Свойства и основные характеристики полимеров

История развития науки о полимерах

Выполнила студентка 4 курса 41 группы Факультета естествознания

Матиева Дилрабо Чарыевна

Минск 2017

Из истории полимеров

1-ые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол) годам. Ряд полимеров, может быть, был получен еще в первой половине 19 века. Но в те времена химики пробовали подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к "осмолению" товаров основной Свойства и основные характеристики полимеров хим реакции, т. е. к образованию полимеров (полимеры и на данный момент нередко именуют "смолами").

В 1833 И. Берцелиусом для обозначения особенного вида изомерии в первый раз был использован термин "полимерия". В этой изомерии вещества (полимеры), имеющие однообразный состав, обладали различной молекулярной массой, к примеру этилен и бутилен, кислород Свойства и основные характеристики полимеров и озон. Но тот термин имел несколько другой смысл, чем современные представления о полимерах. "Настоящие" синтетические полимеры к тому времени еще не были известны.

А. М. Бутлеров изучал связь меж строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. После сотворения А. М. Бутлеровым теории хим строения появилась химия Свойства и основные характеристики полимеров полимеров. Наука о полимерах получила свое развитие, приемущественно, благодаря насыщенным поискам методов синтеза каучука. В этих исследовательских работах учавствовали учёные многих государств, такие как Г. Бушарда, У. Тилден, германский учёный К. Гарриес, И. Л. Кондаков, С. В. Лебедев и другие. Огромную роль в развитии представлений о поликонденсации Свойства и основные характеристики полимеров сыграли работы У. Карозерса.

В 30-х годах было подтверждено существование свободнорадикального и ионного устройств полимеризации.

С начала 20-х годов 20 века Г. Штаудингер стал создателем принципно нового представления о полимерах как о субстанциях, состоящих из макромолекул, частиц необыкновенно большой молекулярной массы. Ранее предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, также Свойства и основные характеристики полимеров некие синтетические полимеры, схожие с ними по свойствам (к примеру, полиизопрен), состоят из малых молекул, владеющих необыкновенной способностью сравнивать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория "малых блоков"). Но открытие Г. Штаудингера принудило рассматривать полимеры как отменно новый объект исследования химии и физики.

Полимеры — это Свойства и основные характеристики полимеров хим соединения с высочайшей молекулярной массой (от нескольких тыщ до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из огромного числа циклических группировок (мономерных звеньев). Атомы, входящие в состав макромолекул, соединены вместе силами основных и (либо) координационных валентностей.

Систематизация полимеров

Полимеры можно систематизировать по происхождению. Они делятся на природные (биополимеры) и синтетические. К Свойства и основные характеристики полимеров биополимерам можно отнести белки, нуклеиновые кислоты, природные смолы, а к синтетическим полимерам — целофан, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы.

Полимеры классифицируются к тому же по расположению атомов в макромолекуле. Атомы либо атомные группы могут размещаться в макромолекуле в виде:

Полимеры, молекулы которых состоят из схожих мономерных звеньев, именуются гомополимерами (к ним относят поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлозу).

Полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, именуются сополимерами. Сополимеры, в каких звенья каждого Свойства и основные характеристики полимеров типа образуют довольно длинноватые непрерывные последовательности, сменяющие друг дружку в границах макромолекулы, именуются блок-сополимерами. К внутренним (неконцевым) звеньям макромолекулы 1-го хим строения могут быть присоединены одна либо несколько цепей другого строения. Такие сополимеры именуются привитыми.

Макромолекулы 1-го и такого же хим состава могут быть построены из Свойства и основные характеристики полимеров звеньев различной пространственной конфигурации. Если макромолекулы состоят из схожих стереоизомеров либо из разных стереоизомеров, чередующихся в цепи в определенной периодичности, полимеры именуются стереорегулярными.

По составу основной (главной) цепи полимеры подразделяют на: гетероцепные, в основной цепи которых содержатся атомы разных частей, в большинстве случаев углерода, азота, кремния, фосфора, и гомоцепные Свойства и основные характеристики полимеров, главные цепи которых построены из схожих атомов.

Полимеры, в каких каждый либо некие стереоизомеры звена образуют довольно длинноватые непрерывные последовательности, сменяющие друг дружку в границах одной макромолекулы, именуются стереоблок-сополимерами.

Из гомоцепных полимеров более всераспространены карбоцепные полимеры, главные цепи которых состоят только из атомов углерода, к примеру, целофан, полиметилметакрилат, политетрафторэтилен.

Примеры Свойства и основные характеристики полимеров гетероцепных полимеров — полиэфиры (полиэтилентерефталат, поликарбонаты), полиамиды, мочевиноформальдегидные смолы, белки, некие кремнийорганические полимеры. Полимеры, макромолекулы которых вместе с углеводородными группами содержат атомы неорганогенных частей, именуются элементоорганическими.

Отдельную группу полимеров образуют неорганические полимеры, к примеру, пластическая сера, полифосфонитрилхлорид.

Характеристики и главные свойства полимеров

Полимеры могут существовать в кристаллическом и бесформенном Свойства и основные характеристики полимеров состояниях. Нужное условие кристаллизации — регулярность довольно длинноватых участков макромолекулы. В кристаллических полимерах может быть появление различных надмолекулярных структур: фибрилл, сферолитов, монокристаллов, тип которых почти во всем определяет характеристики полимерного материала. Надмолекулярные структуры в незакристаллизованных (бесформенных) полимерах наименее выражены, чем в кристаллических.

Целлюлоза — полимер с очень жесткими цепями, соединенными межмолекулярными Свойства и основные характеристики полимеров водородными связями, вообщем не может существовать в высокоэластичном состоянии до температуры ее разложения. Огромные различия в свойствах полимеров могут наблюдаться даже в этом случае, если различия в строении макромолекул на 1-ый взор и невелики. Так, стереорегулярный полистирол — кристаллическое вещество с температурой плавления около 235 °С, а нестереорегулярный вообщем не способен кристаллизоваться Свойства и основные характеристики полимеров, и размягчается при температуре около 80 °С.

Незакристаллизованные полимеры могут находиться в 3-х физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязко-текучем. Полимеры с низкой (ниже комнатной) температурой перехода из стеклообразного в высокоэластичное состояние именуются эластомерами, с высочайшей — пластиками. Зависимо от хим состава, строения и обоюдного расположения макромолекул характеристики полимеров могут изменяться в Свойства и основные характеристики полимеров очень широких границах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, построенный из гибких углеводородных цепей, при температуре около 20 °С — эластичный материал, который при температуре -60 °С перебегает в стеклообразное состояние; полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при температуре около 20 °С — жесткий стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластичное состояние только при 100 °С.

Линейные полимеры владеют специфичным Свойства и основные характеристики полимеров комплексом физико-химических и механических параметров. Важные из этих параметров:

Этот комплекс параметров обоснован высочайшей молекулярной массой, цепным строением, также гибкостью макромолекул. При Свойства и основные характеристики полимеров переходе от линейных цепей к разветвленным, редчайшим трехмерным сеткам и, в конце концов, к густым сетчатым структурам этот комплекс параметров становится всё наименее выраженным. Очень сшитые полимеры нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластичным деформациям.

Полимеры могут вступать в последующие главные типы реакций:

Примером полимер-аналогичных перевоплощений может служить омыление поливтилацетата, приводящее к образованию поливинилового спирта. Скорость реакций полимеров с низкомолекулярными субстанциями нередко лимитируется скоростью диффузии последних в фазу полимера. Более очевидно это проявляется в случае сшитых полимеров. Скорость взаимодействия макромолекул с низкомолекулярными субстанциями нередко значительно находится в зависимости от Свойства и основные характеристики полимеров природы и расположения примыкающих звеньев относительно реагирующего звена. Это относится и к внутримолекулярным реакциям меж многофункциональными группами, принадлежащими одной цепи.

Некие характеристики полимеров, к примеру, растворимость, способность к вязкому течению, стабильность очень чувствительны к действию маленьких количеств примесей либо добавок, реагирующих с макромолекулами. Так, чтоб перевоплотить линейный полимер из растворимого в на Свойства и основные характеристики полимеров сто процентов нерастворимый, довольно образовать на одну макромолекулу 1 – 2 поперечные связи.

Важные свойства полимеров — хим состав, молекулярная масса и молекулярно-массовое рассредотачивание, степень разветвленности и гибкости макромолекул, стереорегулярность и другие.

Получение полимеров

Природные полимеры образуются в процессе биосинтеза в клеточках живых организмов. При помощи экстракции, фракционного осаждения и других способов Свойства и основные характеристики полимеров они могут быть выделены из растительного и животного сырья. Синтетические полимеры получают полимеризацией и поликонденсацией. Карбоцепные полимеры обычно синтезируют полимеризацией мономеров с одной либо несколькими кратными углеродными связями либо мономеров, содержащих неуравновешенные карбоциклические группировки (к примеру, из циклопропана и его производных). Гетероцепные полимеры получают поликонденсацией, также полимеризацией мономеров, содержащих кратные Свойства и основные характеристики полимеров связи углеродоэлемента (к примеру, С = О, С = N, N = С = О) либо некрепкие гетероциклические группировки.


svyashennaya-sila-talismana.html
svyashennie-chisla-ingliizma.html
svyashennie-knigi-induizma.html