Органические полимеры.ppt
- Количество слайдов: 55
Органические полимеры - это соединения, содержащие в главной цепи атомы углерода, серы, азота и кислорода, а в боковых радикалах атомы могут содержаться атомы водорода, галогенов и т. д.
Механические свойства органических полимеров - малая хрупкость кристаллических и стеклообразных полимеров (органическое стекло, пластмассы); - эластичность, то есть высокая обратимая деформация при небольших нагрузках (каучук); - ориентирование макромолекул под действием механического направленного поля (производство пленок и волокон); - при малой концентрации большая вязкость растворов (полимеры вначале набухают, а потом растворяются); - под действием небольшого количества реагента способны быстро изменить свои физико-механические характеристики (например, дубление кожи, вулканизация каучука).
КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ Гетероцепные Органические полимеры Гомоцепные
ГОМОЦЕПНЫЕ Алифатические предельные углеводороды Полиакриламид Полиакрилонитрил Полинитроэтилен Поливиниламин Азотсодержащие углеводороды Поливиниламин Поливинилхлорид (ПВХ) Предельные углеводороды 1, 4 – полибутадиен (бутадиеновый каучук) Поли – N – винилпирролидон Поли – 4 – винилпиридин Полиэтилен Полистирол Галогенпроизводные Будадиеннитрильные каучуки Политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт) 1, 4 – полиизопрен
ГЕТЕРОЦЕПНЫЕ Кислородсодержащие Азотсодержащие Полиэтиленоксид Полигексаметиленадипинамид (полиамид – 6, 6) Поликапроамид (полиамид – 6) Полиформальдегид (полиацеталь) Полифталимид (полимид) Полиуретаны Полиэтилентерефталат (лавсан) Полинитрилы
Полиакриламид Химическая формула По правилам ИЮПАК основное название поли(2 пропенамид) или поли(1 карбамоилэтилен)
Получение полуакриламида акриламид полиакриламид
Химические и физические свойства Температура разложения (в °C): 100 Растворимость (в г/100 г или характеристика): v ацетон: не растворим v вода: растворим v глицерин: растворим v диметилсульфоксид: набухает v уксусная кислота: растворим v этанол: не растворим Молекулярная масса около 1 000.
Применение Очистка воды Получение гелей для химического анализа сложных биологических систем. В производстве минеральных удобрений В молекулярной биологии используется в качестве поддерживающей среды для проведения гель-электрофореза белков и нуклеиновых кислот Использование в нефтяной промышленности для заводнения пластов и проведения ремонтноизоляционных работ в скважине Полиакриламид используют в буровых растворах при нефтедобыче как регулятор водоотдачи и ингибитор реакции набухания глины.
Полиакрилонитрил o o Химическая формула
Получение полиакрилонитрила Полимер нитрила акриловой кислоты (полиакрилонитрил) был впервые получен Моро в 1893 г. из этиленциангидрина и амида акриловой кислоты. Затем в 1931 г. Карозерс разработал метод получения латексов из полиакрилонитрила.
Свойства полиакрилонитрила Температура разложения (в °C): 230 Растворимость (в г/100 г или характеристика): ацетон: не растворим диметилацетамид: растворим диметилсульфоксид: растворим диметилформамид: растворим серная кислота концентрированная: реагирует этанол: не растворим этилацетат: не растворим Плотность: 1, 14 (20°C, г/см 3) Молекулярная масса 40000 -70000. Температура размягчения 220 -230 С. Водополгощение 1 -2%. Горюч.
Применение Изготовление волокон различного назначения Полиакрилонитрил – хорошее сырье для получения термоустойчивых материалов, воздействие повышенных температур позволяет модифицировать его свойства. Он хорошо сополимеризуется с большим числом мономеров, а полученные сополимеры являются востребованными промышленными продуктами (лаки, клеи, АБС пластик)
Полиэтилен Химическая формула n CH 2=CH 2 Полиэтилен – это полимер белого цвета. В промышленности получают полимеризацией этилена под давлением.
Получение полиэтилена n CH 2=CH 2 = (–CH 2–)n этилен полиэтилен Свойства полиэтилена Устойчив к действию воды, не реагирует с щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже концентрированной серной кислоты, но разлагается при действии 50%-ой азотной кислоты при комнатной температуре и под воздействием жидкого и газообразного хлора и фтора. При комнатной температуре нерастворим и не набухает ни в одном из известных растворителей. При повышенной температуре (80 °C) растворим в циклогексане и четырёххлористом углероде. Под высоким давлением может
Применение полиэтилена Полиэтиленовая плёнка (особенно упаковочная, например, пузырчатая упаковка или скотч), Тара Полимерные трубы для канализации, дренажа, водо-, газоснабжения. Электроизоляционный материал. Полиэтиленовый порошок используется как термоклей. Броня Корпуса для лодок, вездеходов, деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода
Полистирол Химическая формула
Получение полистирола
Свойства полистирола: + обладает высокой твёрдостью + хорошие диэлектрические свойства + химически стойкий по отношению к щелочам и кислотам, кроме азотной и уксусной + не растворяется в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах + растворяется в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне + устойчив к радиоактивному облучению + легко формуется и окрашивается + хорошо обрабатывается механическими способами + высокая влагостойкость и морозостойкость + физиологически безвреден
- стойкость к ультрафиолетовым лучам невелика - низкое влагопоглощение - хрупок - низкая ударная прочность - малая теплостойкость
Применение полистрирола: в бытовой сфере деятельности человека в строительной индустрии облицовочные и декоративные материалы медицинское направление
Поли – N - винилпирролидон Химическая формула
Получение поли – N - винилпирролидон Впервые поли-N-винилпирролидон синтезирован В. Реппе в Германии в 1939 -1940.
Свойства поли – N – винилпирролидон Практически нетоксичен Гигроскопичен Применение В медицине В текстильной промышленности В косметике
Поли – 4 - винилпиридин Химическая формула
Получение поли – 4 – винилпиридина 4 – винилпиридин поли – 4 - винилпиридин
Свойства поли – 4 – винилпиридина Растворим в собственных мономерах, спиртах, ацетоне и др. органических растворителях Не растворим в гептане, этилацетате Применение используют как флокулянты, эмульгаторы при полимеризации стирола, акрилонитрила и др. , как компоненты гель-иммобилизованных каталитических систем, на которых проводят диспропорционирование, олигомеризацию и полимеризацию ряда олефинов, для получения противоореольного слоя в фотопленке.
Бутадиен-нитрильные каучуки Химическая формула: —[-CH 2 -CH=CH-CH 2 -]n — [-CH 2 -CH(CN)-]m—
Получение бутадиен-нитрильного каучука n CH 2=CH-CH=CH 2 + m CH 2=CH(CN) бутадиен 1, 3 акрилонитрил —[-CH 2 -CH=CH-CH 2 -]n — [-CH 2 -CH(CN)-]m— бутадиен-нитрильный каучук
Свойства бутадиен-нитрильных каучуков: хорошо растворяются в кетонах, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах и очень плохо в алифатических углеводородах и спиртах. Применение для изготовления маслобензостойких резиновых технических изделий для производства изоляционных и электропроводящих резин, каблуков и подошв обуви, клеев и эбонитов, защитных покрытий, стойких в агрессивных средах
Поливинилхлорид (ПВХ) Химическая формула
Получение поливинилхлорида винилхлорид поливинилхлорид
Свойства поливинилхлорида: молекулярная масса 9— 170 тыс трудногорюч. растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране, диметилформамиде, дихлорэтане, ограниченно растворяется— в бензоле, ацетоне. не растворяется в воде, спиртах, углеводородах; стоек в растворах щелочей, кислот, солей. устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Применение поливинилхлорида для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб и т. д. в одежде и аксессуарах в бытовых холодильниках в пиротехнике
Политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт) Химическая формула:
Получение политетрафторэтилена: Политетрафторэтилен был открыт в апреле 1938 года 27 -летним учёным-химиком Роем Планкеттом, который случайно обнаружил, что закачанный им в баллоны под давлением газообразный тетрафторэтилен спонтанно полимеризовался в белый парафиноподобный порошок. Патент на изобретение тефлона принадлежит американской компании Du. Pont
Свойства политетрафторэтилена: + Стабилен к воде, кислотам, щелочам, окислителям, растворителям. + Не горит. + Атмосфероустойчив - Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: производство и перегрев готового полимера. Производство полимера использует токсичные и канцерогенные вещества, которые могут попадать в окружающую среду как при утечках так и в виде производственного загрязнения готового продукта. Продукты термического разложения фторопласта токсичны. Молекулярная масса 500 000 - 2 000
Применение фторопласта Ø Электроника Промышленность и техника Медицина Смазка Пищевая промышленность и быт Одежда Другие изделия Ø Ø Ø
Полиэтиленоксид Химическая формула:
Получение полиэтиленоксида этиленоксид полиэтиленоксид
Свойства полиэтиленоксида растворим в бензоле, ацетонитриле, хлороформе, и многих др. органических растворителях, при повышенных температурах растворим в спиртах, ацетоне, анизоле, диоксане; не растворим в парафинах, гликолях, глицерине. неограниченно растворим в воде, но выпадает в осадок из водных растворов выше 100°С, а также при введении неорганических солей. подвержен термоокислительной и термической (выше 310 °С) деструкции, разрушается под действием высокоскоростного перемешивания и др. сдвиговых воздействий
Применение полиэтиленоксида Применяют как флокулянт и коагулянт при обогащении руд в технике в медицине при инъекциях. используют для упаковки пищевых продуктов, красок и чернил, агрохимикатов,
Полиформальдегид (полиацеталь) Химическая формула (—Н 2 С—О—)n
Получение полиформальдегида Н 2 С=О (—Н 2 С—О—)n формальдегид полиформальдегид Молекулярная масса: 40— 120 тыс Свойства: + высокая стабильность, + сохраняет жесткость и механическую прочность до 120 °C, + стоек к истиранию, + ударным нагрузкам, + к органическим растворителям и маслам, + хорошо поддается обработке. - подвержен гидролизу кислотами и окислению, например, в присутствии хлора.
Применение полиформальдегида используют в качестве заменителя металлов и сплавов для получения волокна в пищевом оборудовании и медицине.
Полиэтилентерефталат (лавсан) Химическая формула
Получение полиэтилентерефталата
Применение полиэтилентерефталата: для бытовых целей (одежда) и техники; ёмкости для жидких продуктов питания, основной материал для армирования автомобильных шин, транспортерных лент, шлангов высокого давления и других резинотехнических изделий; основа всех современных фото-, кино- и рентгеновских плёнок; пластик для машиностроения, электро- и радиотехники; в сельском хозяйстве и строительстве. в хирургии
Полигексаметиленадипинамид (полиамид – 6, 6) Химическая формула [—HN (CH 2)6 NHCO (CH 2)4 CO—] n Получение H 2 N (CH 2)6 NH 2 + HOOC (CH 2)4 COOH гексаметилендиамин адипиновая кислота [—HN (CH 2)6 NHCO (CH 2)4 CO—] n полигексаметиленадипинамид
Применение полигексаметиленадипинамид для изготовления волокон для производства шестерни, вкладыши подшипников, втулки, ленты, листы, трубы и др. изделия для машинои приборостроения, электротехники.
Поликапроамид (полиамид – 6) Химическая формула [―NH (CH 2)5 CO—] n Применение: используется в основном для производства волокон для изготовления различных деталей машин. Поликапроамид выпускают под названием капрон, капролон (СССР), перлон, дедерон, силон, амилан (Япония), найлон-6, пласкон, капролан (США).
Полиуретаны Химическая формула (—C=N—)n R
Применение используют в виде пен Каучуков термопластов Волокон Лаков Клеев латексов для приготовления герметизирующих составов и др.
Спасибо за внимание!!!