например  этилен
и бутилен, кислород и озон.  Такое  содержание  термина  не  соответствовало
современным представлениям о полимерах. “Истинные” синтетические полимеры  к
тому времени еще не были известны.
      Ряд полимеров был, по-видимому,  получен  еще  в  первой  половине  19
века.  Однако  химики  тогда  обычно  пытались  подавить   полимеризацию   и
поликонденсацию, которые вели к “осмолению”  продуктов  основной  химической
реакции, т.е., собственно, к образованию  полимеров  (до  сих  пор  полимеры
часто называют  “смолами”).  Первые  упоминания  о  синтетических  полимерах
относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол),
      Химия полимеров возникла только в  связи  с  созданием  А.М.Бутлеровым
теории химического строения. А.М.Бутлеров изучал  связь  между  строением  и
относительной    устойчивостью    молекул,    проявляющейся    в    реакциях
полимеризации. Дальнейшее свое развитие наука о полимерах  получила  главным
образом благодаря интенсивным поискам способов  синтеза  каучука, в  которых
участвовали крупнейшие учёные многих стран  (Г.Бушарда,  У.Тилден,  немецкий
учёный К Гарриес,  И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В  30-х  годов  было
доказано   существование   свободнорадикального   и    ионного    механизмов
полимеризации. Большую  роль  в  развитии  представлений  о  поликонденсации
сыграли работы У.Карозерса.
       С  начала  20-х  годов  20  века  развиваются   также   теоретические
представления  о  строении  полимеров  Вначале  предполагалось,  что   такие
биополимеры, как  целлюлоза,  крахмал,  каучук,  белки,  а  также  некоторые
синтетические   полимеры,   сходные   с   ними   по   свойствам   (например,
полиизопрен), состоят из малых молекул,  обладающих  необычной  способностью
ассоциировать  в  растворе  в   комплексы   коллоидной   природы   благодаря
нековалентным связям (теория “малых блоков”). Автором  принципиально  нового
представления о  полимерах  как  о  веществах,  состоящих  из  макромолекул,
частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер. Победа  идей
этого учёного заставила рассматривать полимеры как качественно новый  объект
исследования химии и физики.



[pic]
                                    [pic]


      Полимеры - химические соединения с высокой мол. массой (от  нескольких
тысяч до многих миллионов),  молекулы  которых  (макромолекулы)  состоят  из
большого числа  повторяющихся   группировок   (мономерных  звеньев).  Атомы,
входящие в состав макромолекул, соединены друг с  другом  силами  главных  и
(или) координационных валентностей.
                               Классификация.
       По  происхождению  полимеры  делятся  на   природные   (биополимеры),
например белки,  нуклеиновые  кислоты,  смолы  природные,  и  синтетические,
например полиэтилен, полипропилен,  феноло-формальдегидные смолы. Атомы  или
атомные группы могут располагаться в макромолекуле  в  виде:  открытой  цепи
или  вытянутой  в  линию  последовательности  циклов   (линейные   полимеры,
например каучук натуральный); цепи с разветвлением (разветвленные  полимеры,
например  амилопектин),  трехмерной   сетки   (сшитые   полимеры,   например
отверждённые  эпоксидные  смолы).  Полимеры,  молекулы  которых  состоят  из
одинаковых   мономерных   звеньев,   называются   гомополимерами   (например
поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлоза).
       Макромолекулы  одного  и  того  же  химического  состава  могут  быть
построены  из  звеньев   различной   пространственной   конфигурации.   Если
макромолекулы  состоят  из  одинаковых  стереоизомеров  или   из   различных
стереоизомеров, чередующихся в цепи в определенной  периодичности,  полимеры
называются стереорегулярными.
      Полимеры, макромолекулы которых содержат  несколько  типов  мономерных
звеньев, называются сополимерами. Сополимеры, в которых звенья каждого  типа
образуют достаточно длинные непрерывные последовательности,  сменяющие  друг
друга в пределах макромолекулы, называются  блоксополимерами.  К  внутренним
(неконцевым) звеньям макромолекулы одного химического  строения  могут  быть
присоединены одна или несколько цепей  другого  строения.  Такие  сополимеры
называются привитыми.
      Полимеры, в которых каждый или некоторые стереоизомеры звена  образуют
достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие  друг  друга  в
пределах одной макромолекулы, называются стереоблоксополимерами.
      В зависимости от состава основной (главной) цепи полимеры,  делят  на:
гетероцепные,   в  основной  цепи   которых   содержатся   атомы   различных
элементов,  чаще всего углерода,  азота, кремния, фосфора, и гомоцепные,



[pic]
                                    [pic]


основные  цепи  которых  построены  из  одинаковых  атомов.  Из   гомоцепных
полимеров  наиболее  распространены   карбоцепные  полимеры,  главные   цепи
которых состоят только из атомов углерода,

например  полиэтилен,  полиметилметакрилат,   политетрафторзтилен.   Примеры
гетероцепных полимеров -  полиэфиры  (полиэтилентерефталат,  поликарбонаты),
полиамиды,     мочевино-формальдегидные     смолы,     белки,      некоторые
кремнийорганические  полимеры.  Полимеры,  макромолекулы  которых  наряду  с
углеводородными   группами   содержат   атомы   неорганогенных    элементов,
называются  элементоорганическими.  Отдельную  группу   полимеров   образуют
неорганические полимеры, например пластическая сера, полифосфонитрилхлорид.



                                    [pic]
                                    [pic]


                    Свойства и важнейшие характеристики.
      Линейные полимеры обладают специфическим комплексом  физико-химических
и механических свойств. Важнейшие из этих свойств: способность  образовывать
высокопрочные  анизотропные  высокоориентированные  волокна   и   пленки   ,
способность  к  большим,  длительно  развивающимся  обратимым   деформациям;
способность  в  высокоэластичном  состоянии  набухать  перед   растворением;
высокая  вязкость  растворов.  Этот  комплекс  свойств  обусловлен   высокой
молекулярной массой, цепным строением, а также гибкостью  макромолекул.  При
переходе от линейных цепей к  разветвленным,  редким  трехмерным  сеткам  и,
наконец, к густым сетчатым структурам этот комплекс свойств  становится  всё
менее  выраженным.  Сильно  сшитые   полимеры   нерастворимы,   неплавки   и
неспособны к высокоэластичным деформациям.
      Полимеры могут существовать в кристаллическом и  аморфном  состояниях.
Необходимое  условие  кристаллизации  -  регулярность   достаточно   длинных
участков макромолекулы. В кристаллических полимерах  возможно  возникновение
разнообразных     надмолекулярных     структур     (фибрилл,     сферолитов,
монокристаллов,  тип  которых  во  многом  определяет  свойства  полимерного
материала.  Надмолекулярные  структуры  в  незакристаллизованных  (аморфных)
полимерах менее выражены, чем в кристаллических.
      Незакристаллизованные полимеры  могут  находиться  в  трех  физических
состояниях: стеклообразном,  высокоэластичном  и  вязкотекучем.  Полимеры  с
низкой  (ниже  комнатной)  температурой  перехода   из   стеклообразного   в
высокоэластичное состояние называются эластомерами, с высокой -  пластиками.
В зависимости от химического  состава,  строения  и  взаимного  расположения
макромолекул свойства полимеры могут  меняться  в  очень  широких  пределах.
Так, 1,4.-цисполибутадиен, построенный из гибких углеводородных  цепей,  при
температуре около 20 °С - эластичный материал, который при  температуре  -60
°С переходит в стеклообразное состояние;   полиметилметакрилат,  построенный
из  более  жестких  цепей,  при  температуре   около   20   °С   -   твердый
стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластичное  состояние  лишь  при
100  °С.  Целлюлоза  -  полимер  с  очень  жесткими   цепями,   соединенными
межмолекулярными  водородными  связями,  вообще  не  может  существовать   в
высокоэластичном  состоянии  до  температуры  ее  разложения.  Большие



[pic]
                                    [pic]


различия в свойствах полимеров могут наблюдаться даже  в  том  случае,  если
различия  в  строении   макромолекул  на  первый  взгляд  и  невелики.  Так,
стереорегулярный  полистирол  -  кристаллическое  вещество  с   температурой
плавления  около  235  °С,   а   нестереорегулярный   вообще   не   способен
кристаллизоваться и размягчается при температуре около 80 °С.
       Полимеры  могут  вступать  в   следующие   основные   типы   реакций:
образование  химических  связей  между   макромолекулами   (так   называемое
сшивание),  например  при  вулканизации  каучуков,  дублении  кожи;   распад
макромолекул  на  отдельные,  более  короткие  фрагменты,  реакции   боковых
функциональных  групп  полимеров  с    низкомолекулярными    веществами,  не
затрагивающие   основную    цепь    (так    называемые    полимераналогичные
превращения); внутримолекулярные реакции, протекающие между  функциональными
группами  одной  макромолекулы,  например   внутримолекулярная   циклизация.
Сшивание   часто   протекает   одновременно    с    деструкцией.    Примером
полимераналогичных  превращений  может  служить  омыление   поливтилацетата,
приводящее к образованию поливинилового спирта. Скорость  реакций  полимеров
с  низкомолекулярными  веществами  часто  лимитируется  скоростью   диффузии
последних в фазу полимера. Наиболее явно это  проявляется  в  случае  сшитых
полимеров.  Скорость  взаимодействия   макромолекул   с   низкомолекулярными
веществами часто существенно зависит  от  природы  и  расположе
1234
скачать работу


 Другие рефераты
«АЛАШ» ҚОЗҒАЛЫСЫ ЖӘНЕ НАРМАНБЕТ ОРМАНБЕТҰЛЫ
Фирма как субъект рыночной экономики
Атбасар өңірі мен Алаш партия қозғалысы
Социальная база и социальные факторы экономических преобразований


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ