Лекція 4 Класифікація синтетичних полімерів 1 Класифікація полімерів

Лекція 4: Класифікація синтетичних полімерів 1. Класифікація полімерів за походженням (природні, синтетичні полімери) 2. Класифікація синтетичних полімерів (органічні, неорганічні, елементорганічні) 3. Класифікація полімерів за просторовою будовою 4. Класифікація за експлуатаційними властивостями 5. Характеристика окремих представників синтетичних полімерів

Принципи класифікації полімерів 1. За хімічною будовою полімера p 2. За походженням (природні, синт. ) p 3. За хімічною природою( орг, неорг. ) p 4. За просторовою будовою ланцюга p 5. За експлуатаційними властивостями p

Класифікація за походженням Природні полімери Органічні • Біополімери Неорганічні Синтетичні полімери Органічні Неорганічні Елементорганічні

Органічні природні полімери • • Целюлоза (клітковина) Крохмаль Білки (протеїни) Натуральний каучук

Неорганічні природні ВМС Полісилікати Алюмосилікати (Цеоліти) Na 2 O Al 2 O 3 x. Si. O 2 y. H 2 O

Класифікація полімерів за хімічною будовою • I. Клас полімера(гомо-, гетероланцюгові) • II. Підклас (природа хім. елементів основного ланцюга) • III. Група (тип звязків і структура основного ланцюга) • IV. Підгрупа (природа замісників основного ланцюга) • V. Вид (будова повторюючої ланки)

Ступені класифікації за хімічною будовою ПМ

Синтетичні органічні полімери Органічні полімери містять атоми С, H, N, O, Br Приклад: Полімери олефінових мономерів. R- арил, галоген, функц. група: нітро-, ефірна, карбоксильна

Синтетичні неорганічні полімери Неорганічні полімери не містять C–H зв язків Приклад: поліселен, полісірка, поліфосфонітрилхлорид

Сера ромбическая Цвет – лимонно-желтый; tпл. = 112, 8ºС; ρ = 2, 07 г/см 3 Сера моноклинная Цвет – медово-желтый; tпл. = 119, 3ºС; ρ = 1, 96 г/см 3 Сера пластическая Цвет – темно-коричневый; tпл. = 444, 6ºС; ρ = 1, 96 г/см 3 При нормальных условиях все модификации серы с течением времени превращаются в ромбическую

Елементорганічні полімери • Елементорганічні полімери містять органічні і неорганічні групи. Приклад: • Полідиметилсилоксан; • Поліорганофосфазени

Кремнійвмісні полімери Полісилоксани Одержання полідиметилсилану

Співполімер диметилсилану і метилфенілсилану Органометалічні полімерні сполуки германію та олова

Механізм реакції одержання Полісилоксанів Вихідний мономер – Октаметил-циклотетра-силоксан

Взаємодія мономера із Na. OH

Полімеризація із розкриттям циклу

Утворення активного центру та ріст ланцюга Поліоксісилоксан

Органометалічні полімерні сполуки германію та олова

Гетероланцюгові елементорганічні полімери

Полівінілпіролідон Полімеризація вінілпіролідону

Поліфосфазени Ефірзаміщений поліфосфазен (Еластомер )

Синтетичні органічні полімери Органічні полімери містять атоми С, H, N, O, Br Приклад: Полімери олефінових мономерів. R- арил, галоген, функц. група: нітро-, ефірна, карбоксильна

Класифікація полімерів за просторовою будовою ланцюга (скелет макромол-ли) • Лінійні полімери • Двохниткові полімери : спірополімери, сходинкові • Розгалужені полімери: гілкоподібні, гребнеподібні, щіткоподібні, зіркоподібні, дендримери • Зшиті полімери: площинні, просторові

Конформація і конфігурація ланцюга • Просторові форми макромолекул визначаються порядком розміщення атомів і гнучкістю макромолекулярного ланцюга. • Конфігурація ланцюга відображає хімічну структуру макромолекули – взаємне розміщення атомів витягнутого ланцюга, що визначається фіксованими значеннями довжин зв язків і валентних кутів. • Конформація – просторове розміщення атомів макромолекули в даний момент часу, що визначається фіксованими значеннями довжин зв”язків, валентних кутів і кутів обертання навколо зв”язків основного ланцюга.

Сходинковий та спірополімер • Циклізов ПМ • Поліспіро • кеталь

Гребенеподібний полімер • Поліцетилметакрилат (рідкокрист. полімер)

Лінійний та розгалужений поліетилен • Розгалужений ПЕ високого тиску

Структура алмазу і графіту • Алмаз – sp 3 - гібридизований карбон • Графіт- sp 2 - карбон (паркетна конфігурація)

Стереорегулярні полімери Просторове розміщення замісників основного ланцюга

Класифікація за експлуатаційними властивостями • Величина оборотньої деформації розтягу полімерів: • Еластомери: 1 × 103 %; • Пластмаси- 0, 001 × 103 %; • Волокна: 1× 10 -3 %

Волокноутворюючі полімери Поліаміди (-NH-(CH 2)5 -CO-)n Поліефіри (-O-(CH 2)2 -OOC-C 6 H 4 -CO-)n Поліпропілен (- CH 2 – CH(CH 3)-)n Поліакрилонітрил Білки Целюлоза (-CH 2 -C [CN] H-)n

Пластомери –пластмаси і пластики Пластомери Поліолефіни Полівінілхлорид Полістирол Поліакрилати Полівінілацетат Поліаміди Фенопласти Амінопласти (- CH 2 – CH 2 -)n (-CH 2 -CHCl-)n (-CH 2 -CH(C 6 H 5)-)n (-CH 2 -C [COOCH 3] (CH 3)-)n (-CH 2 -C[OOCCH 3]H-)n (-NH-(CH 2)6 -NHCO-(CH 2)4 -CO-)n

Еластомери Сировина для каучуків і гуми Поліізопрен (-CH 2 -C [CH 3] =CH-CH 2 -)n Полібутадієн (-СН 2 -CН=CH-CH 2 -)n Полісилоксани (-Si(CH 3)2 -O-)n СПЛ бутилакрилату і (-CH 2 -C [CN] H-)n , акрилонітрилу (-CH 2 -C [COOC 4 H 9] (CH 3)-)n Поліфосфонітрил(-PCl 2 = N-)n хлорид Пластична сірка (-S-)n

Класифікація за способом переробки • Термопласти- багатократна переробка із розплаву (поліетилен, поліпропілен, полістирол); • Реактопласти- формування виробів при одноразовому нагріванні вихідних полімерів

Утворення отверджених резитів Нерозчинний неплавкий полімер

Класифікація співполімерів • Впорядкований співполімер • Невпорядкований співполімер • Блок-Співполімер

Полімери акрилового ряду Поліакрилова кислота Поліметилакрилат Поліметилметакрилат

Поліакриламід та поліакрилонітрил

Полікарбонати Полікарбонат бісфенолу Одержання полікарбонату

Взаємодія натрієвої солі бісфенолу із фосгеном Полікарбонат бісфенолу

Одержання зшитого полікарбонату

Термореактивний полімер (матеріал для лінз окулярів)

Спасибі за увагу n Нова тема