Білім және ғылым


Полимер Полимер буындары



бет14/146
Дата01.11.2022
өлшемі2,97 Mb.
#46713
түріОқулық
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   146
Полимер

Полимер буындары сегментінің формуласы



Кун сег- менті, нм

Сегменттегі мономер буынының саны

1

2

3

4

5

Полиди- метилсилоксан

CH3
|
— Si — O —
| CH3

1,4-1,6


1-1,4


4-5


Полиэтилен

- СН2СН2 -

2,2-2,4

2

8,3

Полиизобутилен

CH3
|
— C — СН2
| CH3

2,2


1,8


7,3


Полистирол

— HC — СН2

2,2-2,4

2

7,9

1

2

3

4

5

Полиакрило- нитрил

— CH — СН2
| CN

2,6-3,2

3

-

Полиметил- метакрилат

CH3
|
— C — СН2
| OCOCH3

1,8-2,2

1,5

6,0

Полигексил- метакрилат

CH3
|
— C — СН2
| OCOC6H15

2,3

2,2

9,0

Целлюлоза

- (C6H12О5)2 -

4

12-14

-

Поливинил- хлорид

— CH — СН2
| Cl

2,8


3


12


Поливинил спирті

— CH — СН2
| OH

-


1,7


-


Полиоксиэтилен

- О - СН2СН2 -

-

1,5

5,0

Полиамид

-NН-(СН2)2-NН–СО-

1,65-
1,85

1,66

6,6

Полиэфир

- СОО-

1,3-1,8

1

-




      1. Кинетикалық иілгіштік



Кинетикалық иілгіштік – тізбектің бір энергетикалық жағдайдан екіншісіне көшу жылдамдығын көрсетеді. Кинетикалық иілгіштік потенциалдық кедергінің шамасына, температураға, молекулалық масса мен полимердің торлану дәрежесіне байланысты.
Потенциалдық айналу кедергісі көрші буындардың атомдар мен атомдардың топтарының бір-біріне әсерінің салдары, сондықтан
орынбасарлардың полярлығына байланысты. Потенциалдық айналу кедергісінің шамасы төмен болса, полимердің кинетикалық иілгіштігі жоғары. Ондай полимерлерге орынбасарлары жоқ не сирек орналасқан карботізбекті полимерлер (полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полихлорпрен, нитрилді каучуктер) және функ- ционал топтары бір-бірімен ұзын көмірсутек атомдарымен бөлінген гетеротізбекті полимерлер жатады:
С-О-С, С-О-С- , С-О-С-N-H-, -C-NH-
|| || ||
O O O
Полярлы топтары және аумақты орынбасарлары жиі орналасқан полимерлер қатаңдық көрсетеді. Мысалы: поливинилхлорид, полиакрилонитрил, полистирол және поливинил спирті.
Кинетикалық иілгіштік, кинетикалық сегменттің шамасымен, яғни кинетикалық иілгіштік көрсете алатын тізбектің ең кішкене бөлігімен бағаланады.
Полимердің молекулалық массасы потенциалдық кедергіге әсер етпейді, бірақ молекулалық масса өскен сайын тізбектің оралу дәрежесі артады. Сондықтан ұзын макромолекулалардың кинетикалық иілгіштігі жоғары келеді де, молекулалық масса артқан сайын макромолекуланың конформация саны көбейеді.
Химиялық кеңістік торы әр уақытта да қозғалысты тежейді. Бірақ тор сирек болса, олардың арасындағы біршама ұзын макромолекулаларда кинетикалық иілгіштік сақталады. Ал егер керісінше, тор түйінділерінің арасындағы кесіндінің молекулалық массасы кинетикалық сегменттің молекулалық массасынан кем болса, тізбек иілгіштік қасиет көрсете алмайды. Мұндай торлар қатаң болады.
Температура әдетте, потенциалдық бұрылу кедергісінің шамасына U0 да, потенциал айырымына ∆U да әсер етпейді. Бірақ температура артқан сайын молекуланың кинетикалық энергиясы көбейіп,
потенциалдық кедергіні жеңуге мүмкіндік туады. Буындардың бұры- лу және олардың тербелмелі қозғалысының жылдамдығы артады да, кинетикалық иілгіштігі өседі.

3-тарау


ПОЛИМЕРЛЕРДІ СИНТЕЗДЕУ ӘДІСТЕРІ

Полимерлерді алудың негізгі екі әдісі бар: полимерлену және поликонденсациялану. Сонымен қатар белгілі полимерлердің қасиеттерін химиялық реакциялар арқылы түрлендіруге болады.





    1. Полимерлену

Полимерлену – мономерлердің активтік орталыққа тізбектеліп қосылуының нәтижесінде макромолекулалардың түзілу үдерісі.


Полимерлену реакциясын жалпы түрде былай көрсетуге болады:
nM - [-M-]n-
Реакция нәтижесінде қосалқы заттар бөлінбейді, ал алынған полимерлердің құрамы мономерге сай келеді.
Полимерленуге қатысқан мономерлердің түрлеріне байланысты гомополимерлену (егер бір түрлі мономер) және сополимерлену (егер екі және одан да көп әртүрлі мономер қатысса) болып екіге бөлінеді.
Полимерленуге негізінен қос немесе үш байланысты және циклді тобы бар мономерлер қатысады. Төменде полимерленетін мономерлердің құрамына кіретін топтар көрсетілген.

>C=C< ;
C C ;
C N; >C =O;



N C O; >C - C<; C C
O C O

Активтік орталықтың табиғатына байланысты радикалдық және иондық полимерлену деп ажыратады. Полимерлену тізбекті реакцияларға жатады. Сондықтан кез келген полимерлену реакциясы үш негізгі сатыдан тұрады:



  1. Активті орталықтың түзілуі, яғни мономер молекуласын қоз- дыру арқылы активті күйге ауыстыру:




  1. Тізбектің өсуі:


  1. Тізбектің үзілуі:

M M*

M* + M M1*


M1* + M M2*
Mn-1* + M Mn*

Mn* Mn



мұндағы М – мономер, М* -– орталық, М – полимер.
n

3.1.1 Радикалдық полимерлену


Радикалдық полимерлену әрқашан тізбекті реакциялар меха- низмімен жүреді. Сондықтан радикалдық полимерленудің активті орталығы еркін радикал болып табылады. Еркін радикал дегеніміз - жалқы электроны бар активті бөлшек. Радикалдар жүйеде физикалық әсерден немесе химиялық жолмен түзіледі. Радикалдық полимер- ленуге түсетін көп тараған мономерлер 3.1-кестеде келтірілген. Радикалдық полимерлену бірнеше химиялық сатылардан тұрады: иницирлеу, тізбектің өсуі, тізбектің үзілуі және берілуі.


Иницирлеу. Радикалдық полимерленуде иницирлеу деген - тізбекті бастап кетуге қажет еркін радикалдар алу. Оның бірнеше әдістері бар.
Термиялық иницирлеу. Термиялық иницирлеу кезінде еркін радикал жоғары температураның әсерінен қос байланыстың ашылуынан пайда болады. Полимерлену процесі 1000С-тан жоғары температурада жүреді де, оның жылдамдығы өте аз. Көпшілік мономерлер термиялық полимерленбейді десе де болады. Бұл процесс - негізінен стирол мен метилметакрилатқа тән. Стиролдың термиялық иницирлену арқылы полимерленуінің мүмкін деген сызбанұсқасын былай келтіруге болады:
t
2 C6H5 - CH = CH2
t
[C6H5 - CH - CH2 + CH2 - CH - C6H5]

C6H5 - CH - CH2 - CH2 - CH - C6H5


+ C6H5 - CH = CH2

C6H5 - CH - CH3 + C6H5 - CH - CH2 - CH = CH - C6H5


Мономерді қыздырғанда, алдымен бирадикал түзіледі, ол бирадикал мономермен тез әрекеттесіп, полимерлену үдерісін әрі қарай алып кете алатын монорадикал пайда болады.


3.1-кесте. Тізбекті полимерленуге бейім мономерлер





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   146




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет