1.Емульсіонная полімеризація.
2. Що таке флуктуаційна сітка?
3. Полімери і олігомери
Властивості і основні характеристики. Полімериобладают специфічний комплекс фізико-хімічних і механічних властивостей. Найважливіші з них: 1) здатність утворювати високоміцні анізотропні волокна і плівки; 2) здатність до великих оборотних, так званим високоеластичних, деформацій; 3) здатність набухати перед розчиненням і утворювати високов'язкі розчини. Ці властивості зумовлені високою молекулярною масою полімерів, ланцюговою будівлею макромолекул, їх гнучкістю і найбільш повно виражені у лінійних полімерів. У міру переходу від лінійних ланцюгів до розгалужених, рідких тривимірних сіток і, нарешті, до частих сітчастим структурам комплекс характерних властивостей полімерів стає все менш вираженим. Тривимірні полімери з дуже великою частотою сітки нерозчинні, неплавки і не Показати всі здатні до високоеластичних деформацій.
За фазового станом полімери можуть бути кристалічними чи аморфними. Необхідна умова кристалізації - регулярність досить довгих ділянок молекулярної ланцюга. У таких полімерах можливе утворення різноманітних кристалічних форм (фібрил, сферолітів, монокристалів і ін.) Тип яких багато в чому визначає властивості полімерного матеріалу. Аморфні полімери крім високоеластичного можуть перебувати в двох інших фізичних станах: склоподібному стані і в'язкотекучий стані. Полімери, які переходять з високоеластичного стану в склоподібний при температурах нижче кімнатної, відносять до еластомерам, при більш високій температурі -до пластиків. Кристалічні полімери зазвичай є пластиками.
Властивості окремих полімерів визначаються хімічним складом, будовою, конформацией і взаємним розташуванням макромолекул (надмолекулярної структурою). Залежно від цих чинників властивості полімерів можуть змінюватися в широких межах. Так, цис-1,4-полібутадієн, побудований із гнучких вуглеводневих ланцюгів, при температурах близько 20 ° С являє собою еластичний матеріал, який нижче - 90 ° С переходить в склоподібного стану, тоді як поліметилметакрилат, побудований з більш твердих ланцюгів, при температурах близько 20 ° С - твердий склоподібний продукт, що переходить у високоеластичное стан лише вище 100 ° С. Целюлоза - полімер з дуже твердими ланцюгами, з'єднаними міжмолекулярними водневими зв'язками, взагалі не може існувати в високоеластичном стані до температури її розкладання. Великі розходження у властивостях полімерів можуть спостерігатися навіть у тому випадку, коли відмінності в будові макромолекул на перший погляд і невеликі. Так, ізотактичний поліпропілен-кристалічна речовина, плавиться близько 175 ° С, а атактический взагалі не здатний кристалізуватися і розм'якшується близько - 40 ° С. В даному випадку відмінності в мікроструктурі макромолекулярной ланцюга визначають якісні відмінності і в характері надмолекулярної структури.
Полімери можуть вступати в наступні реакції: 1) з'єднання макромолекул поперечними хімічними зв'язками (так зване зшивання), що відбувається, наприклад, при вулканізації каучуків, отверждетш реактопластов, дублення шкір; 2) розпад молекулярних ланцюгів на більш короткі фрагменти; 3) реакції макромолекул з низькомолекулярними сполуками, при яких змінюється природа бічних функціональних груп, але зберігаються довжина і будова скелета основному ланцюзі (так звані полимераналогичние перетворення), наприклад, омилення полівінілацетату з утворенням полівінілового спирту; полімери, що утворюються в результаті таких реакцій, називають полімераналогамі; 4) внутрішньо-молекулярні реакції між функціональними групами однієї макромолекули, наприклад внутримолекулярная циклизация. Гетероланцюгові полімери на відміну від карбоцепні зазвичай відносно легко гідролізуються. Швидкість реакцій полімерів, особливо сітчастих, з низькомолекулярними речовинами часто лімітується швидкістю дифузії низькомолекулярного речовини в фазу полімеру. У кінетичної області (наприклад, в розбавленому розчині) швидкість взаємодії макромолекул з низькомолекулярними речовинами часто істотно залежить від природи і розташування сусідніх ланок щодо реагує ланки. Це саме можна сказати і до внутрімолекулярних реакцій між функціональними групами, що належать одного ланцюга.
Деякі властивості полімерів, наприклад розчинність, здатність до грузлого плину, стабільність, істотно залежать від невеликих кількостей домішок добавок, що реагують з макромолекулами. Так, щоб перетворити лінійний полімер з розчинного в цілком нерозчинний, досить однієї-двох поперечних зв'язків на одну макромолекулу.
Найважливіші характеристики полімерів-хімічний склад, молекулярна маса, ММР, стереохимической будова, ступінь розгалуженості і гнучкість макромолекулярних ланцюгів, розподіл за типами функціональності.
Отримання. Природні полімери, що утворюються в клітинах живих організмів в результаті біосинтезу, можуть бути виділені з растітітельного і тваринної сировини за допомогою екстрагування, фракційного осадження та інших методів. Основні шляхи отримання синтетичних полімерів - полімеризація і поліконденсація.
Карбоцепні полімери зазвичай синтезують полімеризацією мономерів за кратними вуглець-вуглецевим зв'язків. Гетероланцюгові полімери отримують поліконденсацією, а також полімеризацією мономерів за кратними гетероатомних зв'язків типу С = О, N = C-О, СN (наприклад, альдегіди, ізоціанати, нітрили) або з розкриттям гетероциклічних угруповань (наприклад, окисів олефінів, лактамов).
Застосування. Механічна міцність, еластичність, електроізоляція та інші цінні технічні властивості полімерів обумовлюють їх широке застосування в різних галузях народного господарства і в побуті. Полімери - основа пластичних мас, волокон хімічних, гуми, лакофарбових матеріалів, клеїв, герметиків, іонообмінних смол. Біополімери складають основу всіх живих організмів і беруть участь у всіх процесах життєдіяльності.
Олигомере (від грец. Oligos-малий, маленький і meros-частина), члени гомологічних рядів, що займають за розміром молекул область між мономерами і високомолярнимі сполуками. Верхня межа молекулярних мас олігомерів залежить від їх хімічної природи і по порядку величини збігається з молекулярної масою сегмента. На відміну від полімерів властивості олігомерів сильно залежать від зміни кількості повторюваних ланок в молекулі і природи кінцевих груп.
Розрізняють реакционноспособниє олігомери, що містять в молекулах одну або більше функціональних груп, які можуть бути розташовані не тільки на кінцях молекули, і олігомери, що не містять функціональних груп. Останні називають як відповідні полімери з заміною префікса "полі" на "оліго", наприклад, олігобутаді-єни. При утворенні назв реакційноздатних олігомерів, як правило, за префіксом "олиго" вказують тип оліго-мірного блоку (частини молекули між кінцевими групами) і потім функціональні групи, наприклад, олігоуретанметакрілати, олігоефірдіоли. У техніці деякі типові олігомери називають смолами, наприклад феноло-формальдегідні смоли, або як полімери, наприклад поліалкіленглікольмалеінати. Олігомери з двома однаковими функціональними групами на кінцях молекули прийнято називати біфункціональних (телехелевимі) олигомерами або полімерами, а при утриманні трьох і більше функціональних груп -поліфункціональнимі олигомерами. Здатні до утворення високомолекулярних лінійних і сітчастих полімерів бі- і поліфункціо-нальні олігомери називаються форполимера, або Преполімери, а монофункціональні Про -макромономерамі. Систематичні назви конкретних олігомерів виробляють по номенклатурі органічних сполук (для нижчих гомологів) або полімерів.
Олігомери характеризуються молекулярно-масовим розподілом (ММР) і розподілом за типом функціональності (РТФ). Для олігомерів існує залежність ММР від ступеня полімеризації або молекулярної маси (дискретні функції ММР). Наприклад, для олігоетілена-діпінатов при зміні n від 550 до 3470 полідисперсність (. Де і -соотв. Среднечісловая і среднемассовая молекулярна маси) підвищується від 1,15 до 1,85. Зазвичай ММР для олігомерів вужче, ніж для полімерів: складає <2,
оцінимо безкоштовно
за 10 хвилин