Реферат: Полимеры

Оглавление

Гиганты органического мира — полимеры........................................................................................................... 2

Что такое полимеризация и как она происходит............................................................................................. 4

Полиэтилен и его семейство............................................................................................................................................ 5

Самый стойкий, самый прочный. Тефлон...................................................................................................................... 8

Каучук, резина и другие......................................................................................................................................................... 9

Что такое поликонденсация......................................................................................................................................... 12

«Волшебная резинка»............................................................................................................................................................ 12

«Дурацкая замазка»............................................................................................................................................................... 16

Фенолформальдегидные смолы.................................................................................................................................. 19

Может ли стекло быть органическим..................................................................................................................... 20

Список литературы............................................................................................................................................................... 233

Гиганты органического мира — полимеры

Среди изобилия самых разнообраз­ных по строению и свойствам орга­нических соединений есть особый класс — полимеры (от греч. «поли» — «много» и «мерос» — «часть»). Для этих веществ прежде всего характерна ог­ромная молекулярная масса — от де­сятков тысяч до миллионов атомных единиц массы, поэтому часто их ещё называют высокомолекулярными со­единениями (сокращённо ВМС).

К молекулярным гигантам относят­ся, например, важнейшие природные полимеры (белки, нуклеиновые кис­лоты,полисахариды), синтетические материалы (полиэтилен, поливинил-хлорид, каучук и т. д.). Поэтому ВМС играют важную роль и в биологиче­ских процессах, и в практической деятельности человека.

Органические полимеры постро­ены из элементарных звеньев — мно­гократно повторяющихся и связан­ных между собой остатков молекул низкомолекулярных веществ (моно-меров). Длину макромолекул выра­жают средним числом звеньев моно­мера, которое называют степенью полимеризации.

Полимеры могут иметь линейное, разветвлённое и сетчатое строение. Если каждое звено мономера условно обозначить буквой М, то макромоле­кула линейного строения будет вы­глядеть так:

... —М—М—М—М—М—М—...

В этом случае каждое из элементар­ных звеньев связано только с двумя

соседними и образует неразветвлён­ную цепь. Основная цепь макромо­лекулы может иметь короткие от­ветвления, и тогда построенные по такому типу полимеры будут раз­ветвлёнными: R

... ?̗̗̗̗̗̗...
R

В сетчатых (сшитых) полимерах длинные линейные цепи связаны друг с другом в единую сетку более короткими поперечными цепями.

Если молекула мономера несим­метрична (СН₂ =СН—Х, где Х — за­меститель), могут образовываться н регулярные, и нерегулярные полиме­ры. В регулярном полимере происхо­дит присоединение либо «голова к хвосту»:

—СН₂ —СНХ—СН₂ —СНХ—,

либо «голова к голове»:

—СН₂ —СНХ—СНХ—СН₂ —.

Макромолекулы полимеров мо­гут быть построены из остатков раз­ных мономеров; ВМС такого типа на­зываются сополимерами. При этом в зависимости от способа чередования различных звеньев они также бывают регулярного и нерегулярного строения:

... —М—М —М—М —М—М —...

регулярный сополимер

... —М —М —М—М—М—М —...

нерегулярный сополимер

По своему происхождению все МС делятся на природные — биопо-полимеры (например, крахмал и целлюлоза) и синтетические (полиэтилен, полистирол и др.).

Природные полимеры синтезируются клетками растительных и животных организмов, а синтетические человек научился получать из про­ектов переработки природного газа, ^фти, каменного угля.

Полимеры могут быть кристаллическими или аморфными. Для кристаллизации высокомолекулярных веществ необходимо упорядоченное строение достаточно длинных участ­ков молекулярной цепи.

Высокомолекулярные соединения не имеют четкой температуры плавле­ния. При нагревании многие полиме­ры не плавятся, а лишь размягчаются, что позволяет формовать из них изде­лия методами пластической деформа­ции — прессованием, выдавливанием, литьём. Такие полимеры называют пластическими массами (пластмасса­ми, пластиками). У пластмасс низкая плотность, они легче самых лёгких ме­таллов (магния, алюминия) и потому считаются ценными конструкцион­ными материалами. По прочности некоторые пластики превосходят чу­гун и алюминий, а по химической стойкости — почти все металлы. Они могут быть устойчивы к действию во­ды и кислорода, кислот и щелочей.

Обычно пластмассы — диэлектрики (не проводят электрический ток), и от­дельные их сорта известны как лучшие изоляционные материалы из всех ис­пользуемых в современной технике.

Что такое полимеризация и как она происходит

Одним из важных химических свойств непредельных углеводородов — алкенов и диенов — является способ­ность их молекул соединяться друг с другом в длинные цепи. Этот про­цесс происходит за счёт раскрытия двойных связей и называется полиме­ризацией:

nR—СН=СН₂ -> — (СНК—СН₂ )_n .

Полимеризация непредельных со­единений в зависимости от меха­низма может быть радикальной или ионной. Радикальную полимериза­цию вызывают вещества(они называ­ются инициаторами), которые при нагревании распадаются на свобод­ные радикалы. Присоединяясь к мо­лекуле мономера, они порождают новый радикал — прообраз будущей макромолекулы полимера. Эта части­ца способна захватывать всё новые и новые молекулы, постепенно пре­вращаясь в гигантский радикал.

Радикальными инициаторами могут служить органические пероксиды R—О—О—R', азосоединения

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--