Высокомолекулярные соединения

Высокомолекулярные соединения

Полимеры – высокомолекулярные соединения, которые характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов. Молекулы полимеров, называемые макромолекулами, состоят из большого числа повторяющихся звеньев.

По отношению к нагреванию
Термопластичные –обратимо размягчаются при нагревании и застывают при охлаждении (полиэтилен поливинилхлорид полиамиды, полиэфиры)	Термореактивные При повышении температуры за счет химических  связей образуют трехмерную сетку, необратимо переходят в твердонеплавкое состояние(фенолформальдегидные смолы, полиуретаны)
По чередованию структурных звеньев
Стереорегулярные Структурные звенья повторяются в определенной периодической последовательности	Стереонерегулярные Структурные звенья повторяются хаотично

Основные понятия ВМС

Мономер	Исходное низкомолекулярное вещество (этилен, стирол, винилхлорид) из которого синтезируют полимер
Полимер	Смесь макромолекул с различной молярной массой, называемой «средняя молярная масса полимера»
Мономерное звено(структурное звено)	Одинаковые многократно повторяющиеся группы атомов в полимерной цепи
Степень полимеризации	Число мономерных звеньев в макромолекуле полимера

Реакции синтеза ВМС

Тип реакции	Определение	примеры
Полимеризация	Реакции образования ВМС за счет разрыва кратных связей в одинаковых  молекулах без выделения побочных продуктов В эту реакцию вступают вещества с кратными связями (алкены, диены)или легко разрушаемыми циклами	nCH2=CH2→(-СН2-СН2-)n, nCH2=CH→(-СН2-СН-)n,   ⎪  ⎪   Cl  Cl
Сополимеризация	Реакция полимеризации с участием двух или нескольких мономеров, содержащих кратные связи	nCH2=CH2+ nCH2=CHCl-→ (-СН2-СН2-СН2-СН-)n,   ⎪   Cl
Поликонденсация	Реакции образования ВМС с выделением низкомолекулярных продуктов(H2O, HCl, NH3) . В реакцию вступают одинаковые или разные вещества, содержащие не менее двух функциональных групп(одинаковых или разных)-COOH, - NH2, - OH	1)n H2N-(CH2)5-COOH→ (-NH-(CH2)5-C-)+n H2O   ‖   O 2)nC6H12O6→(- C6H12O5-)+   + nH2O
Сополиконденсация	СОПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ, р-ция образования сополимеров, в к-рой помимо мономеров, необходимых для осуществления поликонденсации, участвует по крайней мере еще один мономер.	1)фенолформальдегидная смола Лавсан найлон, полипептиды

Пластмассы

мономер	полимер	название и применение
Этилен CH2=CH2	(-СН2-СН2-)n	Полиэтилен-трубы, шприцы, игрушки, пленки, пакеты
Винилхлорид CH2=CH-Cl	(-СН2-СН-)n   ⎪   Cl	Поливинилхлорид(ПВХ)- Искусственная кожа, полы, Клеенки, двери, трубы
Тетрафторэтен CF2=CF2	(-СF2-СF2-)n	Тефлон- электроизоляторы, покрытия утюгов, сковород, атомная промашл
Пропен CH2=CH-CH3	(-СН2-СН-)n   ⎪   CH3	Полипропилен Трубы, вентили, упаковочная пленка, ковры, медицинские приборы
Стирол		Полистирол-посуда, игрушки, облицовочн.  Материал, упаковочная пленка.
Метилметакрилат		Полиметилметакрилат Орг. Стекло, листы, пленки, протезы, клей
Винилацетат	(-СН2-СН-)n   ⎪   OCOCH3	Поливинилацетат Клеи, шпатлевки, обои, водоэмульсионные краски
Фенол Формальдегид H-CHO		Фенолформальдегид Бытовые приборы, корпуса аппаратуры, лаки, клей

Каучуки

Мономер(ы)	Формула каучука	Название и применение
Изопрен CH2=C-CH=CH2   ⎪   CH3		Натуральный каучук Цис-строения - произ-водство обуви, шины, игрушки, шланги, ленты
Изопрен CH2=C-CH=CH2   ⎪   CH3	Натуральный каучук транс-строения мячи для гольфа
Бутадиен-1,3 Дивинил CH2=CH-CH=CH2		Дивиниловый Производство шин, резиновой обуви, транспортерных лент, шлангов
Бутадиен-1,3 Дивинил CH2=CH-CH=CH2	транс
Бутадиен-1,3 и CH2=CH-CH=CH2 стирол		Бутадиен-стирольный Производство шин, резиновой обуви, транспортерных лент, шлангов
Хлоропрен CH2=C-CH-CH2   ⎪   Cl		Хлоропреновый Устойчив к действию агрессивных сред : шланги, шины

Волокна

Исходные вещества, название полимера, реакция	Свойства и применение
Полиэтилемнтерефталамт (полиэтиленгликольтерефталат, ПЭТФ, ПЭТ, лавсан, майлар)	Прочность, износостойкость, свето и термоустойчивость  к кислотам и щелочам. Ткани, трикотаж, канаты, паруса, транспортные  ленты
Капрон(мономер-е-аминокапроновая кислота или капролактам) Капрон (поли-е-капроамид, найлон-6, полиамид 6) Или	Прочность, износо- стойкость, негигроскопичность,. Ткани, искусствен ный мех, ковры, пленки, леска.
Ацетатное (мономер-ди - и триацетилцеллюлоза)	Устойчивость к воздействию температур, света, микрооргаизмов. Изготовление тканей.
Вискозное получают из целлюлозы, которую обрабатывают последовательно концентрированным раствором щелочи, сероуглеродом( для производства искусственной кожи, таней)	Хорошие гигиенические свойства, устойчивость к действию орг растворителей.
Найлон -6,6 (мономер-гесаметилендиамин и адипиновая кислота)	Как капрон
Кевлар(и п-фенилендиамин) n    +  n дихлорангидрид терефталевой кислоты+ п-фенилендиамин	Сверхпрочный материал. Пуленепробиваемые жилеты, легкие летательные аппараты