Полимерлеу реакциялары арқылы алынатын полимерлер

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 123 бет
Таңдаулыға:

Меркулов В. В., Керуенбаева Ф. С.

ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР ХИМИЯСЫ

Студенттерге арналған оқу-әдістемелік құрал

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 5

1. Жоғары молекулалар қосылыстары химиясының

терминологиясы мен негізгі түсініктері 6

2. Жіктелуі және номенклатурасы 8

3. Төмен молекулярлы қосылыстардан ЖМҚ негізгі ереклешеліктері 11

4. Полимерлердің құрылымын зерттеудің негізгі әдістері 12

5. Полимерлердің фазалық күйі 13

6. Полимерлер изомериясы. . … . . . …… . . . 17

6. 1. Құрылымдық изомерия 17

6. 2. ЖМҚ стереоизомериясы 18

6. 2. 1. Энантиоморфтық (конформациондық) изомерия 18

6. 2. 2. Геометриялық изомерия 20

7. Мономерлер синтезі 23

8. Төмен молекулярлық қосылыстардан полимерді алу . . . 26

8. 1. Полимерлеу 28

8. 1. 1. Радикалдық полимерлеу 30

8. 1. 2. Иондық полимерлеу 34

8. 1. 2. 1. Катиондық (карбондық) полимерлеу 35

8. 1. 2. 2. Аниондық (карбаниондық) полимерлеу 36

8. 1. 2. 3. Ион-координациондық полимерлеу 39

8. 2. Сополимерлеу 42

8. 3. Полимерлеу әдістері 44

8. 4. Полимерлеу реакциялары арқылы

алынған жоғары молекулалық қосылыстар. 47

8. 5. Поликонденсациялау 47

8. 5. 1. Жіктелуі 46

8. 5. 2. Поликонденсациялау реакциясының негізгі заңдылықтары және ерекшеліктері 51

8. 5. 3. Сополиконденсациялау және блок-сополиконденсациялау 55

8. 5. 4. Поликонденсациялауды жүргізу тәсілдері 55

8. 5. 5. Поликонденсациялау реакциясы арқылы алынатын ЖМҚ 56

9. ЖМҚ химиясының жетістігі -дендримерлер 58

10. Элементорганикалық полимерлер 61

10. 1. Бейорганикалық басты тізбектері және органикалық бүйір топтары бар полимерлер . . . 61

10. 2. Органобейорганикалық тізбектері бар элементорганикалық полимерлер . . . 62

10. 3. Органикалық басты негізгі тізбектер және бейорганикалық бүйір топтары бар элементорганикалық полимерлер . . . 63

11. Мономерлердің құрылысы және олардың полимерлер түзуге қабілеттілігі 64

12. Полимерлердің химиялық қасиеті мен түрленулері 66

12. 1. Полимерлерге ұқсас түрленулер 68

12. 2. Макромолекулалық реакциялар 70

12. 3. Полимерлер деструкциясы 71

12. 4. Полимерлерді тұрақтандыру 73

13. Каучуктар 74

13. 1. Табиғи каучук 74

13. 2. Синтетикалық каучуктар 77

14. Пластикалық массалар 83

14. 1. Пластмассалардың жіктелуі 84

14. 1. 1. Қыздыруға байланысты 84

14. 1. 2. Құрамына байланысты 85

14. 2. Пластмассаларды өндіру тәсілдері 86

15. Синтетикалық талшықтар. 86

15. 1. Синтетикалық талшықтар өндірісі 87

15. 1. 1. Полиамидтік талшықтар 89

15. 1. 2. Полиэфирлік талшықтар 89

15. 1. 3. Хлорин талшықтар 90

15. 1. 4. Нитронның полиакрилонитрилдік талшықтары 91

15. 2. Синтетикалық талшықтардың мәні мен артықшылықтары 91

16. Ионалмасу шайырлары (иониттер)

16. 1. Жіктелуі 93

16. 2. Полимер иониттерін алу 94

16. 3 Ионалмасу шайырларының әрекет ету механизмі 97

16. 4. Ионит «сыйымдылығы» 98

16. 5. Амфотерлік иониттер (полиамфолиттер) 98

16. 6. Иониттердің қолдануы 99

17. ЖМҚ қалдықтарын кәдеге жаратудың экологиялық мәселелері………. 100

18. Қорытынды 105

19. Студенттердің өзіндік жұмысына арналған бақылау сұрақтары мен тапсырмалар 107

20. Үлгілік сынақ тест тапсырмалары 108

Әдебиет 136

Қосымша 1 137

Қосымша 2 138

КІРІСПЕ

Жоғары молекулалық қосылыстар (ЖМҚ) химиясы өткен ғасырдың 30-шы жылдардың басында химия ғылымының дербес бөлім ретінде бөлінді.

Бұл ғылымның негізін қалаушылары олардың мөлшері олардың ерекшеліктерін айқындайтын макромолекулалар бар екендігін болжаған Штаудингер және макромолекулалардың химиялық байланыстарының табиғатын белгілеуге үлкен үлес қосқан У. Карозерс болды.

Макромолекулалардың одан әрі дамуы көптеген елдердің ғалымдары, оның ішінде П. П. Шорыгина, В. В. Коршака, П. П. Кобеко, С. С. Медведева және басқа да ұлы ғалымдардың зерттеулеріне байланысты.

ЖМҚ химиясы - кешенді ғылым. Ол өзіне органикалық синтез саласындағы негізгі жетістіктерді, физикалық-химиялық және биологиялық зерттеулер және инженерлік шешімдерді біріктірді.

Полимерлер химиясындағы заманауи зерттеулер ең алдымен, адам қажетті қасиеттері бар синтетикалық полимерлі материалдардан құруға бағытталған. Алайда, бұл жоғары молекулалық өнімдер-табиғи шығу тегін зерттеу, оларды жетілдіру және жаңғыртуды жоққа шығармайды.

Органикалық және бейорганикалық заттар қосылыстарының қасиеттерін қоса атқаратын, сонымен қатар, құрамында көміртегімен қатар кремний, алюминий, титан, бор және басқа да атомдары бар заттардың синтез әдістері әзірленген (элементорганикалық ЖМҚ) .

Беріктігі болаттан кем түспейтін шыныпластик және көміртекті талшықтар құрылуда. Ұластырылған және блок полимер, бiрлескен тiгiлген және сiңiсетiн торлы полимерлер, термиялық тұрақты полимерлер және басқа полимерлерді алу жұмыстары қарқынды дамуда. .

ЖМҚ өндіріс технологиясы жетілдірілді, қазіргі кезде бар материалды және жаңа материалдарды жетілдіру жолдары ғылыми ізденістер үнемі жүргізілуде

Біздің ғасыр - полимерлер ғасыры деп аталады. Полимер материалдар немесе оның негізінде жасалған бұйымдарды қолданбайтын халық шаруашылығы саласын атау қиын.

1. ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛАР ҚОСЫЛЫСТАРЫ ХИМИЯСЫНЫҢ ТЕРМИНОЛОГИЯСЫ МЕН НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ

Жоғары молекулалы қосылыстар немесе полимерлер (гр. πολύ- көп, μέρος - бөлік, бөлігі) - молекула құрамында өзара химикалық немесе координаттық байланыстармен қосылған жүздеген, мыңдаған атомдары бар және өздеріне ғана тән қасиеттермен ерекшеленетін заттар тобы.

ЖМҚ химиясы бір-бірімен өзара қарапайым коваленттік байланыстар арқылы қосылған молекулалары үлкен атомдар санынан тұратын заттарды зерттейді.

Мұндай молекулаларды макромолекулалар деп атайды, мысалы, полиэтилен (С ₂ Н ₄ ) n макромолекуласы, целлюлоза (С ₆ Н ₁₀ О ₅ ) n, табиғи каучук (С ₅ Н ₈ ) n, полихлорвинил (С ₂ Н ₃ Cl) n және т. б.

Макромолекуладағы жекелеген қарапайым буындардың арасындағы байланыс барлық органикалық қосылыстардың арасындағы байланыс сияқты. Сонымен қатар байланыстың сипаты полимерлердің физикалық және химиялық қасиеттерін анықтай отырып үлкен маңызға ие.

1 кестеде (қосымша 1) полимерлерге тән қарапайым буындар арасындағы кейбір байланыстың түрлері келтірілген.

Көптеген полимерлердің макромолекулалары бір-бірімен байланысқан бірнеше рет қайталанатын атомдар топтарынан - қарапайым (мономерлік) буындардан құрылған.

Мысалы:

…−СН ₂ −СН ₂ −СН ₂ −СН ₂ -… полиэтилен

…−СН ₂ −СН−СН−СН ₂ -… поливинилхлорид

Cl Cl

Әдетте, мономер буындарынан құрылған атомдар макротізбектегі жалпы формуласы келесі:

[СН ₂ −СН ₂ ] _n - полиэтилен

[СН ₂ −СН] _n - поливинилхлорид, мұндағы n - полимеризация дәрежесі.

Жай ғана полимер ( poly - көп, meros - бөлшек) ЖМҚ - деп жиі атайды.

Макромолекуладағы n қарапайым буындардың саны полимердің басты сипаттамаларының бірі болып табылады. Осы шама мен полимердің молекулалық массасы арасында келесі қатынас орнайды:

n = М/m ,

мұндағы m - қарапайым буынның молекулалық массасы 1.

Полимерлер дәрежесі жоғары полимерлеуді жоғары полимерлеу деп атайды ( М > 5000), шағын - олигомерлер (полимерлену дәрежесі бірнеше жүздеген бірлікке дейін) . Олигомерлердің қасиеттері қарапайым төмен молекулалық заттарға және «шынайы» ЖМҚ арасында өтпелі болады.

Полимерлердің бірегейлік кезеңдері - бірдей кеңістіктік құрылымы бар бірнеше рет қайталанатын бөліктер. Қарапайым буындар бірдей химиялық құрамды, бірақ кеңістіктік құрылымы бойынша ерекшеленетін болуы мүмкін.

Н ₃ С Н ₃ С

С=СН СН ₂ СН ₂ С=СН

… − Н ₂ С СН ₂ С=СН СН ₂ СН ₂ −…

Н ₃ С

0, 816 нм

цис- полиизопрен (табиғи каучук)

Н ₃ С СН ₂

Н ₃ С СН ₂ С=СН СН ₂ −…

С=СН СН ₂

−С Н ₂

0, 48 нм 0, 48 нм

транс -полиизопрен (гуттаперча)

Каучуктың бірегейлік кезеңі 0, 816 нм, ал полиизопрендікі 0, 48 нм. Каучуктан полиизопренге көшу кезінде бірегейлік кезеңі екі есе азаяды. Бұл валенттік бұрыштарының және атомаралық қашықтықтың өзгеруінің салдары. Кристалдық күйде қатаң бағдарлау кезде ғана макромолекула тізбектерінің жекелеген бөліктері кеңістікте бекітілген қалыпты қаылдайды.

Мономерлік топтардың ішінде түбегейлі бірдей (симметриялық) құрылысқа аздаған полимерлер ие. Мысалы, полиэтилен (−СН ₂ −СН ₂ −) _n және полибутадиен (−СН ₂ −СН=СН−СН ₂ −) _n .

Байланысты орналастыру тәртібін қарапайым буындардың тізбегі ажыратады:

Тұрақты - қиыр тәртіпті буындардың орналасуы

1 2 1 2 1 2 1

…−СН ₂ −СН−СН ₂ −СН−СН ₂ −СН−СН ₂ −…

Сl Cl C1

Тұрақты емес - монотондық кезектесу буындарының болмауы

1 2 1 2 2 1

…−СН ₂ −СН−СН ₂ −СН−СН−СН ₂ −…

Cl Cl Cl

2. ЖІКТЕЛУІ ЖӘНЕ НОМЕНКЛАТУРАСЫ

Полимерлік қосылыстардың алуан түрлілігі осы заттарға тән қасиеттері бар әр түрлі топтарға жіктелген қосылыстардың пайда болуына әкеп соқтырды. Әдетте ЖМҚ шығу тегіне, құрамына, құрылысына, қызуға бейімдігіне байланысты, синтездеу тәсіліне, тізбектердің біркелкілігіне байланысты жіктейді. Құрылымдық тізбектердің химиялық құрамына байланысты полимерлердің бірнеше түрі бар:

Гомополимерлер - барлық буындары бірдей

(−СН ₂ −СН=СН−СН ₂ −) _n −А−А−А−А−

Сополимерлер - макромолекула құрамында әр түрлі құрамды немесе құрылысты буындары. Олар:

кезектесіп келетін немесе тактикалық (буындары тұрақты орналасқан сызықтық полимерлер)

…−А−В−А−В−А−В−…

Атактикалық (буындары тұрақсыз орналасқан сызықтық полимерлер) …−А−В−В−А−В−А−А−…

блок-сополимерлер (сызықтық буында көптеген бірдей тізбекті блоктардан құралған) .

…−А−А−А−В−В−В−А−А−А−В−В−В−…

Егілген привитые (бұтақталған құрылысқа ие, негізгі буын бір мономерден, ал бүйір бөліктері басқа мономерден)

−В−В−В−В−…

…−А−А−А−А−А−А−А−…

…−В−В−В−В−

Блок-сополимерлерде оларды ағалы материал ететін гомополимердердің қасиеттері сақталған. ЖМҚ жіктелуінің негізгі типтері кестеде келтірілген.

1 кесте

ЖМҚ жіктелуі

Полимер түрі: Полимер түрі

Қасиеттері: Қасиеттері

Мысалдар: Мысалдар

Полимер түрі: I. Шығу тегіне байланысты

Полимер түрі: Табиғи

Қасиеттері: Табиғи күйінде қолданылады

Мысалдар: Целлюлоза, канифоль, белки, нуклеин қышқылдары, табиғи каучук және басқалар

Полимер түрі: Жасанды

Қасиеттері: Табиғи полимерлерді химиялық өңдеу арқылы жасалады

Мысалдар: Целлюлозаның ацетат и нитраттары, вулкандалған каучук

Полимер түрі: Синтетикалық

Қасиеттері: Төмен молекулалы табиғи және синтетикалық заттар мономерлерді синездеу арқылы алады.

Мысалдар: Полиэтилен, поливинилхлорид, каучук - изопрен бутадиен және басқалар.

Полимер түрі: II. Макромолекулалардың химиялық құрамына байланысты

Органикалық: Органикалық

Кроме атомов С и Н могут быть атомы S, N, O, галогенов: Кроме атомов С и Н могут быть атомы S, N, O, галогенов

Полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды: Полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды

Органикалық: Элементорганикалық

Кроме атомов С и Н могут быть атомы S, N, O, галогенов: С және Н атомдарымен қатар, S, N, O гетероатомдарын басты және бүйір тізбекте болатын

Полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды:

Кварц, полидиметилксилоксан, поливинилалкилсилан

(−СН ₂ −СН-) _n

SiR ₃

Органикалық: Түйіндес байланыс жүйесімен

Кроме атомов С и Н могут быть атомы S, N, O, галогенов:

…−С=СН−С=СН−…

R R

Полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды:

( ^- ^- ) _n

Полифенилен

(−С≡С−С≡С−) _n полиины

Органикалық: III. Басты тізбектің химиялық құрамына байланысты

Гомотізбекті: Гомотізбекті

Бірдей атомдардан тұрады: Бірдей атомдардан тұрады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

(−СН ₂ −СН-) _n

СН ₃

Полипропилен

(−СН ₂ −СН−) _n

О−СОСН ₃

Поливинилацетат

(−СН ₂ −С−) _n

Поливинилиденхлорид

Гомотізбекті: Гетеротізбекті

Бірдей атомдардан тұрады: Басты тізбек бірнеше элементтер атомнан тұрады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

(−СН ₂ −О−)

полиформальдегид,

полиэфиры, полиуретаны

Гомотізбекті: IV. Молекулалардың геометриялық формасына байланысты

Гомотізбекті: Сызықтық

Бірдей атомдардан тұрады: …−СН ₂ −СН ₂ −СН ₂ −СН ₂ −…

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Полиэтилен, поливинилхлорид,

амилоза, табиғи каучук

Гомотізбекті: Тармақталған

Бірдей атомдардан тұрады:

…−СН ₂ −СН−СН ₂ −СН−…

R ₃ R ₃

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Амилопектин крахмала,

Кейбір синтетикалық полимерлер және егілген полимерлер

Гомотізбекті:

Қосылған

(торлы, біріккен)

Бірдей атомдардан тұрады:

ОН

СН ₂

СН ₂ СН ₂

СН ₂

ОН ОН

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид: Фенол- және несепнәр формальдегидті шайыр, резина, каучук макромолекуласы, күкірт атомымен тігілген

Гомотізбекті: Кеңістіктік

Бірдей атомдардан тұрады:

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид: жүн, графит және т. б

Гомотізбекті: V. Қыздыруға қатысты

Гомотізбекті: Термопластикалық

Бірдей атомдардан тұрады: Қыздырған кезде қайтымдылық қасиеттерін өзгертеді

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Сызықтық және тармақталған

полимерлер: полиакрилаттар,

полистирол, целлюлоза,

полиэтилен

Гомотізбекті: Термореактивтік

Бірдей атомдардан тұрады: Қыздырған кезде қайтымсыздық қасиеттерін өзгертеді Термотұрақтылық қалыпқа енеді.

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Кеңістіктік құрылымды полимерлер:

Фенолформальдегидтік шайырлар,

полиуретандар, бутилкаучук

Гомотізбекті: VI. Синтездеу әдісіне байланысты

Гомотізбекті:

Полимеризциялық:

- радикалды

- иондық

- сатылы

- ионды-координациялық

- сополимерленген

Бірдей атомдардан тұрады: Полимеризациялау реакциялары арқылы алынады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид: Полиэтилендер және этилен мен ацтиленнің басқа туындылары

Гомотізбекті: Поликонденсациялық

Бірдей атомдардан тұрады: Поликонденсациялау реакциялары арқылы алынады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Полиэфир, фенолформальде-

гидтік полимерлер,

фенолфурфуролды полимер

Гомотізбекті: VII. Құрылымдық буындардың химиялық құрамы бойынша

Гомотізбекті: Гомополимерлер

Бірдей атомдардан тұрады: Әр түрлі құрылымдық буындар

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

Полиэтилен, табиғи каучук

Және тағы басқалар

Гомотізбекті: Сополимерлер

Бірдей атомдардан тұрады: Әр түрлі құрылымдық буындар

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид: Фенолформальдегидтік шайырлар

Гомотізбекті: VIII. Полярлығы бойынша

Гомотізбекті: полярлы емес

Бірдей атомдардан тұрады: Полярлы топтардан құралмаған немесе симметриялы орналасқан полярлы топтардан тұрады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

(−СН ₂ −СН ₂ −) _n

полиэтилен

F F

(−С−С−) _n

F F

тетрафторэтилен

Гомотізбекті: Полярлы

Бірдей атомдардан тұрады: Бір бірімен симметриялы емес полярлы байланыстардан тұрады

(−СН2−СН-)nСН3Полипропилен(−СН2−СН−)nО−СОСН3ПоливинилацетатCl(−СН2−С−)nClПоливинилиденхлорид:

(−СН ₂ −СН−) _n

полиакрилонитрил

(−СН ₂ −СН−) _n

поливинилхлорид

Сонымен қатар органикалық химияда жіктелу түріне қарай ЖМҚ ды ароматты және аллифатты, қаныққан және қанықпаған, оттек және азот қылған, жай және күрделі эфирлер, амитер және т. б. деп бөледі. (1қосымша 2 кесте)

3. ТӨМЕН МОЛЕКУЛЯРЛЫ ҚОСЫЛЫСТАРДАН жмқ НЕГІЗГІ АЙЫРМАШЫЛЫҚТАРЫ

1. Полимерлердің бірінші ерекшелігі - жоғары молекулалық массасы - соған байланысты полимер ерітінділерінің жоғары тұтқырлығы. Төмен молекулалық қосылыстар үшін молекулалық масса тұрақты шама, оның өзгеруі заттың басқаға ауысқандығын білдіреді. Жоғары молекулалық қосылыстар үшін молекулалық масса жаңа түсінік.

Полимерлерде - синтез жағдайы бойынша ұзындықтары əртурлі, бірақ құрамы мен құрылысы бірдей макромолекулалар түзіледі. Осының салдарынан жоғары молекулалық қосылыстардың молекулалық массасы тұрақты емес, ортастатистикалық шама. Сондықтан жоғары молекулалық қосылыстар химиясында орташа молекулалық масса деген ұғым енгізіледі. Орташа молекулалық масса жоғары молекулалық қосылыстардың маңызды сипаттамасы, бірақ ол полимерлердің қасиеттерін біртекті сипаттай алмайды, себебі бірдей орташа молекулалы массалы полимерлердің əртүрлі үлгілері əрбір полимергомологтардың санына байланысты өзгеше болуы мүмкін.

2. Жоғары молекулалық қосылыстардың тағы бір айырмашылығы полимерлердің полидисперстігінде. Полидисперстік - полимер макромолекулаларының ұзындығының əртүрлілігі. Бұлай болатыны синтез шартына байланысты, себебі тізбектің берілу жəне үзілу реакциялары əртүрлі өсуші тізбек үшін əр кезенде өтеді.

3. Полимерлер төмен молекулалық қосылыстарға қарағанда өте баяу ериді, ал еру процесінің алдында олар ісінеді, яғни еріткіштіктің белгілі бір көлемін сіңіріп алады.

4. Жоғары молеқулалық қосылыстар ұшқыш емес жəңе оларға тек қатты жəне сұйық агрегаттық күй тəн.

5. Жоғары молекулалық қосылыстар жұқа қабық жəне талшық түзуге бейім.

6. Полимерлердің төмен молекулалық косылыстардан əсіресе физикалық

қасиеттері жағынан айырмашылықтары өте үлкен.

Полимерлерге қайта кристалдау жəне айдау сияқты химиялық қосылыстарды бөліп алу жəне тазарту əдістері қолдануға келмейді.

Барлық органикалық полимерлердің меншікті салмағы өте төмен (0, 9-дан 2, 3г/см3) .

Полимерлерге сонымен қатар (əсіресе полярлы емес) диэлектриктік қасиеттер де тəн.

Көптеген полимерлер түссіз, олар тек жарық сəулелерін ғана емес, сол сияқты УК-спектрінің сəулелерін де өткізе алады.

7. Полимерлерге жоғары эластикалық күй тəн.

8. Полимерлерде химиялық өзгерістер процесі аяғына дейін жүрмейді жəне де соңғы өнімді бастапқы заттан бөліп алу мүмкін емес.

9. Жоғары молекулалық қосылыстар үшін зат құрамының тұрақтылык жəне зат массасының əрекеттесу зандары орындалмайды.

10. Полимерлерде процестердің уақыт аралығында жүруі, яғни релаксация құбылысы орын алады. Оларға жүқ түсіргенде толық деформация бірден дамымай, уақыт аралығында жүреді.

4. ПОЛИМЕРЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫН ЗЕРТТЕУДІҢ НЕГІЗГІ ӘДІСТЕРІ

ЖМҚ құрылысын анықтаудың тарихи мiндеті сұйылтылған ерiтiндiлер табиғатын анықтаумен тығыз байланысқан болды. Г. Штаудингера, В. А. Каргина, С. М. Липатова және т. б. зерттеу жұмыстарының нәтижесі бойынша, оларды бұрын коллодты табиғатқа жатқызылғанымен, шынайы ерітінділер екендігі дәлелденді. Яғни, макромолекулалар араластырылған ерітінділерде кинетиклық өзіндік бөліктер ретінде мір сүреді. Олардың шамасын анықтау мицелланың өлшеміне емес, макромолекуланың өлшеміне, молекулярлық массасына байланысты.

Молекулярлық массаны кейбір тәуелсіз әдістер арқылы өлшеу барлық ЖМҚ шынында да үлкен молекулалардан макромолекулалардан тұратындығын дәлелдеді.

Молекулярлық массасы 5000нан асатын заттарды ЖМҚ, ал молекулярлық массасы 500ден төмен заттарды жатқызамыз. Олигомерлер ТМҚ қасиеттеріне ие болғанымен, ТМҚ ерекшеленеді.

ЖМӨ химиялық құрамын анықтау үшін қарапайым элементтік талдау қолданылады. ЖМҚ зеттеуде қолданатын әдістерің бірі деструкция немесе макромолекулаларды ТМҚ талдау немесе бөлу болып табылады. Бөлінген макромолекулалардың алынған құрылыы мен қасиетін біле отыруып, бастапқы заттың құрылысы жөнінде қорытынды жасауға болады.

ЖМҚ табиғатына және әр түрлі қоздырғыштарға төзімділігіне байланысты гидролиттік, термиялық, отыырғыш және деструкцияның басқа әдістері қолданылады.

Деструкцияны зерттеу полимерлердің қандай жағдайда қандай жағдайда өңделетінін анықтауға мүмкіндік береді. Деструкцияның механизмі мен заңдылықтарын білу берілген міндеттен тәуелді оны күшейту немесе әлсірету мүмкіндіктерін береді.

Полимерлердің еріткіш молекулаларымен əрекеттесуінің маңызы зор. Полимерлерді синтездегенде, оларды өндеп бұйымдарға айналдырғанда жəне бұл бұйымдарды əр түрлі сұйық ортада пайдаланғанда еріткішпен макромолекулалардың арасында əрекеттесу болады.

Полимер ерітінділері олардың молекулалық массасын жəне макромолекулалардың өлшемін анықтау үшін де қажет. Полимерлер төмен молекулалық сұйықтармен əрекеттескенде шын жəне коллоидты ерітінділер түзілуі мүмкін. Төменде шын ерітінділер жəне коллоидты жүйелердің негізгі белгілері келтірілген.

Шын ерітінділер Коллоидтық жүйелер

І. Компоненттер арасында бір-біріне І. Компоненттер арасында бір-біріне

ынтықтық бар. ынтықтық жоқ.

2. Өздігінен пайда болады. 2. Мəжбүрлік түрде пайда болады.

3. Молекулалық жəне иондық дис- 3. Коллоидтық дисперстілік.

4. Тернодинамикалық тұрақтылық. 4. Тернодинамикалық тұрақсыздық.

5. Дисперстік дəрежеленуі уақытқа 5. Дисперстік дəрежеленуі уақытқа

байланысты өседі. байланысты кемиді.

6. Агрегаттық тұрақтылық. 6. Агрегаттық тұрақсыздық.

7. Бір фазалық. 7. Екі фазалық.

8. Беттік бөліну жоқ. 8. Беттік бөліну бар.

9. Қайтыды. 9. Қайтымсыз.

Сонымен, шын ерітінділер - полимер макромолекулярлық деңгейге дейін бөлініп, қасиеттері уақыттың ұзақтығынан өзгермейтін бір фазалы ерітінділер.

Коллоидты ерітінділерге уақыт өткен сайын біртіндеп екі фазаға бөлінетін, тұрақсыз жүйелер жатады. Коллоидты ерітінділер түзетін компоненттер өздігінен əрекеттеспейді. Полимерді еріту үшін механикалық жəне басқа энергия жұмсап, мəжбүр ету керек. Шын ерітінділердің компоненттері өздігінен əрекеттесіп бір фазалы жүйе түзеді. Алайда полимерлердің шын ерітінділерінің төмен молекула қосылыстардың ерітінділермен салыстырғанда, өздеріне тəн ерекшеліктері бар. Ол ерекшелердің басты себебі, полимерлердің молекуласы мен еріткіш молекулаларының өлшемлерінің айырмашылығының өте үлкен болғандығынан. Ол ерекшеліктері ісіну, полимер ерітіндісінің жоғары тұтқырлығы, классикалық термодинамика заңдары мен теңдеулерінен кейбір ауытқулары жатады.

5. ПОЛИМЕРЛЕРДІҢ ФАЗАЛЫҚ КҮЙІ

Полимердің қасиеті макромолекуласының форма мен полимердің химиялық құрамына ғана емес, олардың өзара орналасуына да байланысты. Әр түрлі полимерлердің макромолекулалары әр түрлі химиялық құрам, ұзындығы, формасы және икемділік деңгейі болады. Макромолекулалардың тізбектерінің икемділігіне молекулааралық арақатынастың күші әрекет етеді. Осы күштер бөлек тізбек буындардың жылжу еркіндігінің дәрежесін шектейді.

Тізбектің айналу сипаты макромолекуланың кинетикалық энергиясымен анықталады. Оны өзгерту үшін белгілі көлемде энергия жұмсалуын макромолекуланың энергетикалық барьері деп аталады. Макромолекуланың кеңістіктегі орналасуына байланысты полимердің иілгіштігі мен икемдік дәрежесі өзгереді, ол өз кезегінде механикалық әрекет ету кезінде материалдың деформациялану сипатын анықтайды.

Макромолекулалардың орналасуының реттілігі бойынша олар полимердің екі типті фазалық қалпына бөлінеді: аморфты және кристалдық.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.