Презентація на тему:
Полімери. Каучуки. Гума

Полімери. Каучуки. Гума Підготувала Власенко Ірина,11-В

Походження Стереорегулярність Відношення до нагрівання Форма макромолекул Склад основного ланцюга Спосіб отримання

Основні поняття Низькомолекулярні сполуки, з яких утворюються полімери, називаються мономерами. Наприклад, пропілен СН2=СH–CH3 є мономером поліпропілена: Група атомів, багаторазово повторювана в ланцюговій макромолекулі, називається її структурною ланкою. ...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-... У формулі макромолекули цю ланку зазвичай виділяють дужками:(-CH2-CHCl-)n

Основні поняття Ступінь полімеризації - це число, що показує скільки молекул мономера поєдналося в макромолекулу. У формулі макромолекули ступінь полімеризації зазвичай позначається індексом "n" за дужками, що включають в себе структурну (мономерну) ланку: n >> 1       Молекулярна маса макромолекули пов'язана зі ступенем полімеризації співвідношенням: М (макромолекули) = M (ланки) • n, де n - ступінь полімеризації, M - відносна молекулярна маса

Стереорегулярні Нестереорегулярні Полімери з довільним чергуванням ланок Полімери з чергуванням ланок у певному порядку Еластичність Цис-форма Транс-форма Стереорегулярність

1. Замісники R розташовані по одну сторону від площини головного ланцюга: Приклад відрізка ланцюга, що включає 4 ланки, з'єднаних по типу "голова-хвіст". 2. Замісники R розташовані по різні сторони від площини головного ланцюга:

Органічні (білок) Неорганічні (селен, телур) Елементо-органічні (силікон) Це такі полімери, які в основному ланцюзі містять атоми НЕ вуглецю, а інших хімічних елементів Склад основного ланцюга

Термопластичні ( твердіють   і розм'якшуються) Термореактивні (Речовину не можна повернути в в'язкотекучий стан нагріванням або розчиненням) Відношення до нагрівання

Природне Штучне Синтетичне

Високомолекулярні сполуки Особливу, дуже важливу, групу органічних речовин складають високомолекулярні сполуки (полімери). Маса їх молекул досягає декількох десятків тисяч і навіть мільйонів. Яка роль цих сполук? По-перше, полімерні речовини є основою життя на Землі.Органічні природні полімери - біополімери - забезпечують процеси життєдіяльності всіх тварин і рослинних організмів.

Біополімери * Основні типи биополімерів нуклеїнові кислоти (ДНК, РНК) білки поліпептиди полісахариди ( целлюлоза, крохмаль, глікоген) поліізопрени (натур.каучук, гуттаперча і т.д.)

Структурна організація білків. Первинна структура - певна послідовність α-амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі. Вторинна структура - конформація поліпептидного ланцюга, закріплена безліччю водневих зв'язків між групами NH і С = О. Одна з моделей вторинної структури - α-спіраль. Інша модель - β-форма ("складчастий лист"), в якій переважають межцепних (міжмолекулярні) Н-зв'язку.

Третинна структура - форма закрученої спіралі в просторі, утворена головним чином за рахунок дисульфідних містків-SS-, водневих зв'язків, гідрофобних та іонних взаємодій. * Четвертинна структура - агрегати кількох білкових макромолекул (білкові комплекси), утворені за рахунок взаємодії різних поліпептидних ланцюгів Структурна організація білків.

Високомолекулярні сполуки Цікаво, що з безлічі можливих варіантів природа "вибрала" всього 4 типи полімерів: По-друге, завдяки особливим, тільки для них характерним властивостям, полімери (синтетичні, штучні і деякі природні) широко використовуються при виготовленні найрізноманітніших матеріалів: * П о л і м е р н і м а т е р і а л и пластмаси каучуки плівки волокна лаки клеї

Композиційні матеріали Полімери застосовуються для одержання композиційних матеріалів , іонообмінних смол ( поліелектролітів ) ...Композиційний матеріал ( композит) - це матеріал , в якому поряд з основною речовиною містяться зміцнюючі або модифікуючі компоненти . До складу композиту входять : сполучна речовина (зазвичай полімер ) , наповнювач , пластифікатори , світло-і термостабілізатори , барвники тощо. Міцність полімерних композицій , що містять наповнювач,обумовлена додатковими силами, що зв'язують наповнювач з полімером за рахунок адгезії (прилипання) .

Ось деякі приклади наповнювачів у композитах: сажа в гумі, тканина в текстоліті, папір в гетинаксі, склотканина і скловолокно в стеклопластиках, метали (порошок або нитки) в металополімерів, вибухові речовини (порох) в твердому ракетному паливі, ниткоподібні монокристали Al2O3, карбідів кремнію і бору, графіту і т.д. в особливо міцних матеріалах для космічної техніки. Композиційні матеріали

* Способи отримання Поліконденсація Це хімічний процес з'єднання вихідних молекул мономера в макромолекули полімеру, що йде з утворенням побічного низькомолекулярного продукту (найчастіше води) Полімеризація Це хімічний процес з'єднання безлічі вихідних молекул низькомолекулярної речовини (мономеру) у великі молекули (макромолекули) полімеру.

Гомополімеризація – з'єднання молекул одного мономера Сополіконденсація– з'єднання молекул двох і більше вихідних речовин Гомополіконденсація –з'єднання молекул одного мономера Способи отримання

Лінійна Розгалужена Просторова вигнута (волокна, сірка пластична) Скручена (каучуки) (крохмаль, поліетилен УР) (гума, кварц)

Каучуки Каучуки — натуральні або синтетичні матеріали, що характеризуються еластичністю, водонепроникністю і електроізоляційними властивостями, з яких шляхом спеціальної обробки отримують гуму. Природний каучук отримують з рідини молочно-білого кольору, званої латексом, - молочного соку каучуконосних рослин. У техніці з каучуків виготовляють шини для автотранспорту, літаків, велосипедів; каучуки застосовують для електроізоляції, а також виробництва промислових товарів і медичних приладів.

* Відкриття натурального каучука Каучук існує стільки років, скільки і сама природа. Скам'янілі залишки каучуконосних дерев, які були знайдені, мають вік близько трьох мільйонів років. Каучук мовою індіанців тупі-гуарані означає «сльози дерева». Каучукові кулі із сирої гуми знайдені серед руїн цивілізацій інків і майя в Центральній і Південній Америці, вік цих куль не менше 900 років. Перше знайомство європейців з натуральним каучуком сталося п'ять століть тому. Власне, історія каучуку почалася, як не дивно, з дитячого м'ячика і шкільної гумки.

* У 1770 році британський хімік Джозеф Прістлі (Joseph Priestley) вперше знайшов йому застосування: він виявив, що каучук може стирати те, що написано графітовим олівцем. Тоді такі шматки каучуку називали гумміеластіком («смолою еластичної»). У 1791 році англійський фабрикант Самуель Пив (Samuel Peal) запатентував спосіб зробити одяг водонепроникної за допомогою обробки її розчином каучуку в скипидарі. У Франції до 1820 навчилися виготовляти підтяжки і підв'язки з каучукових ниток, сплетених з тканиною.

* Перша гума У 1834 році німецький хімік Фрідріх Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) і американський хімік Натаніель Хейвард (Nathaniel Hayward) виявили, що додавання сірки до каучуку зменшує або навіть зовсім усуває липкість виробів з каучуку. Через деякий час він виявив шкіроподібний матеріал - гуму. Цей процес був названий вулканізацією. Відкриття гуми призвело до широкого її застосування: у 1919 році було запропоновано вже більше 40 000 різних виробів з гуми.

Склад і будова натурального каучука Натуральний (природний) каучук (НК) являє собою високомолекулярний неграничний вуглеводень, молекули якого містять велику кількість подвійних зв'язків; склад його може бути виражений формулою (C5H8) n (де величина n становить від 1000 до 3000); він є полімером ізопрену:

* Отримання синтетичного каучука У розробці синтезу каучуку Лебедєв пішов шляхом наслідування природи. Оскільки натуральний каучук - полімер дієнового вуглеводню, то Лебедєв скористався також дієновим вуглеводнем, тільки більш простим і доступним - бутадієном Сировиною для отримання бутадієну служить етиловий спирт. Отримання бутадієну засноване на реакціях дегідрування і дегідратації спирту.

Отримання синтетичного каучука Ці реакції йдуть одночасно при пропущенні парів спирту над сумішшю відповідних каталізаторів: В якості каталізатора полімеризації 1,3-бутадієну С. В. Лебедєв вибрав металевий натрій, вперше застосований для полімеризації ненасичених вуглеводнів російським хіміком А. А. Кракау.

Застосування гуми в промислових товарах Каучук має величезне народно-господарське значення. Найчастіше його використовують не в чистому вигляді, а у вигляді гуми. Гумові вироби застосовують у техніці для ізоляції проводів, виготовлення різних шин, у військовійпромисловості, у виробництві промислових товарів: взуття, штучної шкіри, медичних виробів ... Найбільшими споживачами гумових технічних виробів є автомобільна промисловість і сільськогосподарське машинобудування.

Особлива роль відводиться наповнювачам, які додають до полімерів. Вони підвищують міцність і жорсткість полімеру, знижують його собівартість. Наповнювачами можуть бути скляні волокна, цементний пил, папір, азбест та інші. Тому такі пластмаси, як, наприклад, поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, фенолформальдегідні, широко застосовуються в різних галузях промисловості, сільського господарства, медицини,культури, побуту. Пластмаси

Дякую за увагу