Физика и химия высокомолекулярных соединений
к.х.н., доцент Зайнуллина Айгуль Шайхуллаевна.
Оглавление:
- Предмет «Физика и химия высокомолекулярных соединений». Основные понятия химии ВМС.
- Классификация полимеров. Понятия конформации, конфигурации, гибкости полимеров.
- Понятие средней молекулярной массы полимеров.
- Методы синтеза полимеров. Радикальная полимеризация.
- Кинетика радикальной полимеризации.
- Радикальная сополимеризация. Способы проведения полимеризации.
- Катионная полимеризация.
- Анионная полимеризация.
- Поликонденсация.
- Влияние различных факторов на процесс поликонденсации. Способы проведения поликонденсации.
- Химические превращения полимеров.
- Деструкция полимеров.
- Кристаллические и аморфные полимеры. Три физических состояния аморфных полимеров.
- Растворы полимеров.
- Отдельные представители полимеров.
Модуль 1. Основные понятия химии полимера их классификация и синтез методами радикальной и катионной полимеризации.
Основные понятия химии высокомолекулярных соединений
|
|
Основные понятия и определения.
Основные отличия высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных соединений.
Основные понятия и определения.
Химиявысокомолекулярных соединений (ВМС) является одной из наиболее быстро развивающихся и перспективных отраслей науки, которая отделилась в самостоятельный раздел химии в 30-х годах 19 века.
Термин «полимер» в 1833 году ввел Берцелиус.
К ВМС относятся вещества с молекулярной массой от 5 тыс. до нескольких миллионов. ВМС получили свое название из-за большой величины их молекулярных масс, отличающих их от НМС. Соединения с молекулярной массой от 5тыс. до 6 тыс. называют олигомерами.
Молекулу ВМС из-за больших размеров называют макромолекулой.
Полимерами называются ВМС, макромолекулы, которых построены из одинаковых многократно повторяющихся групп атомов, которые называются элементарными звеньями. Элементарные звенья соединены между собой ковалентными химическими связями.
кат
n CH2= CH2——> […-CH2- CH2-CH2- CH2- …] n
мономер полимерная цепь
Мономером называется низкомолекулярное соединение (НМС), молекулы которого способны реагировать между собой или с молекулами других соединений с образованием полимера. Термин «мономер» произошел от греч. слова «монос» - «один» и «мерос» - «часть».
Существует три метода синтеза полимеров:
- полимеризация
- поликонденсация
- химическая модификация
Первым двум методам соответствуют два типа мономера:
1. полимеризационные мономеры, содержащие в своем составе кратные связи или две двойные связи. Например, этилен CH2=CH2, ацетилен CH≡CH, бутадиен CH2=CH–CH=CH2. Либо циклические группировки, например, капролактам, оксид олефина, оксид этилена.
|
|
2. поликонденсационные – содержащие в своем составе не менее двух функциональных групп, например, дикарбоновые кислоты: HOOC–R–COOH, диамины: H2N–R–NH2, аминокислоты: HOOC–R– NH2, гликоли: HO–R–OH.
Число повторяющихся звеньев линейной макромолекулы называется степенью полимеризации.
Мm полимера
n = ————————
Мm элемент. звена Мm полимера = n·Мm элемент. звена
Мm – молекулярная масса
n – степень полимеризации
Молекулярная масса полимера равна произведению степени полимеризации на молекулярную массу элементарного звена.
Название полимера складывается из приставки «поли» и названия соответствующего полимера. Например, полиэтилен, полипропилен, полистирол.