Полимерлер туралы жалпы түсінік

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспары

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

Полимерлену реакциясы

а) Полиэтиленді алу

б) Полиситиролдың алынуы

в) Политетрафторэтилен

2. Полимерлердің қасиеті

Полимер түрлері

ІІІ. Қорытынды

Кіріспе

Жоғары молекулалы қосылыстарды қысқаша ЖМҚ деп стандартты атауға немесе «полимерлер» деуге болады. Полимерлер (грек. «поли»-көп, «мерос»-бөлшек) ондаған және жүздеген мың, кейде миллиондаған атомдардан тұратын үлкен молекулалар:

(-СН ₂ -СН ₂ -) _п (-С ₆ Н ₁₀ О ₅ -)

Полиэтилен крахмал

Полимерлердің молекулалары көп рет қайталанып келіп отыратын бірдей немесе әр түрлі қарапайым молекулалардың мономерлердің өзара әрекеттесіп байланысуынан түзіледі.

Барлық үлкен молекулалы қосылыстар немесе полимерлер табиғи және синтетикалық болып бөлінеді. Табиғи полимерлерге крахмал, целлюлоза, белоктар жатады. Синтетикалық полимерлерге мономерлерден жасанды жолмен алынатын пластмассалар, синтетикалық иониттер, химиялық талшықтар, синтетикалық каучуктар т. б. жатады. Полимерллер негізгі тізбектің құрамы жөнінен карботізбекті, гетеротізбекті және элемент - органикалық болып үш топқа бөлінеді:

. . . - СН ₂ - СН ₂ - СН ₂ - СН ₂ - СН ₂ - СН ₂ - . . .

Полиэтилен (карботізбекті)

. . . - СН ₂ - О - СН ₂ -О- СН ₂ - О - СН ₂ - . . .

Полигликольдер (гетеротізбекті)

СН ₃ СН ₃ СН ₃ СН ₃

⁭ ⁭ ⁭ ⁭

. . . - О - Si - О - Si - О - Si - О - Si - . . .

⁭ ⁭ ⁭ ⁭

СН ₃ СН ₃ СН ₃ СН ₃

Полисилан (элементорганикалық қосылыс)

Бірдей молекулалардың ірі молекула болып, бірігіп қосылу процесін полимерлену реакциясы, оның өнімін полимер деп атайды.

Қазіргі кезде полимерлер өндіру қарқынды дамуда. Машина жасау, радио мен электротехника, құрылыс, сонымен қатар кеме, авто, ұшақ, ракета жасау өндірісін, жеңіл өнеркәсіпті, тұрмысты полимерсіз көзге елестету мүмкін емес. Полимерлердің осындай көп түрлі болуы олардың химиялық құрамына, макромалекулаларында жеке бөліктерінің бір-бірімен қалай байланысқанына және олардың кеңістіктегі геометриялық орналасуына байланысты.

Полимерлену реакциясы

Полимерлену реакциясы еселі (қос, үш) байланыстардың есебінен немесе тұйық тізбектердің ашылу салдарынан жүзеге асады. Монемерде инициатордың әсерінен тізбекті процесс түрінде жүреді. Инициатор ретінде бос радикалдарға жеңіл айырылатын заттар қолданылады. Радикалдар мономер малекулаларын радикалдық түрге айналдырып, полимерленудің тізбекті реакцияларының басталуына себепші болады. Мысалы, стирол бензоил пероксидінің әсерінен полистиролға айналады.

Инициатордың (тізбек бастаушы) түзілуі:

(С ₆ Н ₅ СО) ₂ О ₂ →2С ₆ Н ₅ - Ċ=О+О бұдан әрі С ₆ Н ₅ - Ċ=О тобын

Х∙ деп белгілейміз.

Тізбектің басталуы:

С ₆ Н ₅ - СН=СН ₂ + Х∙ →СН - СН ₂ - Х∙

С ₆ Н ₅

Тізбектің дамуы:

СН-СН ₂ - Х∙ ^{С6Н5СН=СН2} СН-СН ₂ -СН-СН ₂ - Х∙ →

С ₆ Н ₅ С ₆ Н ₅ С ₆ Н ₅

^{С6Н5СН=СН2} СН-СН ₂ -СН-СН ₂ - СН-СН ₂ - Х∙

С ₆ Н ₅ С ₆ Н ₅ С ₆ Н ₅

Тізбекті полимерлену қопарылыстың жылдамдығындай жоғары жылдамдықпен өтеді. Оны төменгі температурада жүргізуге де болады. Полимерленудің аралық өнімдері - тұрақсыз бөлшектер, сондықтан тізбектің өсуі мономер түгел жұмсалып біткенше немесе тізбек үзілгенше жалғасады. Тізбек екі радикал өзара кездескенше, сондай-ақ радикал басқа молекула әсерінен немесе ыдыс қабырғасына соқтығысып жойылған кезде үзіледі.

Полимерлену реакциясы радикалдық механизммен басқа иондық механизммен де жүреді. Бұл кезде белсенді бөлшектер қызыметін оң иондар (катионды полимерлену) немесе теріс иондар (анионды полимерлену) атқарады.

Табиғи және әр түрлі синтездік каучуктардың макромолекулалары өте иілгіш, әрі серпімді болады. Олар молекуласында екі қос байланысы бар мономерлерден алынады. Оған мысал ретінде бутадиен -1, 4 (дивинилді) полимерлеу арқылы синтездік каучук алуды қарастырайық. Реакция нәтижесінде ұзын, иілгіш, серпімді тізбектер алынады. Бутадиенді каучук полимері тізбегінің құрылысы этиленнің қатты полимерінен өзгеше болады. Бутадиен каучук полимері тізбегінің құрылысы этиленнің қатты полимерінен өзгеше болады. Бутадиен полимерленгенде, көміртек атомдары арасында әлі де қолданылмаған қос байланыстар, яғни әрбір құрылымдық буында бір-бірінен қос байланыс қалады:

пН ₂ С= СН-СН= СН ₂ →[ -Н ₂ С= СН-СН= СН ₂ -] _п

Бұл қалдық қос байланыстар әрі қарай маңызды практикалық мәні бар реакцияларды жүргізу үшін өте қажет. Егер осындай каучукты күкірт қатысында өңдесе, онда каучуктағы қос байланыстар есебінен күкірт каучуктың макромолекулалары арасында көпіршелер түзіп, көлденеңінен «тігілген» полимер алынады. Бұл прцесс, яғни шикі каучуктан берік және серпімді резеңке алу вулканизация (вулкандау) деп аталады:

. . . -Н ₂ С= СН-СН= СН ₂ - . . . -Н ₂ С= СН-СН= СН ₂ - . . .

+mS→ S

. . . -Н ₂ С= СН-СН= СН ₂ - . . . -Н ₂ С= СН-СН= СН ₂ - . . .

Полимерлену реакциясы радикалды немесе иондық механизммен тізбекті процесс түрінде жүреді, ал поликонденсациялану реакциясы сатыланып жүреді және кіші молекулалы қосылыс бөледі.

Полиэтиленді алу

Полиэтилен -этилен полимері

Полиэтиленді этиленнің полимерленуі арқылы алады.

пСН ₂ =СН ₂ →[ -СН ₂ -СН ₂ -] _п

Этиленді жоғары қысымда 150-250МПа және 150-250 ⁰ С-да немесе кәдімгі атмосфералы қысымда және катализатор ретінде триэтилалюминий қатысында полимерлеу арқылы полиэтилен алынады.

Полиситиролдың алынуы

Полиситирол - стирол полимері

Полиситиролды стиролдың полимерленуі арқылы алады.

пСН ₂ =СН- С ₆ Н ₅ →[ -СН ₂ - СН (С ₆ Н ₅ ) - ] _п

Полиситирол шыны тәрізді мөлдір, қатты зат. Полиситиролдың электроизоляциялық қасиеті бар. Одан электромедициналық аппараттар жасайды.

Политетрафторэтилен

[CF ₂ -CF ₂ -]

Тетрафторэтиленнің радикалдық полимеризациялануы арқылы алынады:

П CF ₂ =CF ₂ → [-CF ₂ -CF ₂ -] _п

Құрамында фтор болғандықтан ол қышқыл мен сілтіге және басқа да химиялықреактивтерге өте төзімді зат. Ол тіпті қайнаған сұйықтық патшасындада өзгермейді. Сондықтан ол химия, машина жасау өнеркәсібінде, машина бөлшектерін жасауға, тамақ өнеркәсібінде, одан тефлон деп аталатын мықты төзімді талшықтар жасайды. Тефлонды жүрек клапандарын протездеу үшін және медициналық аппараттардың маңызды бөлікткрінде қолданылады.

Адам денесі көп жағдайда тефлонға кері әсер бергендіктен, одан жасанды адам мүшелері жасалады.

Полимерлердің қасиеті

Полимерлердің қаситтері қаситтері тұрақты болмайды, дегенмен маңызды сипаттаушы қаситтеріне орташа молекулалық массасы, температураға әсері, беріктігі, еріткіштерге әсері, беріктігі, еріткіштерге әсері, электроөткізгіштігі жатады.

Полимерлер механикалық берік келеді, әсіресе кеңістік құрылымды полимерлер ерекше берік болады. Беріктік қасиет полимерлердің тармақталу дәрежесі мен типіне байланысты.

Полимерлердің электр өткізгіштігі, әдетте өте нашар. Олардың электрлік қасиетіне оған электр өрісін бергенде көрсететін қасиеттері жатады.

Полимерлердің жылу өткізгіштігі нашар. Жылуөткізгіштік дегеніміз-жылудың полимердің жылырақ бөлігінен суығырақ жеріне тасымалдауынан температураның теңесу процесі.

Әдетте кіші молекулалы заттар белгілі балқу, қату температурасымен және басқа да константаларымен сипатталады. Сызықтық құрылысты бір полимерді қыздырайық. Ең алдымен ол полимер жұмсарадыжәне әрі қарай темп. көтерген жағдайда ғана біртіндеп балқи бастайды, сөйтіп тұтқыр сұйықтыққа айналады. Полимерді айдау мақсатында оны қыздыруды жалғастырамыз. Полимердің айдалмай химиялықайырылуға түсетінін айқындаймыз. Кеңістік құрылымдағы полимерлер қыздырған кезде тұтқыр сұйықтық күйге де айналмай айырылады.

Көптеген полимерлер нашар еритіндігімен сипатталады. Сызықтық құрылымды заттар қандай да болмасын еріткіштерде қиын да болса тұтқыр ерітінді түзе ериді. Кеңістік полимерлер мүлдем ерімейді. Бұлардың кейбіреулері мысалы, резина тек қана існеді. Сонымен, үлкен молекулалы қосылыстардың механикалық беріктігі молекулааралық күштерінің көп болуымен түсіндіріледі.

Полимер түрлері

Полимерлер жалпы қасиетіне, жасалатын зат түрлеріне және өндіру әдісіне қарай: пластмассалар, эластомерлер, талшықтар, қабыршақтар деп бөлінеді.

1. Конструкциялық пластиктер. Оларды көбіне пластмассалар деп атайды. Басқа полимерлерден айырмашылығы мынадай: пластиктер - бөліне беріктігі 50-200кг/см ² болатын қатты заттар.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.