Полимердің алу механизмі

Мазмұны:

1. Мономер сипаттамасы (құрылысы, физико . химиялық қасиеттері,
басқа мономерлермен салыстырғандағы полимерленуге активтілігі). ... ... 4
2. Полимердің алу механизмі. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
3. Полимердің құрылымы (құрылыс ерекшеліктері, изомерия,
молекулярлы . массалық сипаттамалары). Макромолекулалардың
конфигурациясы мен конформациясы. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
4. Полимердің қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
5. Полимердің ескіруі және тұрақтандыруы. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .26
6. Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
1. Мономер сипаттамасы

Полимер түзетін заттар мономерлер (моно - бір) деп аталады. Полиуретанның мономері уретан болып табылады –

- N – C – O -
│ ║
H O

Изоционаттардың сумен әрекеттесу салдарынанаминдер түзілсе, спиртпен әрекеттескенде α – аминокарбонды қышқылдың күрделі эфирлері, яғни уретандар түзіледі:

R – N = C = O + R1OH → RNH – COOR1

Уретанды топқа амидті топ кірген соң полиуретандар өз құрылысы мен кейбір қасиеттеріне байланысты полиамидтерге ұқсас болып келеді:

- N – C –
│ ║
H O

Әдеттегідей, құрамында ароматты тобы бар мономерлер, физико-механикалық параметрлері жоғары және жеткілікті жоғары молекулалық қосылыстар алуға мүмкіндік береді:

Тығызыдығы, г/см³ ........................................................................................ 1,21 Балқу температурасы, °С.......................................................................... 176-180
Төзімділік шегі, кгс/см²:
»иілгенде..................................................................................................700-800
»созылғанда..............................................................................................500-600
»сығылғанда ............................................................................................800-850
Соғылу тұтқырлығы, кгс∙см/см²..................................................................... 50
Жылутұрақтылық , °С:
Мартенс бойынша .......................................................................................... 60
Вик бойынша ...............................................................................................150-165

Сужұтымдылық , %:
» 24 сағатта ................................................................................................... 0,1
» 1 аптада .......................................................................................................0,25

Жылу өткізгіштік коэффиценті ккал (м ∙ сағ ∙ град).................................... 0,27
Сызықтық доғасы, мин ................................................................................ 2 - 2,5
Құю кезіндегі апшу, % ................................................................................ 1 – 1,2

Полимер түзетін шикізаттар
Шикізат ретінде ди- және триизоционаттар қолданылады. Оларды алу ди- және триамидті алифатты немесе ароматты қатардың еріткіштер қатарындағы фосгендер арасындағы реакцияға негізделген:

H2N – R – NH2 + 2COCI2 → OCN – R – NCO + 4HCI

Реакция 0-150°С-де жүргізіледі. Еріткіш ретінде толуол, 0 және n-дихлорбензол жүреді. Реакцияның соңында фосганнің шығыны, азот немесе көмірқышқыл газы арқылы желдеткіш алып тасалынады, диизоционат вакуумды тазартқышпен тазартылады.
Гексаметилендиизоционатты алу кезінде гексаметилендиаминнен бос негіз немесе карбонат түрінде алынады. Диаминді 0- дихлоробензолда ерітеді де фосгенмен ( 1 моль ) 0°С-де өңдейді. Алдымен карбоминді қышқылдардың хлорангедриді түзіледі.

H2N(CH2)6 NH2 + COCI2 → HCI ∙ H2N(CH2)6 NHCOCI

Сонсоң 150°С – де фосгеннің тағы 1 молін өткізді де диизоционат алады

HCI ∙ H2N(CH2)6 NHCOCI + COCI2 → OCN(CH2)NCO + 4HCI

Диаминді карбонатты алу үшін 0- және n-дихлорбензол ұнтағындағы 20%-дың диамин ерітіндісін (90:10) 40-70°С-де 6 сағ бойы араластыра отырып көміртегінің қосқышқылымен өңдейді. Түзілген суспензияны -5°С-ге дейін суытып, 12-15 сағаттан кейін өндірілген карбоминді қышқылдың хлорангидрид ерітіндісі мөлдірленбейінше фосген арқылы өткізеді. Сосын бұл ерітіндіні 70°С-ге дейін жылытылған дихлорбензолды ыдысқа баяу құяды және фосгендеу 150°С-де жалғасады, одан кейін дайын өнім вакуумда тазаланады.
Нитротолуолдарды қайта ретке келтіру арқылы гексаметилендиаминге аналогты болып келетін схемадағы фосгенмен әрекеттесетін толуилендиаминдер алады:

CH3 CH3 CH3
│ │ │
-- CH2 + COCI2 → --NHCOCI + COCI2 → --N = C = O

│ │
Қолданылған әдебиеттер:

1. Тасанбаева Н.Е., Мамытова Г.Ж., Сақыбаева С.Ә. «Полимерлердің химиясы мен физикасы». Шымкент: ОҚМУ, 2005 – 208б.
2. М.А.Асаубек «Полимер құрылымы» Алматы 1999 – 33б.
3. А.А.Николаев «Синтетические полимеры и пластические массы» Издательство «Химия» 1966г
4. М.Ю.Кацнельсон, Т.А.Балаев «Пластические массы» Справочник 1982г
5. Л.А.Цветков «Органикалық химия» 11- сынып оқулығы Алматы 1989ж
6. Н.И.Кольцов, В.А.Ефимов «Химия» Москва 2000ж
        
        Мазмұны:
1. Мономер сипаттамасы (құрылысы, физико – химиялық қасиеттері,
басқа мономерлермен салыстырғандағы полимерленуге активтілігі).
........4
2. Полимердің алу механизмі.
............................................................................
.10
3. Полимердің құрылымы (құрылыс ерекшеліктері, ...... ... ... мен ... ... ... ескіруі және тұрақтандыруы.
.....................................................26
6. Қолданылған
әдебиеттер..................................................................
................30
1. Мономер сипаттамасы
Полимер түзетін заттар мономерлер (моно - бір) деп ... ... ... ... ... ... N – C – O ...
H O
Изоционаттардың сумен әрекеттесу салдарынанаминдер ... ... α – ... ... ... яғни уретандар түзіледі:
R – N = C = O + R1OH → RNH – COOR1
Уретанды топқа ... топ ... соң ... ... мен ... ... байланысты полиамидтерге ұқсас
болып келеді:
- N – C



H
O
Әдеттегідей, ... ... тобы бар ... ... ... және жеткілікті жоғары молекулалық
қосылыстар алуға мүмкіндік береді:
Тығызыдығы, ... 1,21 ... ... шегі, кгс/см²:
»иілгенде...................................................................
...............................700-800
»созылғанда.................................................................
.............................500-600
»сығылғанда
............................................................................
................800-850
Соғылу тұтқырлығы,
кгс∙см/см²..................................................................
... 50
Жылутұрақтылық , °С:
Мартенс бойынша
............................................................................
.............. ... ... , ... 24 сағатта
............................................................................
....................... 0,1
» 1 аптада
............................................................................
...........................0,25
Жылу өткізгіштік коэффиценті ккал (м ∙ сағ ∙
град).................................... 0,27
Сызықтық доғасы, мин
............................................................................
.... 2 - ... ... ... ... 1 – 1,2
Полимер түзетін шикізаттар
Шикізат ретінде ди- және ... ... алу ди- және ... ... ... ... қатардың еріткіштер
қатарындағы фосгендер арасындағы реакцияға негізделген:
H2N – R – NH2 + 2COCI2 → OCN – R – NCO + ... ... ... Еріткіш ретінде толуол, 0 және
n-дихлорбензол ... ... ... ... шығыны,
азот немесе көмірқышқыл газы арқылы желдеткіш алып тасалынады,
диизоционат вакуумды тазартқышпен тазартылады.
Гексаметилендиизоционатты алу ... ... ... ... ... түрінде алынады. Диаминді ... ... де ... ( 1 моль ) ... ... ... қышқылдардың хлорангедриді түзіледі.
H2N(CH2)6 NH2 + COCI2 → HCI ∙ H2N(CH2)6 NHCOCI
Сонсоң 150°С – де ... тағы 1 ... ... де ...... NHCOCI + COCI2 → OCN(CH2)NCO + 4HCI
Диаминді карбонатты алу үшін 0- және ... ... ... ... (90:10) ... 6 сағ ... ... көміртегінің қосқышқылымен өңдейді. Түзілген суспензияны
-5°С-ге дейін суытып, 12-15 ... ... ... ... ... ... ... фосген ... ... бұл ... ... ... ... ... баяу құяды және фосгендеу 150°С-де ... ... ... өнім ... ... ... ... келтіру арқылы гексаметилендиаминге
аналогты болып келетін схемадағы фосгенмен әрекеттесетін ... CH3 ...... CH2 + COCI2 → --NHCOCI + COCI2 → --N = C = ...... NH2 ∙ HCI N = C = ... алу үшін 0- ... ... толықтырылады. Сонсоң араластыру барысында алынған ерітіндеге 0-
дихлорбензолдағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... тұрады. Толуилендиаминді ... ... ... 150°С-ге дейін көтеріп, реакцияны ... ... ... ... ... ... қоспаны фосгенмен
желдеткен соң 0-дихлорбензол, ал содан соң барып ... ... ... ... ... ... ... типтерінің алынуы ... ... ... қолдануға негізделеді. Толуибендиизоционаттардың
алынуының кең тараған түрі келесі ... ... 0- және ... қоспасы
нитролдау
динитротолуол (65/35-
2,4-динитротолуол
2,4 және 2,6 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... диизоционат фосгенирлеу
2,4толуилендиизоционат (65/35- 2,4- және 2,6-
изомер қоспасы)
Толуилен диизоционат (65/35- 2,4- және 2,6- ... ... ... ... полиуретандарды синтездеуге
басқа да ди- және ... ... ... ... таблицада көрсетілген. Сондай-ақ 1,5-
нафтилендиизоционат (I), 4, 4; ... ... ... температуралары
|Аталуы ... мм ... ... ... |
| | | ... ... |15 |108 ... ... |10 |107-109 ... |128-129 ... |10 |120 ... |6 |101-103 ... | | ... |10 |118-120 ... және 2,4- және 40%| | ... |3 |180-182 ... – бис – | | ... |3,5 |200-202 ... – бис – | | ... - ... | | ... ... ... ... = C = N ... -- --N N-- ... ... N = C = ... және ... ... әсер ете алатын
(тыныс алу жолдарын жабады, ... ... иісі ... ... ... Олармен жұмыс істеу барысында ... ... ... сумен байланысынан қосқышқылды көміртегі бөлініп
шығады және ... ... ... ... түзіледі:
RNCO + H2O → RNH2 + CO2
RNH2 + RNCO → ... + H2O → RNCONHR + ... ... ... ... уретандер түзеді:
RNCO + R1OH → RNHCOOR1 + 20 ккал/моль
Қышқылдар изоционаттармен, көміртегінің қосқышқылымен ... ... ... ... + R1 COOH → RNHCOR1 + CO2
Фенолдармен реакция кері әсер ...... ... уретандар регенирацияланады:
RNCO + C6H5 ↔ RNHCOOC6 H5
Қышқылдар мен үштік аминдер ... ... ... ... ... ... қосылыстағы
активті сутегімен реакциясының жылдамдығы келесі ретпен төмендейді:
R2NH > RNH2 > NH3 > ArNH2 > ROH > H2O > ... ... ... ... мочевиндер пайда болады,
ал негізінен аминдер изоционаттармен суға қарағанда жоғары жылдамдықпен
реакцияға түседі.
Ертеректе ... ... мен ... ... сутегі атомы бар ... ... ... ... түседі. Белгіленген реакция бос аминдерге
қарағанда әлдеқайда баяу ... ... ... ... ... ... ыдырауына себепкер бола алады.
Жоғарыда айтылып өткен диизоционаттарды активтілігінеқарай
келесідей сатыға ... ... ...... > ...... > ...... ... ... ... арналған шикізат ретінде гидроксильді
қосылыстардың түрлі типтері мен қолданылады – жай және ... ... ... ... төменгі молекулалық гликольдер.
Полиоксипропилендиол – аяқтағыш гидроксил тобы бар жай полиэфир:
сілтілер немесе сілтілік металдардың алкоголяттарының ... ... ... ... алынады. Инициатор ретінде пропиленгликоль
немесе дипропиленгликоль қолданылады. Полимерлену келесі жолмен жүреді.
CH3 ... + B‾ ↔ ... + ... ... ... ... ... + H2C – CH → ... ... ...... + BH→
CH3 CH3 ... ... – CH2CHOH + ... B‾ – ... ... ... ион
Полиуретан өндірісінде төменгі молекулалы гликольдердің ішінде –
бутиленгликоль практикалық қолданыс ... ... ... 1,4) ... ... және ... /Ni/Cu/Мg/SiO2
катализаторында гидрирлеу арқылы алады:
С — СН2ОН СН2 – СН2ОН
||| → ...... СН2 – ... ... алу ... – бұл аты ... ... молекулалары (поли – көп, мера –
бөлік), құрылысы жағынан бірдей немесе әртүрлі ... ... ... атом топшаларынан тұратын, өзара химиялық ... ... ... немесе тармақталған тізбектерге біріккен табиғи және
синтетикалық қосылыстар.
Мономер молекулаларының М біртіндеп өсуші макромолекуланың активті
орталығына М* ... ... ... түзілу процесі
полимерлену деп аталады.
Иондық полимерлену процестері тізбекті ... ... ... осы ... бос ... механизм бойынша полимерленуге ұқсас
болып келеді. ... ... ... ... ... ... ыдырауымен сипатталады. Қос байланыстың
үзілуі иондар түзетін иондық полимерлену ... ... ... ... әрекеттесіп, катализатор иондары оны ион күйіне
өткізеді, одан әрі полимерлену ... ... ... бойынша
жүреді.
Өсуші тізбектің соңғы атомындағы заряд ... ... ... және катиондық деп бөледі. Бірінші жағдайда өсуші
тізбектің көміртек атомы теріс ... ал ...... ... ие. Егер иондық полимерленуді тізбектің өсу реакциясы
мономердің катализатор бетінде координациялаумен қатар ... ... ... – координациялық деп аталады. ... ... ... ... ... келу реттілігі жоғары, ал
кейбір ... ... ... ... ... ... соғады.
Иондық полимерленудің активтену энергиясы ... ... ... ... ... ... теріс температурада өте жоғары
жылдамдықта ... ...... ...... ... сатыларының алдында мономер мен активті орталық арасында
координациялық ... ... ... макромолекулалардың каталитикалық
түзілу процесіне жатады. Комплекстің сипаты мен құрылымы катализатор типі
және мономер құрылысына ... ...... комплекс түзілуі
көптеген мономерлерден ... ... ... ... ... ... ... қосылу процесінде кеңістіктік
реттелуді тудыратын катализаторларды кеңістікте реттеушілер деп ... ... үш ... ... ... кең ... ... жүйенің І – ІІІ топтарының металдарының органикалық туындыларының
ІV – VIII топтардың өтпелі металдарының тұздарымен әрекеттескенде ...... ... ... ... π – аллильді комплекстері;
оксидті – ... ... ... ... және ... түрлендіре отырып, олардың каталитикалық активтігі мен
кеңістікте реттелуін, яғни полимерленгенде ... бір ... ... буындарды іріктеп алу қабілетін және ... ... ... ... ... ... Бұл ... күрделі. Циглер – Натта ... ... ... – алкилдер және титан ванадии туындылары негізіндегі комплекстерді
қолданады. Бұл катализаторлардың полюссіз олефиндер (этилен, пропилен) және
диендерді (бутадиен, изопрен) ... ... ... ...... диендерді және басқа да ... ... ... ... ... металдардың оксидтері,
соның ішінде хром мен молибденнің активтелген оксидтері атқарады. Оксидті ... және ... ... ... ... ... ала
өңдегендегі металдарды жарым – ... ... ... ... ... құрамында тек Cr6+ немесе Cr3+ бар активсіз,
құрамында Cr5+ барлар – активті катализаторлар. Комплексті ... ... ... ... ... кеңістікте реттеуі
төмен, бірақ алюминии алкилдерді қосса ол едәуір жоғарылауы мүмкін.
Иондық – координациялық полимерлену Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Ir және ... ... ... да ... ... ... сондай – ақ белгілі бір
жағдайларда және аниондық немесе катиондық полимерлену катализаторында өтуі
мүмкін.
Иондық – координациялық ... ... ... мен ... негізіндегі катализатордан тұратын координациялық комплекстер
үлкен мәнге ие. Өтпелі ... ... ... ... ... ... ... С = С байланысы ... ... ... ... өзгереді және ол ... ... ... мен ... ... ... мәнге ие, өйткені
катализатор және ... ... ... мен ... бір – ... сәйкес
келуі қажет. Өтпелі метал – полимер ... ... ... ... ... болып табылады. Мономер болмағанда ... ... бір ... пен өмір сүру ... ие ... ... ... түзгенде осы байланыс тұрақсыздануы және мономерді қабылдауы
қажет.
Сөйтіп, осындай жүйелерде нағыз катализаторлар ... ... бос ... ... ... ... ... қатты
катализатордың кристалды торына тұрғызылған беттік қосылыстар түріндегі
органикалық қосылыстар болып ... ... ... координациялық комплекстер
көмегімен қосылу процесі ... ... ... ... ... орталық бар қатты катализатор ... ... ... ... бетінде мономердің адсорбциялануы мен бағытталуы
(комплекс түзуі) комплекске енетін мономерлік ... ... ... ... активті орталықтың қайта қосылған буынға өтуімен ... ... ... ... ...... ... тетрахлоридінің TiCl4 үшэтилалюминиймен Al(C2H5)3
әрекеттескендегі түзілетін комплекс ... ... ... ... ... ... ... реакциялар өтеді, олардың нәтижесінде
өтпелі металл қосылыстарының алкилденуі және оның TiCl3 дейін тотықсыздануы
жүреді. Тұнбаға түскен титанның үшхлориді ... ... ... ... ... ... ... құрамына енетін айнымалы
валентті металдар қосылыстарының құрылысы ... әсер ... ... TiCl3 оны алу ... ... ... ... (α, β, γ, δ) ие болуы мүмкін, олардың ішінде α – TiCl3 ... ... ... ... сипатталады. Бұл модификация үш қабатты
кристалды табақтардан тұрады (негізгі кристалды осьті ... ... екі ... ... ... ... ... отырады).
Полимердің өсуі кристалдардың бұйірлік жақтарында жүреді. TiCl3 γ және δ –
формалары да қабатты құрылымға ие. α - , γ – және δ – TiCl3 ... ... тек ... 1,4 – полимерлер түзіледі; β – TiCl3
құрылымға ие және онда ... ... цис – 1,4 – ... процесінің алдында Ті атомында ... ... және Ті – Сl ... үзу ... ... ... енеді. Сонымен бірге мономер π – электрондар доноры рөлін ... ... ... ... ... d – орбитальдарының болуының
арқасында акцептор болып табылады. Донормен координациялау есебінен π ... ... оның ... ... катализатордағы Ті – С байланысының
әлсіреуіне апарып соғады және жаңа алтымүшелі комплекс түзіп одан әрі ... ... ... ... осы байланыс бойымен мономерді енгізу
жеңілденеді. Этилен туындыларының полимерленуін ... ... ... болады:
Регенерацияланған төрт мүшелі цикл құрамында титан мен алюминий
атомдарымен жалғасқан мономер молекуласының ... ... ... ал бастапқы этилды топ винилді мономердің басқа көміртек ... ... ... ... одан әрі қосылуы осыған ұқсас өтеді
және ... ... ... ... комплексті катализатор
құрылымынан ығыстырып шығарады. ... ... ... ... ... негізгі молекулалық тізбегі жазықтығына қатысты
қатаң түрде ... бір ... ... (стереореттілік)
жорамалдайды.
Қос байланыста электрондық тығыздығы жоғары мономерлер ... ... ... ... Одан ... ... ... мономерлерді енгізу реакцияларындағы кеңістіктік
факторларды ескеру қажет. Мысалы, пропиленге қарағанда қос ... ... ... ... ... оның ... анағұрлым жоғары, өйткені ... ... ... ... ... ... мен полиспирттер байланысынан
туындаған өнім болып ... ... ... өз ... Вюрц (1848
ж) еңбектерінен алады, ол метил- және этилизоционаттардың жалпы формуласын
алады:
R- N = C = ... ... мен екі ... ... ... реакция
нәтижесінде жоғары молекулалық сызықтық полиуретандар пайда ... ... ... (триизоционаттардың және үш атомды спирттің)
әсерінен батпайтын және ерімейтін өнімдер алынады.
Диизоционаттар мен гликольдердің әсерінен полиуретандар ... OCN – R – NCO + n HOR'OH → [- OCN – R - ... ... ... Германияда бастаған жұмыстары 1940 ж
талшық дайындауға арналған сызықтық полиуретандар алуға мүмкіндік берді деп
жоғарыда айтылған ... ... ... ... ... ... өйткені оның құрамында көптеген молекулаарарлық
қатынастар тудыратын, сутектік байланыс ... ... ... ... – NH – CO – бар. ... ... салыстырғанда
полиуретандардың құрамында негізгі жүйеге кіретін, макромолекулалардың
иілгіштігін тудыратын қосымша ... ... бар. ... жұмыстары
нәтижесінде жұмсақ және қатты пенопласттар, талшықтар, желім мен лактардың
өндірісі шешілді.
Полиуретандарды өндіруге қолданылатын гидроксил қосылыстар ... ... зат ... ... сызықтық және тізбектелген полиэфирлер
қолданылады.
Полиуретандар түзілуінің заңдылықтары құрамында ... ... ... ... спиртке, аминдерге, карбонды қышқылдарға,
фенолдарға және тағы да ... ... ... ... қарағанда жоғары
реакциялы мүмкіндіктерімен ерекшеленеді.
Ди- және триизоционаттар гликольдермен су ... ... ... ... ... бір сатыда ... ... ... ... ... ... бірақ молекулалар
қосылысы көміртегі атомы арқылы емес оттегі мен азоттың гетератомы арқылы
жүреді. Полиуретандардың түзілу ... ... ... деп
аталады. Ол қарапайым компононттердің араласуымен де, қосылыстардың
қатысуымен де ... ... ... ... жылу ... мен диизоционаттар қатар қатысуы арқылы сызықтық жоғары
молекулалық қосылыстар түзеді. Техникалық ... ... алу ... CH2 — ... ... ... ... етіледі. Компоненттерінің
бірі ретінде этиленгликольды қолданан отырып тәжірибе жүзінде ... ... ... ... олар ... ... газ бөледі. Құнды
полиуретандар пропондиол және одан жоғарыдан бастап алады.
Үштік аминдер ... соң ... ... ... ... ... болмаған кезімен салыстырғанда
өнімнің молекулалық салмағы бәсеңдейді.
Полиуретанның түзілуі жылу бөле жүреді. Әсіресе пенопласт ... ... ... соң бөлінген жылудың таралуы көп қиындық
тудырады.
Түрлі кликольдердің қоспаларының біртекті ... ... ... ... ... нәтижесінде аралас полиуретан
алады. Олардың жұмсару температурасы төмен, органикалық ерітінділерде жақсы
ериді және біртекті ... ... ... ... ... ... құрылымдағы полиуретандар диизоционаттардың екіден көп
гидроксил тобынан тұратын тұратын қосылыстармен ... ... ... ... ... полиуретандар алуға болады.
Мұндай жағдайда көмірқышқылы бөлініп, көпіршіктеніп, ... соң ... ... ... ... соң ... ... пенопласт алынады.
Гексаметилендиизоциоанттан және 1,4-бутандиолдан қоспаның қайнау
кезінде ерітінділердің (хлорбензол мен дихлорбензол ... ... ... ... ... ... кері тоңазытқышы бар
ыдысқа бутандиол салып, 60°С-ге дейін жылытқан соң ... ... ... температураны ерітінділердің қайнауына жеткізіп,
реакцияны 4-5 ... ... ... ерімейтін полимер одан
порошок ... ... ... ... ... ... түрде
болады. Реакция өнімін фильтрлейді, еріткішті өткір бумен алып тастайды,
содан кейін 65°С-дегі вакуумда полимерді кептіреді.
Полиуретанның ... ... ... да, ... ... да
(хлорбензол, толуол, диметилфорамин, т.б.) жүреді. ... ... ...... мен ... әрекеттесуімен
сызықтық құрылымдық полимер түзіледі. Гидроксильді ... ... ... ... ... топ ... ... гликоль
молекуласының қалдығы изоционатты ... ... ... ... ... ... ... жүріп, реакция барысында
полимердің молекулалық массасы бірте-бірте артады.
Егер мономер 2-ден көп ... ... ... ... орналасқан полимер түзіледі.
Сатылы (немесе миграциялық) полимерлену өзінің заңдылықтары ... ... ... бойынша поликонденсацияға ұқсас. Әрбір келесі
мономердің тұрақты бөлшек болып табылатын өсуші тізбекке қоылуы ... ... ... ... ... ... мен ... синтездегенде осындай процесс орын алады:
HO – R – OH + O = C = N – R' – N = C = O ... HO – R – O – C – NH – R' – N = C = O ... ... – R – OH HO – R – O – C – NH – R – NH – C – R – ... ... ... = C = N – R – N = C = O HO – R – O – C – NH – R' – NH – C – O – R – O ... – NH – R' – N = C = O
т.с.с. келесі құрылымдағы полимер түзілгенге дейін
HO – R – O – ( C – NH – R' – NH – C – O – R – O –)n – C – NH – R' – N = C ... ... ... Полимердің құрылымы
Полимер – бұл аты айтып тұрғандай молекулалары ......... құрылысы жағынан бірдей немесе әртүрлі қайталанып
келіп отыратын көптеген атом топшаларынан ... ... ... ... ... ... ... тармақталған
тізбектерге біріккен табиғи және ... ... ... ... ... ... тобы ... деп аталады. Көп рет қайталанып келіп отыратын ...... ... ... ... ... ...
аяқтаушы топтар деп аталады. Қайталанып ... ... ... ... аяқтаушы топтардан тұратын полимер молекуласы макромолекула
деп аталады. Полимер ... ... ... деп аталады. Бір
мономерден алынатын полимерлер гомополимерлер, ал екі ... одан да ... ... сополимерлер деп аталады.
Полимер құрылымы деп, оны құрайтын барлық элементтерінің кеңістікте
өзара тұрақты орналасуын, олардың ішкі ... және ... ... ... ... ... ... – атомдар, төмен
молекулалы ... және ... ...... ал ...... болып табылады. Макромолекулалар барынша
энергетикалық тиімді, бір – біріне қарағанда тепе – тең, ... ... деп ... ... ... ... құрылысының сипаттамасы оның қайталанатын
құрамды буындарының химиялық құрылысы ... ... ... ... ... ... полимерді былай
бөлуге болады: органикалық, бейорганикалық және элементорганикалық.
Органикалық полимерлердің басты ... ... ... ... азот және ... ... ... Бүйірлік
топтарға тікелей көміртегімен байланысқан сутегі, ... ... ... ... ... байланыспаған басқа
элементтердің атомдары енуі мүмкін. Органикалық қосылыстарды: гомотізбекті
және ... деп ... ... ... ... – бұл кәдімгі негізгі тізбектері көміртегі атомдарынан
тұратын ... ... Олар ... ... ... және ароматты көмірсутектерге, галогентуындыларына, спирттерге,
қышқылдарға, эфирлерге және т. б. ... ... ... ... ... ішінде негізгі
тізбегі азоттан тұратын полимер, қаныққан
… C – NH – [CH2]X – NH – C – O – [CH2]Y – O – ... ... ... ... ... полюсті жен полюссіз
полимерлерге бөлінеді. Полюссіз полимерлерге, мысалы, органикалық ... ... ... ... ... және т.б. ... ... заттар үшін молекулалық масса М осы ... ... ... ... ... үшін Мп
қайталанатын ... ... ... ... Мб осындай буындар
санына көбейтіндісін білдіреді: Мп = Мб*n. ... ... ... тек ... молекуласының химиялық құрамы ... ғана ... ... ... кіші ... үлкенге бірігуі
жүзеге асырылатын тәсілге де байланысты. Сонымен қатар, полимерді синтездің
тізбекті және ... ... ... ... ... яғни ... массасы бірдей болады. Полимердің
кез келген үлгісінде әртүрлі өлшемді макромолекулалар бірге болады, ... - ... ... ... ... ... ... емес. Сол себепті
полимердің ... ... ... ... полимер ... ... ... ... ал ... ... ... бұзылу немесе қосылу салдары
болып табылады.
Жалпы алғанда барлық химиялық ... үшін ...... ... ... ... және молекуланы
құрайтын атомдардың белгілі бір кеңістікте орналасуы. Бір конфигурациядан
екіншісіне химиялық ... ... өту ... емес. Қайталанатын
буындардан тұратын полимер үшін бірнеше конфигурациялық деңгейді (топшаны)
бөліп ... буын ... ... ... ... конфигурациялық тәртіп), үлкен блоктардың қосылу конфигурациясы
(алыс конфигурациялық ... ... ... ... ...... ... (буындарға) тиісті тәртіп, алыс – элемент өлшемінен
анағұрлым ... ... ... ... ... тағы да кең ... бір түрі l, d –
изомерия болып табылады:
А
R – C* – R´
В
Мұндағы: R, R´ - ... ... С* ... ... ... ... ... ұқсас. Біреуін ғана қарастырайық, 4,6 –
полиуретанды.
Конфигурациясы – бір звено:
O
H O

... C – N – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – N – C ... ... ... ... ... Жақын
конфигурациялық тәртіпті екі түрлі көз ... ... ... буындардың полимер тізбегін бойлай қосылутұрғысынан (құрылымдық
изомерия), екіншіден, қайталанатын құрамдық буынның кеңістікте ... ... ... ... құрылым түзгенде буындар бір –
біріне бірнеше ... ... ... бір ... соңына (құйрығына)
екінші буынның басы (басы) – бастың ... ... ... ... ... - ... ... бір буынның басы екіншісінің
басына – басы ... ... Егер ... тек ... ... ... болса, онда полимер құрылымдық ретті деп саналады. Бастың басқа
немесе құйрықтың ... ... ... ретсіз бөліктері болып
саналады.
Егер СН2 = CH – CH3 ... ... СН2 ... ... (қ) деп, ... басы (б) деп ... онда полимерде жоғарыда аталған құрылымның үш
түрі де кездеседі:
Егер ... ... ... сол ... ... ... онда ... кеңістіктік реттелген (стереоретті) деп санауға
болады. ... ... ... атомы бар винилды полимерлерге оң
(оңға айналатын) немесе сол (солға ... ... ... ... Бір ... ... (l немесе d) жалғанғанда жақын тәртіпті
изотактикалық, ал олар кезектесіп тізбектей жалғанса ... ... ... тізбектей жалғанса онда атактикалық деп аталады.
H.................R ... ... ... ... ... ... ... ... изотактикалық; б) ... в) ... ... мысалдар келтірейік. Полипропилен үшін жоғарыда аталған
әртүрлі кеңістіктік изомерлерді былайша жазуға ... ... – бұл, ... ... ... ... ... нәтижесінде макромолекула ие болатын
өлшемдер мен нақты формалар.
Макромолекулалардың конформациясы:
а – ... ... б – ... в – ... г – ...... е – ... ... ... оның ... l және ... ... Полиуретанның конформациясы – жазық зигзаг. ... ... ... ... ... тізбек түрінде
қарастыруға болмайды, ... ол ... ... мен оның топтары, ... ... ... әрекеттесу рөлі (тартылу және ... ... ... әсері ескерілмейді. Осы факторларды ескере отырып әрбір
белгілі ... ... ... ... бір ... ие
болады. әрбір конформация өзіне қатысты атомдары мен ... ... бір ... сипатталады. Конформацияның бір түрінен екіншісіне
өту сыртқы күштердің немесе жылулық қозғалыс әсерінен жай ... ... ... ... ... ... және валентті химиялық
байланыстарды үзбей ... ... ... ... ... ... ... табылады, оларды конформерлер немесе
конформациялық изомерлер деп атайды.
Молекулалық массаға сипаттама ... ... ... ... ... мен ... эквомолекулалық қатынастарынан
алады, кез-келген шығын болған жағдайда полиуретанның ... ... ... молекулалық салмағының кемуі шыққан заттарға
монуфактуралық қосылыстар – ... пен ... ... ... ... негізінде осындай қосылыстар мен шыққан компоненттердің шығымына
байланысты полиуретандардың молекулалық салмағын анықтау мүмкін болды:
3400
М = ... + ... ... мөлшері, мол.%; м-қосылған заттың молекулалық массасы.
Диизоционат пен ерітінделерін қосқан кезде реакция ... ... ... тең ... Тек ... ... қана шапшаң әрекет жүреді. Реакцияның ... ... мен ... ... баланысты.
Бірінші этапта тізбектің өсу реакциясы шыққан заттардың ... ... ... ... негізделген. Шыққан заттардың
шығындарынан соң реакция тоқатамайды, ... ... ... ... ... ... ... полиуретан молекулаларының байланысы ретінде
жалғасын табады.
Полиуретанның молекулалық салмағына реакция температурасы қатты
әсер етеді. Ол көтерілсе – ... ... ... ... ... ... ... емес,
мөлшеріне байланысты. Әсер ... ... ... ... соңғы өнімнің молекулалық салмағы да артады.
4. Полимердің қасиеттері
Полимерлер бұйымдарын пайдалану кезінде олар ... ... ... ... ... жылулық, электрлік.
Механикалық қасиет механикалық күш әсер еткенде дененің құрлысының,
өлшемінің формасының өзгеру дәрежесін анықтайды. Механикалық ... ... ... тәуелді полимерлі материалдар деформацияға, не ... яғни ... және ... қасиеттерге бөлінеді.
Деформациялық қасиеттер ... ... ... ... ... қабілетін сипаттайды, беріктік ... ... ... деп – ... ... ... не ішкі күш ... оның өлшемінің, көлемінің және формасының
өзгеруін айтады.
Беріктік деп – механикалық ... ... ... ... ... айтады. Бұзылу – бірегей материалдың бұзылуы,
оның үзілуі. ... бұзу үшін ... ... қосып тұрған
байланысты бұзу қажет.
Теориялық беріктік деп – бұл ... ... ... ... және ... ... ... құрылысты дене
беріктігі.
Полимердің жылу физикалық қасиеттері ... ... ... ... ... ...... жылу физикалық
қасиеттерге жылу сыйымдылық, жылу өткізгіштік өзгерген кездегі размерлердің
өзгеруі жатады.
Бұл жылу ... - 1 к-ге ... ... ... ... ... саны ... жылу сыйымдылығы –
бірліктегі массаның 1 к-ге қыздыру үшін қажетті жылудың саны [ ... – бір моль ... 1 к-ге ... жылудың саны [Дж/(моль*k)].
Тұрақты қысым (Ср) және ... ... (Сv) ... ... Ср = ... = (dH/dT)p; Cp = Cv + ( α2 vT)/ kсж
Мұндағы: н-энтальпия, и – ішкі ... V – ... α – ... ... ... kсж – ... қысу ... теңестіруге әкеп тірейтін дененің барынша ... ... ... ... жылу ... деп ... ... жазықтың бірліктегі аумағанда тіке арқылы бірлік уақытында өтіп
жататын ... ... тең ... ... сипатталады. Осы
бағытта бірлік ұзындығындағы 1 к температурасының қайтармалы түсуі кезінде
жылу тасқынына ... ... ... Яғни λ = - dQ/dT ... температураға, полимердің физикалық және фазалық жағдайына,
сондай-ақ құрамына , байланысты болады.
Температура өткізгіштік қарапайым температуралық жағдайдағы жылу ... ... ... ... арқылы сипатталады:
a = λ/(ρ cp) [м2/с]
λ – жылу ... ... ρ – ... ... ср – ... кезіндегі меншікті жылу сыйымдылығы .
тепе – теңдік жағдайында ... ... ең аз бос ... ... орын алады. Температураның пайда ... ... ... ұлғаяды. Сондықтан да дене өзінің размерінің
потенциалдық ... ең аз ... ... ... ... тепе – тең ... байланысты өзгереді. Жылулық
кенеюінің сандық сипаттамасы ... ... (α) ... (β) ... ... коэффициент қызмет етеді. өйткені ол
тұрақты қысым кезінде анықталады. Көлемдік кеңеюдің ... ... ... = (1/v) ... кеңеюдің термиялық коэффиценті:
β = (1/ l) (dl/dT)p
жылусыйымдылығы бар ... ... ... ... ... ... α = γ(Cv ... – константа, Ht – изотермиялық қысылу, кт – ... ... ... ... ... ... оның электрлік қасиеттерімен
сипатталады. Электрлік кернеу әсерінен ... ... ... өткізу
қабілеті электрөтімділік деп аталады. Диэлектрлер үшін ... ... ... ... вакууммен салыстырғанда диэлектриктер
ортасында әрекеттесу күші екі ... неше рет кем ... шама ... ... ... ... тогы ... диэлектрик көлем
бірлігінде ... жылу ... ... фазалық және физикалық күйлері.
Төменгі молекулалық қосылыстар 3 агрегаттық күйде болады:
қатты, ... газ ... ... ... ... 2
агрегаттық күйде: қатты және сұйық күйде болуы мүмкін.
Полимерлердің өңдеуге ... ... ... ... ... ... агрегаттық және фазалық күйде екендігін білу қажет.
ТМҚ – р қатты агрегаттық ... ... ... жоғарғы
тығыздығымен сипатталады. Молекулалар тепе – теңдік ... ... ... ... ... денелер серпімді ... ...... күш ... ... ... және ... бастапқы формаын күшті алғаннан кейін
қалпына ... ... ... ... ... Гук заңына бағынады:
Т = Е * ε
Т – кернеу; ε – салыстырмалы ... Е – ... ... ... агрегаттық күй молекуланың алға басқан үдемелі ... ... ... ... және жайғасу тығыздығы аз. Сұйық
агрегаттық күй газ және ... ... ... ... ... ... күй
үшін қайтымсыз ағу диформациясы тән. Ағымды материалдың іштей қарсыласуы
ішкі үйкеліс немесе ... деп ... 2 ... ... өмір ... қатты және сұйық. Қатты агрегаттық
күйге 2 ... күй ... ... ... және ... ... агрегаттық күйі тұтқыр аққыштық деп аталады.
Полимер молекуласының реттілік дәрежесі бойынша полимер 2 фазалық
күйде болады: кристалды аморфты. Кристалдық ... ... ... ... 3 өлшемді арғы реттілікжүзеге асырылады. Мысалы:
кеңістікте реттелген полимерлер (изо- , ... ... ... болады. Аморфты полимерлер буынның орналасуында ... ... яғни ... бір ... ... азды – көпті ретті орналасады.
Полиуретанның қасиеттері өте кең ауқымды ... ... ... ... ... жіпше участкесінің ұзындығына, құрамына –
жолақты не тор, мм-на, кристалдану ... ... ... ... ... да (аморфты не кристалды) өнім бола ...... ... ... қатты пластинакаға дейін. Қышқылдық әсерге, минералды
және органикалық ... ... ... ... ... ... ... Жолақты полиуретандар кейбір полярлы еріткіштерге
ериді (мысалы, ... ... ... (пеноплст), каучук (уретанды каучук), желім
(полиуретанды желім), герметизил қоспасын дайындауға ... ... ... ... ... ... ... жапырақ әдісімен
бастапқы мономерлерден не жаңа алынған полимерлерден (форполимер) алады.
Полимер макромолекулалары конденсацияланған жағдайда ... ... ... ... әсер ету ... ... ... Полимердің молекуладан үлкен құрылымы (МҮҚ) дегеніміз
– макромолекулалардың кеңістікте агрегаттарға жайғасуы, агрегаттық шамасы
мен көлемі буының өлшемінен ... ... ... МҮҚ – ... ... ... қасиетін зерттеуге мүмкіндік береді. Полимерлі
бұйымның қасиеті МҮҚ – мен анықталады.
Фазалық және ... ... ... ... ... ... ... материалдар 3 топқа бөлінеді:
1. Пластмассалар – ... ... ... ... Олар
өңдеу кезңнде тұтқыр аққыштық және жоғары созылымды күйде болады. Ал
пайдалану кезінде шыны тәрізді және ... ... ... яғни ... ... ... ... жоғары. Пластмассалар 2 түрге бөлінеді: термопласт,
реактопласт. Термопласты полимерді өңдегенде олардың химиялық құрамы
өзгермейді, яғни ... ... ... ... ... материалды
көп рет іңдеуге болады. Оларға: ПЭ; ПП; ПС; ПВХ; n – ... ал ... ... ... құрамға айналумен
сипатталады. Мұндай ... бір рет ... және оны ... ... ... күйі ... ... фенолформальдегид,
мочевин формальдегидті, эпоксидті және т.б. олигомерлер жатады.
2. ...... ... ... ... олар тұтқыр ... ... ... ... тігіліп құрамы торланұан болып келеді. Пайдалану ... ... ... ... ... эластомерлер каучук деп
аталады, ал тігілгені резина.
3. Талшықтар – құрамы ... ... ... ... ... шыны ... ... күйде пайдаланылады. Талшықтардың
айырмашылығы макромолекулалардың жоғары дәрежедегі бағытталуы және
соған байланысты ... ... ... ... ... және ... бағыттағы қасиеттерінің
айырмашылығы).
5. Полимерлердің ескіруі және тұрақтануы
Полимерлердің әртүрлі ... ... яғни ... оң роль ... және іс – ... қолданылуы мүмкін
деп қорытынды шығаруға апарып соғады. Мысалы, біз айтып
өткендей, ауа оттегісі ... бос ... ... ... ... ... ... жеңілдету үщін
полимерлерді пластикациялауға, жалғанған және блоксополимерлерді алу үшін
қолданылады; ... ... ... ... ... ... ... және жоғары ... ...... ... түзілуіне апарып соғады.
Дегенмен көптеген жағдайларда бұзылу ... ... ... төмендеуі қатар ... ... ... кемуіне, төмен температурада аққыштықтың пайда болуына
және т. с. с. апарады. Полимерден ... ... және ... ... ... ... ... оттегінің әсерінен макромолекулалардың тереңірек
тігілуі болуы мүмкін, ол полимерлердің мынадай қасиеттерінің нашарлауына
себепкер болып ... ... ... ... ... кристалдану
қабілеті бірден төмендейді. Бұл полимерлерден жасалған бұйымдардың жұмыс
қабілетінің жоғалуына апарып соғады. Полимерлерден ... ... ... және эксплуатациялау процесінде әртүрлі физикалық
және химиялық факторлардың әсерінен полимерлердің ... ... деп ... ... полимерлік материалдар мен ... ... ... әртүрлі факторлардың үйлесімді әсеріне
ұшырайды. Әрбір фактордың әсер ету ... іс ... ... ... яғни ... зерттеуді және полимерлерді зиянды
әсерлерден қорғау әдістерін – полимерлерді ... ... ... ... тәсілі – полимерге ескіруді баяулататын
арнайы үстемелерді ... ... ... ролі не бос радикалдардың түзілуін болдырмауға, не
тұрақтандырғыш молекулаларының ... ... ... және
олардың активті емес формаға ауысуына ... ... ... бұзылуды баяулатуға қолданылатын
тұрақтандырғыштар антиоксиданттар деп ... ... ... ... ... ... ... және
т. б. қолданылады. Олар тотығудың тізбекті процесін екі жолмен
ингибирлейді: не ... ... ... яғни бос ... ... ... ... не радикалды механизм ... ... ... ... топтағы антиоксиданттарды
превентивті әсердегі антиоксиданттар деп те ... ... ... ... ... ал оның ... полимерге қосылады. ... ... ... ... ... ... (IhH ... молекуласы).
ROO* + InH ROOH + In
ROO* + In RH + ... + In* ... + In* ... – In Іn – ... ... қолданылатың антиоксиданттардың
бірінші тобының негізгі ... ... ... ... ... ... кинетикалық ... ... ... ... ... ... соң тотығу жалғаса береді.
антиоксиданттар қатысуымен 1400 С полипропиленнің тотығуының кинетикалық
қисықтары (эквимолярлы мөлшерде): 1 – ... 2 ... 3 – ... 4 – ... тотығуының индукциялық кезеңі ... ... ... ... ... ... ... ингибитордың кризистік және ... күйі ... ... ... ... қисығында индукциялық
кезең шамасымен сипатталатын антиоксиданттардың қорғау ... ... ... ... ... ... яғни бірінші және екінші топтардың ... ... ... ... ... өте ... ... Егер осы топтардың екі әлсіз ... онда ... ... ... онша ... болмайды.
Егер полимердегі жалпы концентрациясы тұрақты болатын олардың
қоспасын қолданса, онда осы ... жуық ... ... ... бар ... шамасымен салыстырғанда
индукциялық кезеңінің артуы байқалады.
Мысалы, полипропиленді ... ... ... ... ... пен ... ... үзетін антиоксидант) ... ... ... ... пен ... ... ... ие.
Полимерлерді тотықтырғанда антиоксиданттардың әрекет ету мысалдарын
қарастырамыз. Фенолдар мен ароматты ... ... ... ... тізбектерін үзетін әлсіз сутегі атомы
болады. Дегенмен ... ... InH ... оның ... тек ... тізбегіндегі бос радикалдармен ғана емес,
сонымен қатар молекулалық оттегімен де әрекеттесе ... + O2 In* + ... ... концентрациясынан кейінгі
индукциялық кезең шамасының ... ... ... болады.
Тотығу тізбегінің өсуі барысында НО2* ... ... ... + RH R* + ... басқа, антиоксидантпен тізбекүзілгенде түзілетін
полимердің ... тобы (RO2* + InH ROOH + ... тума ... ... соғатын екі активті
радикалдарды (ROOH RO* + OH*) түзе ... ... ... фенол молекуласының құрамында орто-
және пара-күйдегі әртүрлі ... ... ... (-CH3 ; ОСН3 ; -C(СН3) 3) енгізу ... ... ... болады. Активтілігінің артуына тағы тек орто-күйде
тармақталған алкилді орынбасарларды енгізу де ықпал етеді. ... ... ... (4-метил-2,6-дитретбутилфенол немесе 2,2-метилен-бис-
(4-метил-6-третбутилфенол)) мысал болып табылады.
Полимерлерді тұрақтандырудың болашағы бар бағыты антиоксиданттар ретінде
кәдімгі ... ... ... және ... ... ... ... радикалдарды қолдану болып табылады.
Қолданылған әдебиеттер:
1. Тасанбаева Н.Е., Мамытова Г.Ж., Сақыбаева С.Ә. «Полимерлердің ... ... ... ... 2005 – ... ... «Полимер құрылымы» Алматы 1999 – 33б.
3. А.А.Николаев «Синтетические полимеры и пластические массы»
Издательство «Химия» 1966г
4. М.Ю.Кацнельсон, ... ... ... ... ... «Органикалық химия» 11- сынып оқулығы
Алматы 1989ж
6. Н.И.Кольцов, В.А.Ефимов «Химия» Москва 2000ж

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 26 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Полимерді алу механизмі10 бет
TCP/IP хаттамалар комплекстерімен жұмыс7 бет
«Агросервис Шапағат» жауапкершілігі шектеулі серіктестігінің есептіліктері мен алғашқы құжаттары33 бет
«Көлік шинасының резина үгіндісінің мұнай битумының сипаттамаларына әсерін зерттеу»26 бет
Адам құқықтарының жалпыға ортақ декларациясы7 бет
Адамды кепілге алу қылмысы77 бет
Адвокат - қорғаушының алдын ала тергеуге қатысуы5 бет
Алкидті лак-бояу материалдарының сипаттамалары және қасиеттері17 бет
Аурудың алдын алу туралы4 бет
Аурухана ішілік жұқпа туралы7 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь