Полимеры вокруг нас Природные органические полимеры Природные неорганические

Полимеры вокруг нас Природные органические полимеры Природные неорганические полимеры Элементорганические полимеры Синтетические полимеры Жидкокристаллические полимеры Лекция 20 1

Полимеры –в авиастроении 909 – в автомобилестроении 917 – в машиностроении 920 – в медицине 924 – в пищевой промышленности 936 – в радиоэлектронике 943 – в сельском и водном хозяйстве 949 – в строительстве 958 – в электротехнике 973 – на железнодорожном транспорте 981 – в электронике (фоторезисты) – в легкой промышленности – в других отраслях промышленности, н/х, человеческой деятельности Энциклопед. полим. , Т. 2, С. 909; др. статьи в ЭП, т. т. 1 -3 Лекция 20 2

Пример Полимеры в биосинтетической пластике (Лавсаногерниопластика, проф. СГМУ Дерюгина М. С. ) Лекция 20 3

Лекция 20 4

Сетки-протезы для лавсаногерниопластики из лавсана, капрона, дедерона, фторлона, полипропилена Лекция 20 5

Блок-схема к 3 -му вопросу экз. билета (в рукописном виде предъявляется на экзамене) Наиболее важные синтетические полимеры • Полиэтилен • Полипропилен • Полиизобутилен • Полистирол • Полиамиды • Полимеры бутадиена и его производных • Каучуки и резина • Поливинилхлорид. • Политетрафторэтилен • Феноло-формальдегидные смолы • Глифталевые, мочевино-формальдегидные, меламино-формальдег. смолы • Полиакрилонитрил • Полиметилметакрилат • Полимочевины, полиуретаны • Поливинилацетат. ПВС и его ацетали • Простые эфиры ПВС • Целлюлоза и её производные • Эпоксидные смолы как универсальные клеи • Кремнийорганические полимеры. Адрес в Интернете на стр. кафедры ВМС и НХ: http: //chem. tsu. ru/RU/index. php Лекция 20 6

Проверка т. н. "остаточных знаний", Лекция 20 7

ВХОДНОЙ ТЕСТ на зачете (примеры) ФИО__________ группа ______ дата_____ 1. Написать формулу повторяющегося звена продукта поликонденсации и дать название: 2. Выделить скобками повторяющееся звено и назвать продукт полимеризации: ФИО__________ группа ______ дата______ 1. Написать формулу повторяющегося звена продукта поликонденсации и дать название: 2. Выделить скобками повторяющееся звено и назвать продукт полимеризации: Лекция 20 8

1. Написать формулу повторяющегося звена и дать название 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 Лекция 20 9

2. Выделить скобками повторяющееся звено полученного полимера и дать название 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 Лекция 20 10

Наука о полимерах как раздел химии. Полимеры как химические соединения Полимеры – химические соединения с огромной ММ, молекулы которых (макромолекулы), состоят из большого соединенных химическими связями числа группировок, чаще одинаковых. Полимерное состояние вещества Изучаемая нами дисциплина «Высокомолек. соед. » включает разделы: 1. Физика полимерного тела 2. Физикохимия полимеров 3. Химия высокомолекулярных соединений Лекция 20 11

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ ПО ОБЩЕМУ КУРСУ «ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ «НА 3 КУРСЕ ХФ в июне 2011 года 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. Основные понятия и определения науки о полимерах – мономер, олигомер, полимер, повторяющееся звено, коэффициент полимеризации, стереорегулярность, тактичность и т. д. Классификация полимеров. Надмолекулярные структуры аморфных полимерных тел. Примеры организации упорядоченного состояния. Средние молекулярные массы полимеров. ММР. Полидисперсность. Агрегатные, фазовые и физические состояния полимерных тел. Термомеханический метод изучения свойств полимеров. Понятие о конфигурационном состоянии макромолекул и конфигурационной изомерии. Аморфные полимерные тела. Характеристика стеклообразного состояния. Вынужденная высокоэластичносить. Хрупкость полимерных тел. Конформационное состояние макромолекул и конформационная изомерия. Форма макромолекул. Гибкость макромолекул. Аморфные полимерные тела. Характеристика высокоэластического состояния. Термодинамика и молекулярный механизм высокоэластической деформации. Макромолекула. Первичная структура и хиральность атомов в основной цепи. Их влияние на конформационную изомерию и гибкость. Вязко-текучее состояние полимеров. Механизм вязкого течения. Зависимость вязкого течения от молекулярной массы. Гибкость как особенное свойство структурных единиц химического вещества. Количественные характеристики гибкости. Модель ССЦ. Кристаллическое полимерное тело. Условия кристаллизации полимеров. Термомеханическая кривая. Изотермы растяжения. Гибкость макромолекул; факторы, влияющие на гибкость. Энергетические барьеры внутреннего вращения, поворотные изомеры. Рекристаллизация полимерного тела. Ориентированные структуры полимеров. Общая характеристика полимерных растворов. Набухание. Фазовые диаграммы полимер-растворитель. Критические температуры растворения. Второй вириальный коэффициент. Термодинамическое качество растворителя. Релаксационные явления в полимерных телах, находящихся в конденсированном состоянии. Гидродинамические свойства макромолекул в растворах. Природа вязкости растворов полимеров. Релаксационные свойства растворов полимеров. Полиэлектролиты. Свойства растворов полиэлектролитов. Изоэлектрическая и изоионная точки. Физико-механические свойства полимерных тел. Пластификация полимеров. Концентрированные растворы полимеров и гели. Три физических состояния аморфных полимерных тел и особенности каждого из них. Разбавленные растворы полимеров. -температура. Течение расплавов полимеров. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Относительная, приведенная, удельная и характеристическая вязкости полимеров. Связь характеристической вязкости с ММ и среднестатистическими размерами макромолекулярного клубка. Структурообразование в полимерных телах. Структурная организация аморфных и кристаллических полимеров. Сравнение с низкомолекулярными телами. Фракционирование полимеров. Физико-химические основы фракционирования. Высокоэластическое состояние полимерного тела. Его физико-химическая природа. Макромолекулы. Мономерные и повторяющиеся звенья. Линейные, разветвленные и сшитые. Гомо-, блоксо- сополимеры и привитые полимеры и сополимеры. Характер соединения звеньев и стереорегулярность. Способы изображения макромолекул с отражением ее структуры. Микроструктурная и композиционная неоднородность. Понятие сегмента как кинетически независимой структурной единицы макромолекулы. Сегмент как мера гибкости макромолекул. Его влияние на свойства жидких и твердых полимерных тел. Лекция 20 12

Основные различия между нмс и вмс. Упражнения для подготовки (см. также Пособие) • • Огромные ММ, наличие полидисперсности (ММР) Макромолекулы не летучи Низкие скорости диффузии сегментов и макромолекул Набухание полимеров (объем увеличивается в 10 раз и более), высокие вязкости растворов, гелеобразование • Длина цепной макромолекулы намного больше ее поперечного размера • Анизотропия свойств кристаллических, жидкокристаллических и ориентированных аморфных полимеров (прочные волокна и пленки) • Уникальные фундаментальные свойства полимеров: высокоэластичность (обратимые деформации до 800 % при малых нагрузках в каучуках и резинах) и вязкоупругость (пластичность и пониженная хрупкость полимерных материалов). Продолжение на следующем слайде Лекция 20 13

Основные различия между нмс и вмс (продолжение) • Особенности химических реакций • Макромолекулы – высокоемкие ячейки для хранения информации • Наличие жесткого 3 -х мерного каркаса химических связей придает полимерным телам исключительную твердость (в частности, алмаз, бор, корунд Al 2 O 3, карборунд Si. C) Вывод: различия свойств высоко- и низкомолекулярных соединений позволяют рассматривать полимерное состояние вещества как особое. А. Г. ФИЛИМОШКИН «МАКРОМОЛЕКУЛА. ОСНОВЫ ФИЗИКИ ПОЛИМЕРНОГО ТЕЛА И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ» , Учебное пособие для студентов ХФ ТГУ по общему курсу «Высокомолекулярные соединения» , г. Томск, 242 с. , 2011, е-вариант Лекция 20 14