Доклад-сообщение Полимеры

Доклад на тему Полимеры 9, 11 класс по химии сообщение

Доклад-сообщение Полимеры

Полимеры – высокомолекулярные (более 10000 дальтон) соединения, состоящие из повторяющихся низкомолекулярных структурных единиц (мономеров). Количество этих звеньев называют степенью полимеризации. Более короткие молекулы (с низкой степенью полимеризации), построенные таким же образом, называются олигомерами.

В двадцатых годах Штаудингер (нобелевский лауреат по химии 1935 года) доказал, что полимеры представляют собой качественно новый объект.

Он же придумал термин «макромолекула», предложил идею их цепного строения, предположил существование разветвлённых и сетчатых структур. Полимеры стали предметом изучения отдельной науки в середине XX века.

Вторая мировая война и необходимость найти дешёвую замену природному каучуку весьма этому способствовали.

Полимеры получаются в реакциях

  • полимеризации, в которой соединяются мономеры, содержащие непредельную связь. Так получают полиэтилен, поливинилхлорид.
  • поликонденсации, если структурные звенья имеют функциональные группы, например, полисахариды.

Невозможно точно определить молекулярную массу такого вещества. Образование макромолекулы может оборваться на любом звене, поэтому вместо молекулярной массы используют её среднее значение.

Полимеры классифицируют по разным признакам.

  1. По составу полимеры могут быть:
  • органические, построенные связями –С—С—;
  • элементоорганические, в основной цепи которых кроме углерода присутствует другой элемент (кремний, фосфор, титан, алюминий и другие);
  • неорганическими, например, асбест, кварц, пластическая сера. Земная кора в основном сложена породами, молекулярная структура которых представляет собой трёхмерный (сетчатый) полимер.
  • природные; жизнь основана на биополимерах, к которым относятся белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты.
  • искусственные, получаемые модификацией биологических молекул, главным образом, целлюлозы;
  • синтетические.
  1. В состав молекулы может входить
  • один тип мономера (в гомополимерах) или
  • два и больше (в гетерополимерах).
  • одномерной в линейных;
  • двумерной в разветвлённых (к ним относится крахмал);
  • трёхмерной в пространственных полимерах (резина).
  1. Степень упорядоченности цепочки может быть разной, поэтому различают:
  • стереорегулярные полимеры, звенья которых имеют одинаковую пространственную конфигурацию, либо разную, но входят в строго повторяющемся порядке (изопреновый и дивиниловый каучук);
  • нестереорегулярные, если чередование стереоизомеров произвольный.

Кроме того, полимеры классифицируют по многим другим признакам.

В термопластах макромолекулы связаны друг с другом силами Ван-дер-Ваальса и при нагреве приобретают высокую пластичность, за что они получили своё название. Эти полимеры гибкие, вязкие и образуют плёнки и волокна. Остывая, термопласт сохраняет форму, поэтому литьё, прессование и штамповка из него требует меньших затрат, чем металлообработка.

В реактопластах при обработке появляются новые химические связи. Изменения необратимы, поэтому получается довольно твёрдый термостойкий материал.

Область применения полимеров необъятна: машиностроение, медицина, строительство, электротехника, текстильная промышленность и т.д.

Полимеры пронизывают нашу жизнь во всех её аспектах – технологическом, цивилизационном, биологическом. Можно сказать, что это самый важный для нас класс веществ.

Вариант №2

Высокомолекулярные соединения – это и есть полимеры. Они представлены элементами с повышенной молекулярной массой. Там атомы формируют не только линейные цепи, разветвленные, но и особые трехмерные структуры.

Вот такие ВМС включают в себя большое количество органических формирований. За такие соединения принято считать белки, крахмал, целлюлозу, а также каучук и нуклеиновые кислоты.

Эти полимеры можно получить во время полимеризации, химических превращений и поликонденсации простейших соединений элементов, сформированных при помощи природы.

ВМС разделяются по строению на разветвленные и пространственные конструкции. При помощи лучей солнца, радиации, процесса вулканизации линейные и разветвленные цепи появилась возможность преобразовать в трехмерные.

Как стало известно, наименьшие частицы целлюлозы по всей длине молекул контактируют друг с другом, этот процесс гарантирует надежность целлюлозных волокон. Однако разветвленные молекулы крахмала способны взаимодействовать только определенными участками, это не позволяет формировать крепкие волокна.

Лишь синтетические полимеры, у которых линейные молекулы растянулись вдоль оси растяжения, создают высокопрочные волокна. Трехмерные структуры способны лишь на короткий промежуток времени изменять свою форму во время растягивания если присутствует редкая сетка(как резина).

А густая пространственная сетка позволяет трехмерным структурам становиться плотными или же хрупкими, это зависит от ее устройства.

Высокомолекулярные соединения разделяют на несколько групп: гомоцепные(одинаковые атомы являются основой цепи), гетероцепные(цепь состоит из различных элементов).Эти группы также разделяются на классы согласно критериям науки.

Однако полимерные материалы разделяются на три главные группы: каучуки, пластические массы, химические волокна. Эти элементы часто используются для удовлетворения различных потребностей во многих промышленных сферах, медицине, культуре и многом другом.

11 класс, 9 класс по химии

Популярные темы сообщений

  • КомпсогнатОписание компсогната: скелетная структура достигает длины 100см, весовая категория 2.5-3.5кг, бегает на двух ногах. Продолговатая черепная коробка прикреплена к очень подвижной шее. Челюсти маленькие, но с острыми зубами.
  • История и изобретения паровых машинСамый первый паровой двигатель описал греческий ученый Герон Александрийский. Модель описал как пневматику. Конструкция представляла собой котел из бронзы внутри с водой. Котел стоял на опорах, закрытый сверху крышкой. Над крышкой крепятся две
  • Несъедобные грибыВсе грибы можно поделить на съедобные, условно съедобные, несъедобные и ядовитые. Несъедобными называют те грибы, которые по тем или иным причинам не годятся в пищу. Например, имеют неприятный вкус или запах, требуют длительной обработки,

Источник: https://more-dokladov.ru/doklad-soobshchenie/raznoe/polimeryi-9-11-klass-po-ximii

Полимеры

Доклад-сообщение Полимеры

Полимеры – это высокомолекулярные химические соединения (ВМС), макромолекулы которых образованы из множества мономерных звеньев. Молекулы полимеров характеризуются огромной молекулярной массой, от нескольких тысяч до нескольких миллионов атомных единиц массы. Существует несколько вариантов классификации полимеров.

  • По химическому составу полимеры подразделяют на органические (полиэтилен), неорганические (силикаты) и элементоорганические (фторопласт-4).
  • В зависимости от происхождения полимеры бывают природными, искусственными (модифицированными) и синтетическими.
  • Классификация полимеров по составу их мономерных звеньев подразделяет полимеры на гомополимеры и гетерополимеры (или сополимеры).
  • В зависимости от строения главной цепи, выделяют: гомоцепные и гетероцепные полимеры.
  • По пространственному строению мономерных звеньев, полимеры подразделяются на стереорегулярные и нестереорегулярные (или атактические).
  • По строению макромолекул полимеры бывают: линейные, разветвленные, лестничные и трехмерные сшитые (сетчатые, пространственные).
  • В зависимости от реакции получения полимеры подразделяются также на полимеризационные и поликонденсационные.
  • Важное практическое значение имеет классификация полимеров по отношению к температурному воздействию. По отношению к нагреванию выделяют термопластичные (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол) и термореактивные полимеры (эпоксидные смолы).

Термопласты и их сокращенные обозначения

  • АБС – привитой сополимер акрилонитрила, стирола с бутадиеновым или бутадиен-стирольным каучуком.
  • АЦ – ацетат целлюлозы.
  • ЛПЭНП – линейный полиэтилен низкой плотности.
  • МС – сополимер стирола с метилметакрилатом.
  • МСН – сополимер стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом.
  • ПАНполиакрилонитрил.
  • ПА – полиамиды.
  • ПАК – полиамидокислота.
  • ПАР – полиарилаты.
  • ПАС – полиалкилсульфон.
  • ПБТ – полибутилентерефталат.
  • ПВАполивинилацетат.
  • ПВС – поливиниловый спирт.
  • ПВФ, фторопласт-1 – поливинилфторид.
  • ПВХполивинилхлорид.
  • ПВДФ, фторопласт-2поливинилиденфторид.
  • ПВДХполивинилиденхлорид.
  • ПИ – полиимиды.
  • ПК – поликарбонаты.
  • ПММАполиметилметакрилат.
  • ПО – полиолефины.
  • ППполипропилен.
  • ПСполистирол.
  • ППС пенополистирол.
  • ПСФ – полисульфон.
  • ПТПпентапласт.
  • ПТФЭ, фторопласт-4, фторлон-4, тефлон политетрафторэтилен
  • ПТФХЭ, фторопласт-3. фторлон-3политрифторхлорэтилен.
  • ПУполиуретаны.
  • ПФ полиформальдегид.
  • ПФО – полифениленоксид.
  • ПЭполиэтилен.
  • ПЭИ – полиэфиримид.
  • ПЭВП, ПЭНД, ПНД полиэтилен высокой плотности (низкого давления).
  • ПЭНП, ПЭВД, ПВД полиэтилен низкой плотности (высокого давления).
  • ПЭО полиэтиленоксид.
  • ПЭСД – полиэтилен среднего давления.
  • ПЭТФполиэтилентерефталат.
  • САМ – сополимер стирола с α-метилстиролом.
  • САН – сополимер стирола с акрилонитрилом.
  • СТД  – сополимер триоксана с диоксоланом.
  • СФД – сополимер формальдегида с диоксаланом.
  • ТАЦ – триацетат целлюлозы.
  • ФН – фенилон.
  • ХПЭ  – хлорированный полиэтилен.
  • ХСПЭ – хлорсульфированный полиэтилен.

Реактопласты и их сокращенные обозначения

  • БФ – фенолоформальдегидный олигомер, совмещенный с поливинилбутиралем.
  • КС   –  кремнийогранические смолы.
  • МАС – меламиноальдегидные смолы.
  • НПС – ненасыщенные полиэфирные смолы.
  • ПИ – полиимиды.
  • ПЭЭК – полиэфирэфиркетон.
  • ПУполиуретаны.
  • ППУпенополиуретаны.
  • ФС – фурановые смолы.
  • ФФС – фенолформальдегидные смолы.
  • ЭСэпоксидные смолы.

Эластомеры и их сокращенные обозначения

  • БК – статический сополимер изобутилена и 0,6 -3,0 % изопрена.
  • ДСТ-30 – термоэластопласт с 30% блоков стирола.
  • СКД  – цис-полибутадиеновый.
  • СКДЛ – цис-полиизобутиленовый (литиевый катализатор).
  • СКИ – цис-полиизопреновый.
  • СКМС-30 – бутадиен-метилстирольный.
  • СКН-18, СКН-26 – бутадиен-нитрильные с указанным содержанием нитрила акриловой кислоты в макромолекуле (в %) и т.д.
  • СКС-30, СКМС-30 – бутадиен-стирольный, бутадиен-метилстирольный с 30% стирола в молекуле.
  • СКС-30А – бутадиен-стирольный низкотемпературной полимеризации.
  • СКТВ – метилвинилсилоксановый [до 1% (мол.) винилового мономера]
  • СКЭП – сополимер этилена (40-70%) и пропилена.
  • СКЭПТ – сополимер этилена, пропилена и 1-2% несопряженного диена.
  • СКУ – полиуретановый.
  • ТЭП термоэластопласт, блок-сополимер бутадиена и стирола.

Применение полимеров

Сложно переоценить значение полимеров с точки зрения их практического применения. В современном мире практически не найдется ни одной сферы жизни человека и общества, науки и бизнеса где не применялся бы хотя бы один вид полимеров.

Наиболее активное применение полимерные материалы получили в производстве автомобилей, машин и оборудования; в авиационной и аэрокосмической индустриях; в индустрии разработки и создания медицинских аппаратов и инвентаря. Остановимся на некоторых из направлений практического использования полимерных материалов более подробно.

Применение полимеров в автомобильной индустрии

Основная статья: Полимеры в автомобилестроении

Надежность работы современного автомобиля, долговечность и комфорт его эксплуатации, а также (что важно) безопасность передвижения могут быть обеспечены только при условии применения полимерных материаловпластмасс, резин, лаков и красок и прочее.

Из пластмасс изготовляют кузова и кабины автомобилей и их отдельные крупногабаритные детали, разнообразные малогабаритные детали конструкционного и декоративного назначения, теплоизоляционные и звукоизоляционные детали и др.

К важнейшим и наиболее материалоемким резиновым изделиям для автомобилестроения относятся шины. Большое значение в этой отрасли промышленности имеют также многочисленные резино-технические изделия, от качества которых во многом зависит надежность работы автомобиля.

Лакокрасочные материалы применяемые для грунтования и окончательной отделки металлических поверхностей, должны образовывать покрытия, которые надежно защищают металл от коррозии (см. Защитные лакокрасочные покрытия), обладают высокой твердостью, эластичностью, ударопрочностью, термо- и износостойкостью.

Применение полимеров в авиастроении

Основная статья: Полимеры в авиастроении

Еще одним масштабным направлением практического применения широкой гаммы полимерных материалов является индустрия разработки, производства и эксплуатации летательных аппаратов.

Целесообразность применения полимеров в указанном направлении обусловлено их легкостью, вариабельностью состава и строения и следовательно, широким диапазоном технических свойств. Тенденция к расширению границ  применения полимерных материалов характерна также и для производства ракет и космических аппаратов.

Основные полимеры и сегменты использования:

  • Реактопласты;
  • Термопласты;
  • Пенопласты и сотопласты;
  • Резина;
  • Герметики и клеи;
  • Лакокрасочные материалы.

Развернутую информацию на предмет использования полимеров по указанным сегментам в авиастроении вы найдете в основной статье, ссылка на которую указана в начале абзаца.

Применение полимеров в машиностроении

Основная статья: Применение полимеров в машиностроении

Пожалуй одним из ключевых направлений использования полимеров и материалов на их основе является машиностроение.

 Так например потребление пластических масс в этой отрасли уже становится соизмеримым (в единицах объема) с потреблением стали.

Непрерывно, отмечают аналитики, возрастает также применение лакокрасочных материалов, синтетических волокон, клеев, резины и прощих веществ ии материалов на полимерной основе.

Целесообразность применения полимеров в машиностроении определяется, прежде всего, возможностью удешевления продукции. При этом улучшаются также важнейшие технико-экономические параметры машин: уменьшается масса, повышаются долговечность, надежность и прочие существенные свойства.

Применение полимеров в медицине

Основная статья: Полимеры в медицине

Благодаря широкой гамме свойств и физико-химических характеристик получаемых изделий полимеры и материалы на их основе получили огромное применение в медицине.

Применение полимерных материалов с целью изготовления изделий и техники медицинского назначения позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, предметов ухода за больными, специальной посуды и различных видов упаковок для лекарств, обладающих рядом преимуществ перед аналогичными изделиями из металлов и стекла: экономичностью, в ряде случаев — повышенной стойкостью к воздействию различных сред, возможностью выпуска изделий разового использования и прочее.

Особое внимание следует уделить вопросу применения полимерных материалов в фармакологии. Роль данной категории материаловв фармакологическом аспекте, пока относительно невелика. В лечебной практике их используют мало.

К веществам, вводимым в организм, тем более к таким, которые должны в растворенном виде попасть в кровь, лимфу, межклеточные и клеточные полости и могут достигнуть любой части тела, любого его рецептора, предъявляются, естественно, очень жесткие требования.

Также отдельно следует остановиться и на вопросе практического использования полимерных материалов в таком медицинском сегменте, как – хирургия. Учитывая свойства получаемых изделий полимерные материалы получили активное применение сразу в нескольких сегментах современной хирургии:

  • Восстановительная хирургия;
  • Сердечно-сосудистая хирургия;
  • Хирургия внутренних органов и тканей;
  • Травматология и ортопедия;
  • Применение полимеров в функциональных узлах хирургических аппаратов.

В заключении отметим, что полимеры в медицинском аспекте применяются также в вопросе создания кровезаменителей и плазмозаменителей.

Применение полимеров в пищевой промышленности

Основная статья: Полимеры в пищевой промышленности

Пожалуй самым известным для массового потребителя является вопрос использования полимеров для нужд пищевой промышленности.

Следует отметить, что полимеры в пищевой промышленности  должны соответствовать комплексу определенных санитарно-гигиенических требований, обусловленных контактом этих материалов с продуктами питания.

 Обязательное условие применения полимерных материалов в пищевой промышленности — разрешение органов санитарного надзора, которое выдается на основании комплекса испытаний, включающих оценку органолептических свойств, а также санитарно-химическиеи токсикологические исследования полимеров и отдельных ингредиентов, входящих в состав композиционных материалов и изделий.

К числу наиболее крупных потребителей полимерных материалов в пищевой промышленности выступают “пищевое машиностроение” и производство тары и упаковки для хранения и транспортировки продуктов питания.

При этом, в последнем случае, полимеры могут выступать и как основной материал (например, пластиковые бутылки), так и в качестве вспомогательных элементов и добавок, призванных (например) уберечь металлический контейнер от коррозии.

Применение полимеров в судостроении

Основная статья: Полимеры в судостроении

Благодаря использованию полимерных материалов значительно улучшаются технические и эксплуатационные характеристики судов, повышаются их надежность и долговечность, сокращается продолжительность и снижается трудоемкость постройки.

Современная судостроительная промышленность — один из крупнейших потребителей синтетических полимерных материалов, причем области их применения очень разнообразны, а перспективы использования практически неограниченны.

Полимеры применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций, в производстве деталей судовых механизмов, приборов и аппаратуры, для окраски судов, отделки помещений и их тепло-, звуко- и виброизоляции, а также прочие полезные свойства.

Узнать больше о полимерах и полимерных материалах, прочитав свежие новости, изучив прочие материалы энциклопедии и библиотеки на портале MPlast.by вы можете на персональной странице темы – полимеры.

Источник: https://mplast.by/encyklopedia/polimeryi/

Реферат: Полимеры: общий обзор класса

Доклад-сообщение Полимеры

Школа №41

Тема: Полимеры

Выполнила: Гилева Мария

класс 11 “В”

2000/2001 учебный год

Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев). К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества.

Историческая справка.

Термин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 г. для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Такое содержание термина не соответствует современным представлениям о полимерах. “Истинные” полимеры к тому времени еще не были известны.

Химия полимеров возникла в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химического строения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшее свое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука.

С начала 20-х годов 20 века развиваются также теоретические представления о строении полимеров.

Вначале предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория “малых блоков”). Автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер.

Классификация.

По происхождению полимеры делятся на природные (биополимеры), и синтетические . Природные образуются в результате жизнедеятельности растений и животных и содержатся в древесине, шерсти, коже. Это целлюлоза, крахмал, белки, нуклеиновые кислоты, природные смолы. Синтетические полимеры – это полимеры, искусственно созданные человеком, например, полиэтилен и полипропилен.

Атомы или атомные группы могут располагаться в макромолекуле в виде: открытой цепи (линейные полимеры , например натуральный каучук); цепи с разветвлением (разветвленные полимеры , например амилопектин), и сложныепространственные структуры .

Полимеры, молекулы которых состоят из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами (например, целлюлоза). Линейные и разветвленные цепи можно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и радиации, а также путем вулканизации.

Макромолекулы одного и того же химического состава могут быть построены из звеньев различной пространственной конфигурации. Если макромолекулы состоят из одинаковых стереоизомеров или из различных стереоизомеров, периодически чередующихся, то такие полимеры называются стереорегулярными .

Полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами .

Сополимеры, в которых звенья каждого типа образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах макромолекулы, называются блоксополимерами .

К внутренним (неконцевым) звеньям макромолекулы одного химического строения могут быть присоединены одна или несколько цепей другого строения. Такие сополимеры называются привитыми .

Полимеры, в которых каждый или некоторые стереоизомеры звена образуют достаточно длинные непрерывные повторяющиеся последовательности, называются стереоблоксополимерами .

В зависимости от состава главной цепи полимеры делят на гомоцепные, основные цепи которых построены из одинаковых атомов и гетероцепные, в основной цепи которых содержатся атомы различных элементов.

Из гомоцепных полимеров наиболее распространены карбоцепные полимеры, главные цепи которых состоят только из атомов углерода, например полиэтилен. Примеры гетероцепных полимеров – полиэфиры, полиамиды, белки, некоторые кремнийорганические полимеры.

Внутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической науке принципами.

Так, если в основную или боковые цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др., полимеры относятся к элементоорганическим соединениям.

Отдельную группу полимеров образуют неорганические полимеры, например пластическая сера, полифосфонитрилхлорид.

Полимерные материалы также делятся на три группы: пластические массы, каучуки и химические волокна.

Физические и химические свойства. Характерные реакции.

Линейные полимеры обладают специфическими физико- механическими и химическими свойствами.

Важнейшие из этих свойств: способность образовывать высокопрочные волокна и пленки, упругость, высокая вязкость растворов.

Эти свойства обусловлены высокой молекулярной массой, цепным строением, а также гибкостью макромолекул. При переходе от линейных цепей к разветвленным и сетчатым структурам эти свойства ослабевают.

Линейные ВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру. Необходимое условие кристаллизации – регулярность достаточно длинных участков макромолекулы. В кристаллических полимерах возможно возникновение разнообразных надмолекулярных структур Надмолекулярные структуры в аморфных полимерах менее выражены, чем в кристаллических.

Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. Они могут находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязко-текучем.

Полимеры с низкой температурой перехода из стеклообразного в эластичное состояние называются эластомерами , с высокой – пластиками . При нагревании аморфные полимеры переходят в эластическое состояние подобно каучуку, резине, и другим эластомерам.

При действии высоких температур, окислителей, кислот и щелочей, полимеры разлагаются, образуя газообразные, жидкие, и твердые соединения.

Полимеры могут вступать в следующие основные типы реакций: образование химических связей между макромолекулами (так называемое сшивание), например при вулканизации каучуков, дублении кожи; распад макромолекул на отдельные фрагменты, реакции боковых функциональных групп полимеров с низкомолекулярными веществами, не затрагивающие основную цепь (так называемые полимераналогичные превращения); внутримолекулярные реакции, протекающие между функциональными группами одной макромолекулы. Скорость реакции макромолекул с низкомолекулярными веществами часто зависит от природы и расположения соседних звеньев относительно реагирующего звена. Это же относится и к внутримолекулярным реакциям.

Некоторые свойства полимеров, например растворимость, способность к вязкому течению, стабильность, очень чувствительны к действию небольших количеств примесей или добавок, реагирующих с макромолекулами. Так, чтобы превратить линейный полимер из растворимого в полностью нерастворимый, достаточно образовать на одну макромолекулу 1-2 поперечные связи.

В зависимости от строения макромолекул свойства полимеров могут меняться в очень широких пределах.

Получение.

Природные полимеры образуются в процессе биосинтеза в клетках живых организмов. Они могут быть выделены из растительного и животного сырья. Большое число полимеров получают синтетическим путем на основе простейших соединений природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических превращений.

Карбоцепные полимеры обычно синтезируют полимеризацией мономеров, содержащих кратные углеродные связи или мономеров, содержащих неустойчивые карбоциклические группировки (например, из циклопропана и его производных), Гетероцепные полимеры получают полимеризацией и поликонденсацией мономеров, содержащих кратные связи углерода с другим элементом (например, С=О, С=N, N=С=О) или непрочные гетероциклические группировки.

Схема реакций полимеризации и поликонденсации приведена на рис.1:

Рис.1 Реакции образования полимеров: а) – полимеризация, б) – поликонденсация

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-61355.html

Полимеры — свойства и применение

Доклад-сообщение Полимеры

  • Полимеры — это высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Свойства полимеров во многом обусловлены не только молекулярной массой, но и химическим составом звеньев, пространственной конфигурацией молекул, степенью разветвленности молекул, типом связей между молекулами, способом производства полимера. В зависимости от всех этих параметров свойства полимеров могут различаться очень сильно.Практически все полимеры являются хорошими диэлектриками, обладают низкой теплопроводностью, высокой механической прочностью. Стеклообразные полимеры бьются без острых осколков. Линейные полимеры обладают способностью к обратимым деформациям; поддаются ориентации макромолекул под влиянием механических нагрузок (на этом свойстве основано производство пленок и волокон). Важным качеством полимеров является резкое изменение характеристик при введении небольших количеств примесей.Полимеры существуют в различных агрегатных состояниях: в виде тягучей жидкости (смазки, клеи, лаки и краски, герметики), в виде эластичных материалов (резины, силикон, эластомеры, поролон) и в виде твердых пластмасс (полиэтилен, полипропилен, поликарбонат и т.д.).Полимеры в качестве химических веществ могут:— образовывать новые химические связи между молекулами; — образовывать новые связи между отдельными звеньями молекулы;— присоединять боковые звенья к основной цепочке молекул;— распадаться на отдельные мономеры.

Образование полимеров

Искусственные полимеры получают в результате трех типов реакций: полимеризации, поликонденсации, химических реакций. Полимеризацией называется процесс присоединения повторяющихся цепочек молекул (звеньев) к активному центру роста макромолекулы.

Механизм полимеризации состоит из таких этапов, как:— образование центров полимеризации;— рост молекул путем последовательного присоединения новых звеньев;— перенос центров полимеризации на другие молекулы, которые начинают активно расти;— разветвление молекул;

— прекращение процесса роста молекул.

Для того чтобы вызвать полимеризацию в исходном низкомолекулярном сырье, используют различные способы воздействия: высокое давление, высокие температуры, воздействие светом или облучением, катализатором. В результате полимеризации химический состав сырья и готового продукта остается одним и тем же, но меняется структура вещества.

Поликонденсацией называется процесс изготовления полимеров из многофункциональных соединений методом перегруппировки атомов и отделения побочных продуктов (воды, низкомолекулярных соединений). Способом поликонденсации, например, производят поликарбонаты, полиуретаны, фенолальдегидные смолы.

Применение

Современная экономика просто немыслима без различных полимеров. Да мы и сами состоим из природных полимеров: белков, нуклеинов, полисахаридов.

Производство полимеров в промышленных масштабах началось в начале 20-го века. Практически одновременно промышленность начала производить искусственные полимеры методом переработки целлюлозы и синтетические полимеры методом переработки низкомолекулярного сырья (фенола, формальдегида, стирола, винилхлорида, акрила).

На основе эфиров целлюлозы изготавливали, в частности, целлулоид, пленки, лакокрасочные материалы. Например, развитие кинематографа напрямую связано с появлением нитроцеллюлозных прозрачных пленок.

Из синтетических полимеров перед Второй мировой войной особо важным было получение искусственного каучука, оргстекла, фенолформальдегидных смол.

В настоящее время полимеры используются практически во всех областях производства.

Из них делают игрушки и строительные материалы, имплантаты, ткани, лекарственные средства, смазку для станков, защитные маски и очки, оптические стекла, навесы и окна, мебельные ткани и наполнители, кожезаменители и обработанные натуральные кожи, резины, упаковочные материалы, рекламную продукцию, корпуса приборов, ткани и волокна искусственные и синтетические, пленки различного назначения, конструкционные материалы, материалы для электротехнической и радиотехнической индустрии, украшения, ионообменные и эпоксидные смолы, пластики с экстремальными свойствами (жаростойкие и морозоустойчивые, повышенной твердости, пожаробезорасные  ит.д.). Полимеры служат основой для производства композиционных материалов.

В магазине «ПраймКемикалсГрупп» широко представлена продукция из полимеров — это и пластиковая лабораторная посуда, и средства защиты, и различные лабораторные принадлежности. Также у нас можно купить и некоторые вещества, являющиеся полимерами — целлюлозу, крахмал, полиэтиленгликоль и другие, по выгодным ценам и с доставкой.

Источник: https://pcgroup.ru/blog/polimery-svojstva-i-primenenie/

Полимерные материалы, пластмассы

Доклад-сообщение Полимеры

  1. Пластмассы.

    • Определение
    • Классификация

а.Природные(органические)

б.Синтетические

4.Основныепредставители.

  • Полистирол
  • Полиэтилен
  • Полиимид
  • Эпоксидныесмолы

5.Основныесвойства пластмасс.

  • Химическиесвойства
  • Физическиесвойства

Историческаясправка.

Термин“поли­мерия”был введен внауку И.Берцелиусомв1833для обозначенияособого видаизомерии, прикоторой вещества(полимеры), имеющиеодинаковыйсостав, обладаютразличноймолекулярноймассой, напримерэтилен и бутилен,кислород иозон. Такоесодер­жаниетермина несоответствовалосовременнымпредставлениямо полимерах.“Истинные”синтетическиеполимеры к томувремени ещене были известны.

Рядполимеров был,по-видимому,получен ещев первой половине19века. Однакохимики тогдаобычно пыталисьподавитьполимеризациюи поликонденсацию,которые велик “осмолению”продуктовосновной химическойреакции, т.е.,собственно,к образованиюполимеров (досих пор полимерычасто называют“смолами”).Первые упоминанияо синтетическихполимерахотно­сятсяк 1838 (поливинилиденхлорид)и 1839 (полистирол),

Химияполимероввозникла тольков связи с созданиемА.М.Бутлеровымтеории химическогостроения.А.М.Бутлеровизучал связьмежду строениеми относительнойустойчивостьюмо­лекул, проявляющейсяв реакцияхполи­меризации.

Дальнейшеесвое развитиенаука о полимерахпо­лучила главнымобразом благодаряинтенсивнымпоискам способовсинтеза каучука,в которых участвоваликрупнейшиеучёные многихстран (Г.Бушарда,У.Тилден, немецкийучёный К Гарриес,И.Л.Кондаков,С.В.Лебедев идругие).

В 30-х годовбыло до­казаносуществованиесвободнорадикальногои ионного механиз­мовполимеризации.Большую рольв развитиипредставленийо поликонденса­циисыграли работыУ.Карозерса.

Сначала 20-х годов20 века развиваютсятакже теоретическиепредставленияо строенииполимеровВначале предполагалось,что такиебио­полимеры,как целлюлоза,крахмал, кау­чук,белки, а такженекоторыесин­тетическиеполимеры, сходныес ними по свойствам(например,полиизопрен),состоят измалых молекул,обладающихнеобычнойспособ­ностьюассоциироватьв растворе вкомп­лексыколлоиднойприроды благодарянековалентнымсвязям (теория“малых блоков”).Автором принципиальноно­вого представленияо полимерахкак о веществах,состоящих измакромолекул,частиц необычайнобольшой молекулярноймассы, былГ.Штаудингер.Победа идейэтого учёногозаставиларассматриватьполимеры каккачественноновый объектисследованияхимии и физики.

Полимеры

(Определениеполимеров)

Полимеры– высокомолекулярныесоединения,вещества сбольшой молекулярноймассой (от несколькихтысяч до несколькихмиллионов), вкоторых атомы,соединенныехимическимисвязями, образуютлинейные илиразветвленныецепи, а такжепространственныетрехмерныеструктуры.

Кполимерамотносятсямногочисленныеприродныесоединения:белки, нуклеиновыекислоты, целлюлоза,крахмал, каучуки другие органическиевещества.

Большоечисло полимеровполучаютсинтетическимпутем на основепростейшихсоединенийэлементовприродногопроисхожденияпутем реакцийполимеризации,поликонденсации,и химическихпревращений.

Взависимостиот строенияосновной цепиполимеры делятсяна линейные,разветвленные,и пространственныеструктуры.Линейные иразветвленныецепи можнопревратитьв трехмерныедействиемхимическихагентов, света,и радиации, атакже путемвулканизации.

ЛинейныеВМС могут иметькак кристаллическую,так и аморфную(стеклообразную)структуру.Разветвленныеи трехмерныеполимеры, какправило, являютсяаморфными.

Принагреванииони переходятв высокоэластическоесостояниеподобно каучуку,резине, и другимэластомерам.

При действииособо высокихтемператур,окислителей,кислот и щелочей,органическиеи элементоорганическиеВМС подвергаютсяпостепенномуразложению,образуя газообразные,жидкие, и твердыесоединения.

Физико-механическиесвойства линейныхи разветвленныхполимеров вомногом связаныс межмолекулярнымвзаимодействиемза счет силпобочныхвалентностей.Так, например,молекулы целлюлозывзаимодействуютмежду собойпо всей длинемолекул, и этоявление обеспечиваетвысокую прочностьцеллюлозныхволокон.

Аразветвленныемолекулы крахмалавзаимодействуютлишь отдельнымиучастками,поэтому неспособны образовыватьпрочные волокна.Особенно прочныеволокна даютмногие синтетическиеполимеры (полиамиды,полиэфиры,полипропилени др.), линейныемолекулы которыхрасположенывдоль оси растяжения.

Трехмерныеструктуры могутлишь временнодеформироватьсяпри растяжении,если они имеютсравнительноредкую сетку(подобно резине),а при наличиигустой пространственнойсетки они бываютупругими илихрупкими взависимостиот строения.

ВМСделятся на двебольшие группы:гомоцепные,если цепь состоитиз одинаковыхатомов (в томчисле карбоцепные,состоящиетолько из углеродныхатомов), и гетероцепные,когда цепьвключает атомыразных элементов.Внутри этихгрупп полимерыподразделяютсяна классы всоответствиис принятымив химическойнауке принципами.

Так,если в основнуюили боковыецепи входятметаллы, сера,фосфор, кремнийи др., полимерыотносятся кэлементоорганическимсоединениям.

Полимерныематериалыделятся на триосновные группы:пластическиемассы, каучуки,волокна химические.Они широкоприменяютсяво многих областяхчеловеческойдеятельности,удовлетворяяпотребностиразличныхотраслейпромышленности,сельскогохозяйства,медицины, культурыи быта.

Пластмассы.

Определение.

ПЛАСТМАССЫ(пластическиемассы, пластики)-материалына основе полимеров.Большой классполимерныхорганическихлегко формуемыхматериалов,из которыхможно изготавливатьлегкие, жесткие,прочные, коррозионностойкиеизделия.

Этивещества состоятв основном изуглерода (C),водорода (H),кислорода (O) иазота (N). Всеполимеры имеютвысокую молекулярнуюмассу, от 10 000 до500 000 и более; длясравнения,кислород (O2)имеет молекулярнуюмассу 32. Такимобразом, однамолекула полимерасодержит оченьбольшое числоатомов.

Классификация.

Некоторыеорганическиепластическиематериалывстречаютсяв природе, напримерасфальт, битум,шеллак, смолахвойных деревьеви копал (твердаяископаемаяприроднаясмола). Обычнотакие природныеорганическиеформуемыевещества называютсмолами.

Хотямодифицированныеприродныеполимеры инаходят промышленноеприменение,большинствоиспользуемыхпластмассявляютсясинтетическими.

Органическоевещество снебольшоймолекулярноймассой (мономер)сначала превращаютв полимер, которыйзатем прядут,отливают, прессуютили формуютв готовое изделие.

Сырьем обычноявляются простые,легко доступныепобочные продуктыугольной инефтянойпромышленностиили производстваудобрений.

Первымтермопластом,нашедшим широкоеприменение,был целлулоид—искусственныйполимер, полученныйпутем перера­боткиприродного—целлюлозы.

Основныепредставители.

Полистирол—неполярныйполимер, широкоприменяющийсяв электротехнике,сохраняющийпрочность вдиапазоне 210… … 350 К.

Благодарявведению различныхдобавок приобретаетспециальныесвойства:ударопрочность,повышеннуютеплостой­кость,антистатическиесвойства, пенистость.

Недостаткиполистирола—хрупкость,низкая устойчивостьк дей­ствиюорганическихрастворителей(толуол, бензол,четыреххло­ристыйуглерод легкорастворяютполистирол;в парах бензина,скипидара,спирта он набухает).

Полистиролвспенивающийсяшироко используетсякак теплозвукоизоляционныйстроительныйматериал. Врадиоэлектроникеон находитприменениедля герметизацииизделий, когданадо обеспечитьминимальныемеханическиенапряжения,создать вре­меннуюизоляцию отвоздействиятепла, излучаемогодругими эле­ментами.

Полиэтилен—полимерс чрезвычайношироким наборомсвойств ииспользующийсяв больших объемах,вследствиечего его считаюткоролем пластмасс.За 10… 12 лет экс­плуатациипрочность егоснижается лишьна ј.

Благодаряхи­мическойчистоте и неполярномустроению полиэтиленобладает высокимидиэлектрическимисвойствами.

Они в со­четаниис высокимимеханическимии химическимисвойствамиобусловилиширокое применениеполиэтиленав электротехнике,особенно дляизоляции проводови кабелей.

Помимополиэтиленаобщего назначениявыпускаютсяего мно­гиеспециальныемодификации,среди которых:антистатический,с повышеннойадгезионнойспособностью,светостабилизированный,самозатухающий,ингибитированный(для защиты откорро­зии),электропроводящий(для экранирования).

Главныйнедостатокполиэтилена—сравнительнонизкая нагревостойкость

Полиимидновыйкласс термостойкихполимеров,аромати­ческаяприрода молекулкоторых определяетих высокуюпрочностьвплоть до температурыразложения,химическуюстойкость,тугоплавкость.

Полиимиднаяпленка работоспособнапри 200°С в течениенесколькихлет, при 300°С —1000ч, при 400°С —до6 ч. Кратковременноона не разрушаетсядаже в струеплазменнойгорелки.

Принекоторыхспецифическихусло­вияхполиимид превосходитпо температурнойстойкости дажеалюминий. Степеньразрушенияполиимида -815°С., алюминия515°С.

Эпоксидныесмолы—продуктполиконденсациимногоатомныхсоединений,включающихэпоксигруппукольца

Основныесвойства пластмасс.

Химическиесвойства.

Сточки зренияхимическогоповеденияполимер похожна мономер (илимономеры), изкоторого (иликоторых) онполучен. Углеводородыэтилен H2C=CH2,пропилен H2C=CH–CH3и стирол H2C=CH–C6H5претерпеваютприсоединительнуюполимеризацию,образуя полиэтилен,полипропилени полистиролсо следующимиструктурами

Этиполимеры ведутсебя как углеводороды.Они, например,растворимыв углеводородах,не смачиваютсяводой, не реагируютс кислотамии основаниями,горят, подобноуглеводородам,могут хлорироваться,бромироватьсяи в случае полистироланитроватьсяи сульфироваться

Физическиесвойства.

Физическиесвойства полимера,напротив, зависятне только отхарактерамономера, нов большей степениот среднегоколичествамономерныхзвеньев в цепии от того, какцепи расположеныв конечноймакромолекуле.

Всесинтетическиеи используемыев промышленностиприродныеполимеры содержатцепи с различнымчислом мономерныхединиц. Эточисло называютстепеньюполимеризации(СП) и обычнопользуютсяего среднимзначением,поскольку цепине одинаковыпо длине.

Средняядлина цепи иСП может бытьопределенаэкспериментальнонесколькимиметодами (например,осмометриейизмерениемосмотическогодавления различныхрастворов;вискозиметриейизмерениемвязкости; оптическимиметодами измерениемсветорассеянияразличнымирастворами;ультрацентрифугированием,при которомвещества разделяютсяпо их плотности).СП особенноважна при определениимеханическихсвойств полимера,поскольку припрочих равныхусловиях болеедлинные цепиналагаютсядруг на другаболее эффективнои порождаютбольшие силысцепления.Можно сказать,что заметнаямеханическаяпрочностьнаблюдаетсяуже при СП 50–100,достигая максимумапри СП выше1000.

ГаззаевПетр 11с класс.Тема: «Полимерныематериалы,пластмасса.»24.10.2003

Источник: https://xreferat.com/108/1629-1-polimernye-materialy-plastmassy.html

Реферат на тему полимеры

Доклад-сообщение Полимеры

 ПОЛИМЕРЫ

Введение

РаботыА.М. Бутлерова, С.В. Лебедева и других русских химиков, создавших теориистроения органических веществ и разработавших оригинальные методы синтезаполимеров и каучуков, сыграли большую роль в развитии производствасинтетических материалов. В настоящее время производятся большие работы по созданию новых видов строительныхпластмасс, клеев, герметизирующих материалов.

Химияодна из важнейших областей естествознания, сыгравшая огромную роль в созданиисовременной научной картины мира. Ныне в сферу действия химической наукивовлечены примерно 100 доступных для химических исследований элементов(существующих в природе и полученных посредством ядерного синтеза) и их самыхразнообразных соединений.

Первые сведения о химических превращениях относятся кочень давним временам, когда еще не было понятия химического элемента. Но людиплавили металл, изготовляли стекло, красили ткани… Так постепеннонакапливались факты и сведения, которые легли в основу первоначальнойпрактической химии. Возникновение научной химии связано с именем Р. Бойля.

Онвпервые попытался дать определение химического элемента. Наша страна дала мирувеликих химиков, которые проникли в тайны строения вещества. Имена этих великихученых Ломоносов и Менделеев. Ломоносов был родоначальником химии в России, аМенделеев поставил эту науку на такую высоту, с которой она стала светить всемумиру.

Долгое время усилия химиков были направлены только на то, чтобы научитьсяискусственным путем получать те вещества, которые встречаются в природе мало. Ихимия преуспела в этом!

Сейчасв лабораториях ученые создают такие вещества, для которых в природе нетникакого образца и подобия: вещества с необычными свойствами или комбинациейтаких свойств. Возможности химии безграничны.

Химики берут у природы нефть,газ, уголь, минеральные соли, силикаты и руды и превращают их в миллионыразнообразных веществ: краски, лаки, мыло, удобрения, моторное топливо,лекарства, пластмассы, искусственные волокна, биологически активные вещества,косметику и т. д.

Химиюназывают «индустрией чудесных превращений», она позволяет синтезироватьматериалы, которых нет в природе, использовать их для создания всевозможныхмашин и приборов, для строительства жилья, для производства одежды и обуви… Химиямного делает для человека.

Отрасли химической промышленности дают благодатныевозможности для улучшения жизни людей.

Химия помогает людям беречь здоровье,поставляя все более действенные лекарства, лучше питаться, способствуяповышению урожайности сельскохозяйственных культур, защите растений отвредителей, а так асе хорошо одеваться, участвуя в изготовлении добротныхсинтетических и красивых тканей.

Сдавних пор люди использовали краски для того придать окружающим предметамразличные цвета. Для этого использовали природные соединения. Около трехдесятков природных красителей применяли в течение многих веков. В наши днииспользуются главным образом синтетические красители.

Краски это смеси зачастуюприродных красящих и связующих веществ, предназначенных для поверхностногоокрашивания различных предметов и изделий. Малярные краски обычно состоят изтонкоизмельченного пигмента, рассредоточенного в массе пленкообразующеговещества олифы.

Сейчас с натуральными олифами успешно конкурируют синтетическиеи полусинтетические глифталевые и др. Среди важнейших минеральных пигментовдиоксид титана TiO2 белого цвета.

Полимеры (от греческого polymeres состоящий измногих частей, многообразный) высокомолекулярные соединения (ВМС) с большоймолекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов). Молекулы такихсоединений (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок(мономерных звеньев). Изучение полимеров началось в XIX в.

, а принципы ихстроения были установлены в 2030-х гг. XX в. В 1920г. Немецкий ученый Г.Штаудингер, основываясь на теории химического строения органических веществ,высказал гипотезу о «макромолекулярном» строении полимеров и связал с этим ихфизико-химические свойства (например, вязкость растворов).

В дальнейшемразработка этой гипотезы привела к созданию теории строения макромолекул, наоснове которой стал производиться синтез все новых и новых классов полимеров сзаданными свойствами. Полимерные материалы делят на три основные группы:пластические массы, каучуки, химические волокна.

Они широко применяются вомногих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различныхотраслей промышленности, сельского хозяйства, строительства, медицины, культурыи быта. Природные полимеры: белки, нуклеиновые кислоты, смолы. Синтетическиеполимеры: полиэтилен, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы и т.д. Первыеупоминания о синтетических полимерах относятся к 1838г. (поливинилхлорид) и1839г. (полистирол). Термин «полимерия» был введен в науку И.Берцелиусом в1833г.

Химияполимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химическогостроения (начало 60-х г. XIX века).

Большое число высокомолекулярных соединений(полимеров) получают синтетическим путем на основе простейших соединений иэлементов нефтяного, углехимического, лесохимического и минеральногопроисхождения в результате реакции полимеризации, поликонденсации и химическихпревращений одних полимеров (природных и синтетических) в другие. Особую группусоставляют неорганические полимеры (пластичная сера, силикаты и др.) Например,путем реакции полимеризации из пропилена можно получить полипропилен.

nCH2=CH(-CH2-CH-) n

CH3        CH3

nчисло, которое показывает сколько молекул низкомолекулярного веществасоединяется в макромолекулу. В зависимости от строения основной цепи полимерыделятся на линейные, разветвленные, пространственные (трехмерные).

Линейнаяформа (зигзагообразная), когда структурные звенья соединены в длинные цепипоследовательно одно за другим (полиэтилен, полипропилен).

Линейныевысокомолекулярные соединения могут иметь как кристаллическую, так и аморфную(стеклообразную) структуру.

Пространственная(трехмерная) форма, когда линейные молекулы соединены между собой химическимисвязями (вулканизированный каучук-резина). Линейные и разветвленные цепи можнопревращать в трехмерные действием химических реагентов, света и радиации, а такасе путем «сшивания» (вулканизации).

Разветвленные полимеры, как правило,являются аморфными. При нагревании они переходят в высокоэластическое состояниеподобно каучуку, резине и другим эластомерам.

При действии особо высокихтемператур, окислителей, кислот и щелочей органические и элементоорганическиеполимеры подвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие итвердые (коксы) соединения.

Физико-механическиесвойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярнымвзаимодействием за счет сил побочных валентностей.

Так, например, молекулыцеллюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явлениеобеспечивает прочность целлюлозных волокон. А разветвленные молекулы крахмалавзаимодействуют лишь отдельными участками, поэтому не способны образовыватьпрочные волокна.

Особенно прочные волокна дают многие синтетические полимеры (полиамиды,полиэфиры, полипропилен и др.), линейные молекулы которых расположены вдоль осирастяжения.

Трехмерные структуры могут лишь временно деформироваться прирастяжении, если они имеют сравнительно редкую сетку (подобно резине), а приналичии густой пространственной сетки они бывают упругими или хрупкими взависимости от строения.

Высокомолекулярныесоединения делятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит изодинаковых атомов и гетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов.

Внутриэтих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми вхимической науке принципами. Так если в основную или боковые цепи входятметаллы, сера, фосфор, кремний и др.

, то полимеры относятся кэлементоорганическим соединениям.

Принагревании полимер линейной структуры сначала будет размягчаться, затем по мереповышения температуры начнет плавиться, образуя вязкотекучую жидкость. Еслинагревать дальше, то обнаружим, что полимер не перегоняется, а подвергаетсяхимическому разложению.

Полимеры пространственной структуры разлагаются принагревании, даже не переходя в вязкотекучее состояние. Например, температураплавления полиэтилена 110°С, а полипропилена 160-180°С. Многие полимерыхарактеризуются плохой растворимостью.

Вещества линейной структуры все жемогут, хотя и с трудом, растворяться в некоторых растворителях, образуя весьмавязкие растворы. Полиэтилен и полипропилен обладают свойствами предельныхуглеводородов. При обычных условиях эти полимеры не реагируют ни с сернойкислотой, ни с щелочами.

Концентрированная (дымящая) азотная кислота разрушаетполиэтилен, особенно при нагревании. Они не обесцвечивают бромную воду ираствор перманганата калия даже при нагревании.

Важнымсвойством полимеров является их высокая механическая прочность, что в сочетаниис другими свойствами (легкость, химическая стойкость и др.) обуславливает ихширокое применение. При этом полимеры пространственной структуры оказываютсяособенно прочными. Например, полипропилен имеет более высокую механическуюпрочность, чем полиэтилен.

Высокомолекулярныевещества синтезируют непосредственно двумя способами – полимеризацией иполиконденсацией низкомолекулярных веществ.

Реакцияполимеризации – это процесс соединения молекул в более крупные молекулы.

Реакцияполиконденсации – это процесс образования высокомолекулярных веществ изнизкомолекулярных, идущий с отщеплением побочного низкомолекулярного продукта(чаще всего воды).

Пластмассаминазываются материалы, изготовляемые на основе полимеров, способные приниматьпри нагревании заданную форму и сохранять ее после охлаждения. Как правило,пластмасса – смесь нескольких веществ; полимер – лишь одно из них, но самоеважное.

Он связывает остальные компоненты в однородную единую массу. Первоначальнопластмассы получали на основе природных полимеров производных целлюлозы,каучука, молочного белка казеина и др.

; потом в качестве связующих сталиприменять и синтетические полимеры фенолформальдегидные смолы, полиакрилаты,полиэфиры и др.

Общее для всех пластмасс то, что во время формования изделий ихполимерсвязующее находится в вязкотекущем состоянии, а при эксплуатации встеклообразном или кристаллическом. По масштабу производства пластмассызанимают первое место среди полимерных материалов.

В нихсочетаются большая механическая прочность, малая плотность, высокая химическаястойкость, хорошие теплоизоляционные электроизоляционные свойства и т.п.Пластмассы производятся из доступного сырья, они легко поддаются переработке всамые разнообразные изделия.

На начальных стадиях формирования изделия изпластмассы молекулы полимера практически всегда имеют линейную илиразветвленную структуру. Если эта структура сохраняется и после формования,пластмасса может многократно при нагревании возвращаться в вязкотекущеесостояние.

Материалы, обладающие этим свойством, называют термопластичными(термопластами). К их числу относятся полиэтилен, полистирол, полиамиды,поликарбонаты. Такие полимеры при нагревании размягчаются и в этом состояниилегко изменяют форму. При следующем нагревании они снова размягчаются и т.д.

Если же в процессе формования изделия происходит сшивка макромолекул, иполимер, твердея, приобретает сетчатое строение, то такую пластмассу уже нельзявозвратить в вязкотекущее состояние нагреванием или растворением. Этипластмассы называются термореактивными (реактопластами).

Среди них пластики наоснове фенолформальдегидных, алкидных, эпоксидных смол. Такие пластмассы принагревании сначала становятся пластичными, но затем утрачивают пластичность,становятся неплавкими и нерастворимыми. Повторно перерабатывать такой материалв новое изделие невозможно.

Впластмассы входят: наполнители (древесная мука, ткань, асбест, стекловолокно идр.

), снижающие стоимость материала и улучшающие его механические свойства;пластификаторы (например, сложные высококипящие эфиры), повышающиеэластичность, устраняющие хрупкость; стабилизаторы (антиоксиданты,светостабилизаторы), которые способствуют сохранению свойств пластмасс впроцессе их переработки и использования, красители, сообщаемые материалутребуемую окраску; и другие вещества.

Сейчассинтезируется множество различных полимеров, из которых делают пластмассы. Вотназвания некоторых из них:

Полиэтилен(-CH2-CH2-) n твердый, белого цвета, термопластичный, немного жирный на ощупь,напоминает парафин.

Используютдля изоляции электропроводов и кабелей. Водо- и газонепроницаемость позволяетиспользовать их как упаковочный материал. Химическая стойкость дает возможностьизготавливать из него разного рода трубы, емкости для перевоза и храненияразличных агрессивных жидкостей. Изготавливают в больших количествах предметыбытового назначения: посуду, упаковки и т.д.

Полипропилен(-СН2-СН2-) n имеет много общего с полиэтиленом

СН3

(твердый,белый, термопластичный). В отличие от полиэтилена, он размягчается при болеевысокой температуре (160°170°) и имеет повышенную прочность. Полипропилен идетна изготовление высокопрочной изоляции, труб, деталей машин, химическойаппаратуры.

Изделия из полипропилена могут использоваться при более высокихтемпературах (120°140°С), чем изделия из полиэтилена. Поливинилхлорид (-СН2-CH)n термопластичный. По составу и строению Сl его можно рассматривать какхлорпроизводное полиэтилена.

Поливинилхлорид устойчив к действию кислот и щелочей,обладает хорошими диэлектрическими свойствами, большой механической прочностью.Он практически не горит, но легко разлагается при нагревании, выделяя при этомхлороводород.

На основе поливинилхлорида получают пластмассы двух типов:винипласт, обладающий значительной жесткостью, и пластикат более мягкий. Извинипласта готовят химически стойкие трубы, детали химических аппаратов,аккумуляторные банки и др. Пластикат идет на изготовление линолеума,искусственной кожи, клеёнки, используется для изоляции проводов.

Полистирол(-СН2-СН-) n это термопластичный материал, твёрдый,

С6Н5

хрупкий,почти прозрачный или непрозрачный материал, может быть разного цвета, обладаетвысокими диэлектрическими свойствами, химически стойкий к щелочам и кислотам(кроме азотной кислоты). Полистирол легко поддается формованию. Из него готовятширокий ассортимент изделий.

Как хороший диэлектрик полистирол идет напроизводство деталей электро- и радиоаппаратуры. Так же из него готовятдекоративно-отделочные материалы, разного рода панели, облицовочные плиты и др.

Полистирол широко используется для изготовления предметов бытового назначенияосветительной аппаратуры, посуды, галантереи. Детских игрушек. Разновидностьюполистирола является пенополистирол. Он имеет структуру застывшей пены сзакрытыми порами. Материал этот очень лёгкий.

Он используется в качестветеплозвукоизоляционного материала в строительстве.

CH3

Полиметилметакрилат(-СН2-С-) n

C=O

O-CH3

Этотвёрдое, бесцветное, прозрачное и светостойкое вещество, не разбивается приударе, устойчиво к растворам кислот и щелочей. Из-за своей прозрачности полимерполучил название органического стекла. Применяется для остекленения самолётов,судов, вагонов, используется для производства светотехнических изделий, линз, вкачестве материала для лазерной техники и т.д.

Фенолформальдегидныепластмассы это термореактивный материал. Из фенолформальдегидных пластмасс прииспользовании древесной муки в качестве наполнителя готовят пресспорошки, а изних широкий ассортимент радио и электротехнических изделий (штепселя, розетки,радиодетали, телефонные трубки и т.д.).

Применяя в качестве наполнителяволокнистые материалы, например, хлопковый линтер, получают так называемыеволокнисты, из которых изготовляют технические детали, рейки, втулки, фланцы,переключатели и т.д. При использовании хлопчатобумажной ткани образуетсяпрочная пластмасса-текстолит.

Из него делают особенно ответственные деталимашин: шестерни, вкладыши подшипников, подкладочные кольца, шкивы и т.п. Широкоизвестны древесно-слоистые пластики. Они прочны, дешевы и с успехом применяютсяв качестве конструкционного материала, при изготовлении мебели и т.д.

Оченьценными свойствами обладают стеклопластики, которые готовятся пропиткойстеклоткани синтетическими смолами. Это материалы особой прочности, повышеннойтеплостойкости. Лучшие сорта стеклопластиков превосходят по прочности некоторыесорта сталей. Кроме того, стеклопластики в 5 раз легче стали. Они используютсядля изготовления крупногабаритных конструкций.

Так же ценными синтетическимиполимерными материалами являются пенопласты. Некоторые из них в 700 раз легчестали и в 100 раз легче воды.

Химизация народного хозяйства одно из основныхнаправлений научно-технического прогресса, характеризующееся внедрением методовхимической технологии, химического сырья, материалов и изделий из них вматериальное производство в целях его роста эффективности, и внепроизводственную сферу для улучшения условий и повышения уровня медицинского,культурного и бытового обслуживания населения. Промышленная реализациядостижений полимерной химии в 2030-х гг. XX века послужила началом современногоэтапа химизации народного хозяйства. Химизация народного хозяйства интенсивныйпроцесс. В 19511975ггю мировое производство пластических масс увеличилось с1,63 до 39,0 млн. в 24 раза. Применяются пластические массы в качествеконструкций, изоляций, фрикционных, антифрикционных, декоративных и другихматериалов.

Заключение

Особоевнимание следует обратить на одну из современных тенденций строительствавнедрение полимерных материалов во все отрасли строительства и, в частности,отделочные работы. Полимерные материалы в отличие от традиционных минеральныхматериалов требуют тщательного соблюдения технологии.

Например: прииспользовании полимерных связующих в полимерцементных работах или полимерныхмастиках необходимо строго соблюдать дозировку, порядок введения компонентов,температурные и временные режимы, чистоту рабочего места.

Применение полимерныхстроительных материалов необходимое условие для внедрения современныхиндустриальных методов в строительстве, позволяет облегчить и упроститьиспользование строительных конструкций, повысить производительность труда,снизить затраты и сократить сроки строительных работ.

  Очень ценными свойствами обладаютстеклопластики, которые готовятся пропиткой стеклоткани синтетическими смолами.Это материалы особой прочности, повышенной теплостойкости. Лучшие сортастеклопластиков превосходят по прочности некоторые сорта сталей. Кроме того,стеклопластики в 5 раз легче стали.

Они используются для изготовлениякрупногабаритных конструкций. Так же ценными синтетическими полимернымиматериалами являются пенопласты. Некоторые из них в 700 раз легче стали и в 100раз легче воды.

Химизация народного хозяйства одно из основных направленийнаучно-технического прогресса, характеризующееся внедрением методов химическойтехнологии, химического сырья, материалов и изделий из них в материальноепроизводство в целях его роста эффективности, и в непроизводственную сферу дляулучшения условий и повышения уровня медицинского, культурного и бытовогообслуживания населения. Промышленная реализация достижений полимерной химии в2030-х гг. XX века послужила началом современного этапа химизации народногохозяйства. Химизация народного хозяйства интенсивный процесс. В 19511975ггюмировое производство пластических масс увеличилось с 1,63 до 39,0 млн. в 24раза. Применяются пластические массы в качестве конструкций, изоляций,фрикционных, антифрикционных, декоративных и других материалов.

 Списоклитературы:

1. А.А. Тагер “Физикохимия полимеров”, М., химия, 1978.

2. В.А. Каргин, Г. Л. Слонимский “Краткие очерки по физико-химии полимеров”, изд.МГУ, 1960.

3. ТретьяковЮ.Д., Химия: Справочные материалы. – М.: Просвещение, 1984.

4. Материаловедение/Подред. Б.Н. Арзамасова. – М.: Машиностроение, 1986.

5. ДонцовА. А., Догадкин Б. А., Шершнев В. А., Химия эластомеров, – М.: Химия, 1981.

Источник: реферат по химии полимеры

Источник: http://raznota.ucoz.ru/publ/referaty/referat_na_temu_polimery/2-1-0-2

Referat-i-doklad
Добавить комментарий