5. Основные свойства пластмасс. * Химические свойства * Физические свойства * Историческая справка. Термин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Такое содержание термина не соответствовало современным представлениям о полимерах. “Истинные” синтетические полимеры к тому времени еще не были известны. Ряд полимеров был, по-видимому, получен еще в первой половине 19 века. Однако химики тогда обычно пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к “осмолению” продуктов основной химической реакции, т.е., собственно, к образованию полимеров (до сих пор полимеры часто называют “смолами”). Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол), Химия полимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химического строения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшее свое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшие учёные многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий учёный К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В 30-х годов было доказано существование свободнорадикального и ионного механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений о поликонденсации сыграли работы У.Карозерса. С начала 20-х годов 20 века развиваются также теоретические представления о строении полимеров Вначале предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория “малых блоков”). Автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер. Победа идей этого учёного заставила рассматривать полимеры как качественно новый объект исследования химии и физики.

Полимеры (Определение полимеров) Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которых атомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленные цепи, а также пространственные трехмерные структуры. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров получают синтетическим путем на основе простейших соединений элементов природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических превращений. В зависимости от строения основной цепи полимеры делятся на линейные, разветвленные, и пространственные структуры. Линейные и разветвленные цепи можно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и радиации, а также путем вулканизации. Линейные ВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру. Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. При нагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно каучуку, резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур, окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМС подвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердые соединения. Физико-механические свойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярным взаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы целлюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление обеспечивает высокую прочность целлюлозных волокон. А разветвленные молекулы крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками, поэтому не способны образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна дают многие синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.), линейные молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерные структуры могут лишь временно деформироваться при растяжении, если они имеют сравнительно редкую сетку (подобно резине), а при наличии густой пространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости от строения. ВМС делятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит из одинаковых атомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из углеродных атомов), и гетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов. Внутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической науке принципами. Так, если в основную или боковые цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др., полимеры относятся к элементоорганическим соединениям. Полимерные материалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.

Пластмассы. Определение. ПЛАСТМАССЫ (пластические массы, пластики)-материалы на основе полимеров. Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия. Эти вещества состоят в основном из углерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеют высокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения, кислород (O2) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, одна молекула полимера содержит очень большое число атомов. Классификация. Некоторые органические пластические материалы встречаются в природе, например асфальт, битум, шеллак, смола хвойных деревьев и копал (твердая ископаемая природная смола). Обычно такие природные органические формуемые вещества называют смолами.

Хотя модифицированные природные полимеры и находят промышленное применение, большинство используемых пластмасс являются синтетическими. Органическое вещество с небольшой молекулярной массой (мономер) сначала превращают в полимер, который затем прядут, отливают, прессуют или формуют в готовое изделие. Сырьем обычно являются простые, легко доступные побочные продукты угольной и нефтяной промышленности или производства удобрений. Первым термопластом, нашедшим широкое применение, был целлулоид—искусственный полимер, полученный путем переработки природного—целлюлозы.

Основные представители. Полистирол—неполярный полимер, широко применяющийся в электротехнике, сохраняющий прочность в диапазоне 210...... 350 К. Благодаря введению различных добавок приобретает специальные свойства: ударопрочность, повышенную теплостойкость, антистатические свойства, пенистость. Недостатки полистирола—хрупкость, низкая устойчивость к действию органических растворителей (толуол, бензол, четыреххлористый углерод легко растворяют полистирол; в парах бензина, скипидара, спирта он набухает). Полистирол вспенивающийся широко используется как теплозвукоизоляционный строительный материал. В радиоэлектронике он находит применение для герметизации изделий, когда надо обеспечить минимальные механические напряжения, создать временную изоляцию от воздействия тепла, излучаемого другими элементами.

Полиэтилен—полимер с чрезвычайно широким набором свойств и использующийся в больших объемах, вследствие чего его считают королем пластмасс. За 10... 12 лет эксплуатации прочность его снижается лишь на ?. Благодаря химической чистоте и неполярному строению полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами. Они в сочетании с высокими механическими и химическими свойствами обусловили широкое применение полиэтилена в электротехнике, особенно для изоляции проводов и кабелей. Помимо полиэтилена общего назначения выпускаются его многие специальные модификации, среди которых: антистатический, с повышенной адгезионной способностью, светостабилизированный, самозатухающий, ингибитированный (для защиты от коррозии), электропроводящий (для экранирования). Главный недостаток полиэтилена—сравнительно низкая нагревостойкость

Полиимид—новый класс термостойких полимеров, ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплоть до температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течение нескольких лет, при 300°С —1000 ч, при 400°С —до 6 ч. Кратковременно она не разрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условиях полиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степень разрушения полиимида - 815°С., алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы—продукт поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца

Основные свойства пластмасс. Химические свойства. С точки зрения химического поведения полимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен. Углеводороды этилен h3C=Ch3, пропилен h3C=CH–Ch4 и стирол h3C=CH–C6H5 претерпевают присоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистирол со следующими структурами

Эти полимеры ведут себя как углеводороды. Они, например, растворимы в углеводородах, не смачиваются водой, не реагируют с кислотами и основаниями, горят, подобно углеводородам, могут хлорироваться, бромироваться и ? в случае полистирола ? нитроваться и сульфироваться Физические свойства. Физические свойства полимера, напротив, зависят не только от характера мономера, но в большей степени от среднего количества мономерных звеньев в цепи и от того, как цепи расположены в конечной макромолекуле. Все синтетические и используемые в промышленности природные полимеры содержат цепи с различным числом мономерных единиц. Это число называют степенью полимеризации (СП) и обычно пользуются его средним значением, поскольку цепи не одинаковы по длине. Средняя длина цепи и СП может быть определена экспериментально несколькими методами (например, осмометрией ? измерением осмотического давления различных растворов; вискозиметрией ? измерением вязкости; оптическими методами ? измерением светорассеяния различными растворами; ультрацентрифугированием, при котором вещества разделяются по их плотности). СП особенно важна при определении механических свойств полимера, поскольку при прочих равных условиях более длинные цепи налагаются друг на друга более эффективно и порождают большие силы сцепления. Можно сказать, что заметная механическая прочность наблюдается уже при СП 50–100, достигая максимума при СП выше 1000.

Газзаев Петр 11с класс. Тема: «Полимерные материалы, пластмасса.» 24.10.2003

www.ronl.ru

Доклад - Полимерные материалы, пластмассы

Содержание:

1. Историческая справка.

2. Определение полимеров.

3. Пластмассы.

· Определение

· Классификация

а. Природные (органические)

б. Синтетические

4. Основные представители.

· Полистирол

· Полиэтилен

· Полиимид

· Эпоксидные смолы

5. Основные свойства пластмасс.

· Химические свойства

· Физические свойства

Историческая справка.

Термин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Такое содержание термина не соответствовало современным представлениям о полимерах. “Истинные” синтетические полимеры к тому времени еще не были известны.

Ряд полимеров был, по-видимому, получен еще в первой половине 19 века. Однако химики тогда обычно пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к “осмолению” продуктов основной химической реакции, т.е., собственно, к образованию полимеров (до сих пор полимеры часто называют “смолами”). Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол),

Химия полимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химического строения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшее свое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшие учёные многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий учёный К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В 30-х годов было доказано существование свободнорадикального и ионного механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений о поликонденсации сыграли работы У.Карозерса.

С начала 20-х годов 20 века развиваются также теоретические представления о строении полимеров Вначале предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория “малых блоков”). Автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер. Победа идей этого учёного заставила рассматривать полимеры как качественно новый объект исследования химии и физики.

Полимеры

(Определение полимеров)

Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которых атомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленные цепи, а также пространственные трехмерные структуры. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров получают синтетическим путем на основе простейших соединений элементов природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических превращений.

В зависимости от строения основной цепи полимеры делятся на линейные, разветвленные, и пространственные структуры. Линейные и разветвленные цепи можно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и радиации, а также путем вулканизации.

Линейные ВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру. Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. При нагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно каучуку, резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур, окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМС подвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердые соединения.

Физико-механические свойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярным взаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы целлюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление обеспечивает высокую прочность целлюлозных волокон. А разветвленные молекулы крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками, поэтому не способны образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна дают многие синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.), линейные молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерные структуры могут лишь временно деформироваться при растяжении, если они имеют сравнительно редкую сетку (подобно резине), а при наличии густой пространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости от строения.

ВМС делятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит из одинаковых атомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из углеродных атомов), и гетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов. Внутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической науке принципами.

Так, если в основную или боковые цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др., полимеры относятся к элементоорганическим соединениям.

Полимерные материалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.

Пластмассы.

Определение.

ПЛАСТМАССЫ (пластические массы, пластики)-материалы на основе полимеров. Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия.

Эти вещества состоят в основном из углерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеют высокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения, кислород (O2 ) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, одна молекула полимера содержит очень большое число атомов.

Классификация.

Некоторые органические пластические материалы встречаются в природе, например асфальт, битум, шеллак, смола хвойных деревьев и копал (твердая ископаемая природная смола). Обычно такие природные органические формуемые вещества называют смолами.

Первым термопластом, нашедшим широкое применение, был целлулоид—искусственный полимер, полученный путем переработки природного—целлюлозы.

Основные представители.

Полистирол— неполярный полимер, широко применяющийся в электротехнике, сохраняющий прочность в диапазоне 210…… 350 К. Благодаря введению различных добавок приобретает специальные свойства: ударопрочность, повышенную теплостойкость, антистатические свойства, пенистость. Недостатки полистирола—хрупкость, низкая устойчивость к действию органических растворителей (толуол, бензол, четыреххлористый углерод легко растворяют полистирол; в парах бензина, скипидара, спирта он набухает).

Полистирол вспенивающийся широко используется как теплозвукоизоляционный строительный материал. В радиоэлектронике он находит применение для герметизации изделий, когда надо обеспечить минимальные механические напряжения, создать временную изоляцию от воздействия тепла, излучаемого другими элементами.

Полиэтилен— полимер с чрезвычайно широким набором свойств и использующийся в больших объемах, вследствие чего его считают королем пластмасс. За 10… 12 лет эксплуатации прочность его снижается лишь на ¼. Благодаря химической чистоте и неполярному строению полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами. Они в сочетании с высокими механическими и химическими свойствами обусловили широкое применение полиэтилена в электротехнике, особенно для изоляции проводов и кабелей.

Помимо полиэтилена общего назначения выпускаются его многие специальные модификации, среди которых: антистатический, с повышенной адгезионной способностью, светостабилизированный, самозатухающий, ингибитированный (для защиты от коррозии), электропроводящий (для экранирования).

Главный недостаток полиэтилена—сравнительно низкая нагревостойкость

Полиимид — новый класс термостойких полимеров, ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплоть до температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течение нескольких лет, при 300°С —1000 ч, при 400°С —до 6 ч. Кратковременно она не разрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условиях полиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степень разрушения полиимида — 815°С., алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы— продукт поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца

Основные свойства пластмасс .

Химические свойства.

С точки зрения химического поведения полимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен. Углеводороды этилен h3 C=Ch3, пропилен h3 C=CH–Ch4 и стирол h3 C=CH–C6 H5 претерпевают присоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистирол со следующими структурами

Физические свойства.

Физические свойства полимера, напротив, зависят не только от характера мономера, но в большей степени от среднего количества мономерных звеньев в цепи и от того, как цепи расположены в конечной макромолекуле.

Все синтетические и используемые в промышленности природные полимеры содержат цепи с различным числом мономерных единиц. Это число называют степенью полимеризации (СП) и обычно пользуются его средним значением, поскольку цепи не одинаковы по длине. Средняя длина цепи и СП может быть определена экспериментально несколькими методами (например, осмометрией  измерением осмотического давления различных растворов; вискозиметрией  измерением вязкости; оптическими методами  измерением светорассеяния различными растворами; ультрацентрифугированием, при котором вещества разделяются по их плотности). СП особенно важна при определении механических свойств полимера, поскольку при прочих равных условиях более длинные цепи налагаются друг на друга более эффективно и порождают большие силы сцепления. Можно сказать, что заметная механическая прочность наблюдается уже при СП 50–100, достигая максимума при СП выше 1000.

www.ronl.ru

Реферат - Полимерные материалы, пластмассы

Полимерные материалы, пластмассы

Историческая справка

Термин«полимерия» был введен в науку И.Берцелиусом в1833 году для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества(полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой,например этилен и бутилен, кислород и озон. Такое содержание термина несоответствовало современным представлениям о полимерах. «Истинные» синтетические полимеры к томувремени еще не были известны.

Рядполимеров был, по-видимому, получен еще в первой половине19 века. Однако химики тогда обычно пыталисьподавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к «осмолению» продуктовосновной химической реакции, т.е.,собственно, к образованию полимеров (до сих пор полимеры часто называют «смолами»).Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 году (поливинилиденхлорид) и 1839 году (полистирол).

Химияполимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химическогостроения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительнойустойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшеесвое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивнымпоискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшиеучёные многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден,немецкий учёный К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В 30-хгодов было доказано существование свободнорадикальногои ионного механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений ополиконденсации сыграли работы У.Карозерса.

Сначала 20-х годов 20 века развиваются также теоретические представления остроении полимеров. Вначале предполагалось, что такие биополимеры, какцеллюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры,сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул,обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексыколлоидной природы благодаря нековалентным связям(теория «малых блоков»). Автором принципиально нового представления ополимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большоймолекулярной массы, был Г.Штаудингер. Победа идейэтого учёного заставила рассматривать полимеры как качественно новый объектисследования химии и физики.

Полимеры. Определениеполимеров

Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большоймолекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которыхатомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленныецепи, а также пространственные трехмерные структуры. К полимерам относятсямногочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза,крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеровполучают синтетическим путем на основе простейших соединений элементовприродного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, ихимических превращений.

Взависимости от строения основной цепи полимеры делятся на линейные,разветвленные, и пространственные структуры. Линейные и разветвленные цепиможно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и радиации, а также путем вулканизации.

ЛинейныеВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру.Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. Принагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно каучуку,резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур,окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМСподвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердыесоединения.

Физико-механическиесвойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярнымвзаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы целлюлозывзаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление обеспечиваетвысокую прочность целлюлозных волокон. Аразветвленные молекулы крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками,поэтому не способны образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна даютмногие синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.),линейные молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерныеструктуры могут лишь временно деформироваться при растяжении, если они имеютсравнительно редкую сетку (подобно резине), а при наличии густойпространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости отстроения.

ВМСделятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит из одинаковыхатомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из углеродных атомов), игетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов. Внутри этих группполимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической наукепринципами.

Так,если в основную или боковые цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др.,полимеры относятся к элементоорганическим соединениям.

Полимерныематериалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокнахимические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности,удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельскогохозяйства, медицины, культуры и быта.

Пластмассы

Определение.

ПЛАСТМАССЫ (пластическиемассы, пластики) — материалы на основе полимеров. Большой класс полимерных органическихлегко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие,прочные, коррозионностойкие изделия.

Эти вещества состоят в основном изуглерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеютвысокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения,кислород (O2) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, однамолекула полимера содержит очень большое число атомов.

Классификация.

Некоторые органические пластические материалы встречаются в природе,например асфальт, битум, шеллак, смола хвойных деревьев и копал (твердаяископаемая природная смола). Обычно такие природные органические формуемыевещества называют смолами.

Хотя модифицированные природные полимерыи находят промышленное применение, большинство используемых пластмасс являютсясинтетическими. Органическое вещество с небольшой молекулярной массой (мономер)сначала превращают в полимер, который затем прядут, отливают, прессуют илиформуют в готовое изделие. Сырьем обычно являются простые, легко доступныепобочные продукты угольной и нефтяной промышленности или производстваудобрений.

Первым термопластом,нашедшим широкое применение, был целлулоид — искусственный полимер, полученныйпутем переработки природного – целлюлозы.

Основные представители

Полистирол — неполярный полимер, широкоприменяющийся в электротехнике, сохраняющий прочность в диапазоне 210… 350К. Благодаря введению различных добавок приобретает специальные свойства: ударопрочность, повышенную теплостойкость, антистатическиесвойства, пенистость. Недостатки полистирола — хрупкость, низкая устойчивость кдействию органических растворителей (толуол, бензол, четыреххлористый углеродлегко растворяют полистирол; в парах бензина, скипидара, спирта он набухает).

Полистирол — вспенивающийся широкоиспользуется как теплозвукоизоляционный строительный материал. Врадиоэлектронике он находит применение для герметизации изделий, когда надообеспечить минимальные механические напряжения, создать временную изоляцию отвоздействия тепла, излучаемого другими элементами.

Полиэтилен — полимер с чрезвычайно широким наборомсвойств и использующийся в больших объемах, вследствие чего его считают королемпластмасс. За 10… 12 лет эксплуатации прочность его снижается лишь на¼. Благодаря химической чистоте и неполярному строению полиэтиленобладает высокими диэлектрическими свойствами. Они в сочетании с высокими механическими ихимическими свойствами обусловили широкое применение полиэтилена вэлектротехнике, особенно для изоляции проводов и кабелей.

Помимо полиэтилена общегоназначения выпускаются его многие специальные модификации, среди которых:антистатический, с повышенной адгезионнойспособностью, светостабилизированный, самозатухающий, ингибитированный(для защиты от коррозии), электропроводящий (для экранирования).

Главный недостаток полиэтилена — сравнительнонизкая нагревостойкость.

Полиимид — новый класс термостойких полимеров,ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплотьдо температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течениенескольких лет, при 300°С — 1000 ч, при 400°С — до 6 ч. Кратковременно она неразрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условияхполиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степеньразрушения полиимида — 815°С, алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы — продукт поликонденсации многоатомныхсоединений, включающих эпоксигруппу кольца:

Основные свойства пластмасс

Химическиесвойства.

С точки зрения химического поведенияполимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен.Углеводороды этилен h3C=Ch3, пропилен h3C=CH–Ch4и стирол h3C=CH–C6H5 претерпеваютприсоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистиролсо следующими структурами.

Физические свойства.

Физические свойства полимера, напротив, зависят не только от характерамономера, но в большей степени от среднего количества мономерныхзвеньев в цепи и от того, как цепи расположены в конечной макромолекуле.

Все синтетические и используемые впромышленности природные полимеры содержат цепи с различным числом мономерных единиц. Это число называют степеньюполимеризации (СП) и обычно пользуются его средним значением, поскольку цепи неодинаковы по длине. Средняя длина цепи и СП может быть определенаэкспериментально несколькими методами (например, осмометрией — измерением осмотического давления различных растворов; вискозиметрией — измерением вязкости; оптическими методами — измерением светорассеянияразличными растворами; ультрацентрифугированием, прикотором вещества разделяются по их плотности). СП особенно важна приопределении механических свойств полимера, поскольку при прочих равных условияхболее длинные цепи налагаются друг на друга более эффективно и порождаютбольшие силы сцепления. Можно сказать, что заметная механическая прочностьнаблюдается уже при СП 50–100, достигая максимума при СП выше 1000.

www.ronl.ru

Реферат - Полимерные материалы, пластмассы

Содержание:

1. Историческая справка.

2. Определение полимеров.

3. Пластмассы.

· Определение

· Классификация

а. Природные (органические)

б. Синтетические

4. Основные представители.

· Полистирол

· Полиэтилен

· Полиимид

· Эпоксидные смолы

5. Основные свойства пластмасс.

· Химические свойства

· Физические свойства

Историческая справка.

Полимеры

(Определение полимеров)

Пластмассы.

Определение.

Классификация.

Основные представители.

Главный недостаток полиэтилена—сравнительно низкая нагревостойкость

Полиимид — новый класс термостойких полимеров, ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплоть до температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течение нескольких лет, при 300°С —1000 ч, при 400°С —до 6 ч. Кратковременно она не разрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условиях полиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степень разрушения полиимида — 815°С., алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы— продукт поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца

Основные свойства пластмасс .

Химические свойства.

Физические свойства.

www.ronl.ru

Доклад - Полимерные материалы, пластмассы

Полимерные материалы, пластмассы

Историческая справка

Химияполимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химическогостроения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительнойустойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшеесвое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивнымпоискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшиеучёные многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден,немецкий учёный К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В 30-хгодов было доказано существование свободнорадикальногои ионного механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений ополиконденсации сыграли работы У.Карозерса.

Полимеры. Определениеполимеров

Полимеры – высокомолекулярные соединения, вещества с большоймолекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), в которыхатомы, соединенные химическими связями, образуют линейные или разветвленныецепи, а также пространственные трехмерные структуры. К полимерам относятсямногочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза,крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеровполучают синтетическим путем на основе простейших соединений элементовприродного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, ихимических превращений.

Взависимости от строения основной цепи полимеры делятся на линейные,разветвленные, и пространственные структуры. Линейные и разветвленные цепиможно превратить в трехмерные действием химических агентов, света, и радиации, а также путем вулканизации.

ЛинейныеВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру.Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. Принагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно каучуку,резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур,окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМСподвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердыесоединения.

Физико-механическиесвойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярнымвзаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы целлюлозывзаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление обеспечиваетвысокую прочность целлюлозных волокон. Аразветвленные молекулы крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками,поэтому не способны образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна даютмногие синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.),линейные молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерныеструктуры могут лишь временно деформироваться при растяжении, если они имеютсравнительно редкую сетку (подобно резине), а при наличии густойпространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости отстроения.

ВМСделятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит из одинаковыхатомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из углеродных атомов), игетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов. Внутри этих группполимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической наукепринципами.

Так,если в основную или боковые цепи входят металлы, сера, фосфор, кремний и др.,полимеры относятся к элементоорганическим соединениям.

Полимерныематериалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокнахимические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности,удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельскогохозяйства, медицины, культуры и быта.

Пластмассы

Определение.

Эти вещества состоят в основном изуглерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеютвысокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения,кислород (O2) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, однамолекула полимера содержит очень большое число атомов.

Классификация.

Некоторые органические пластические материалы встречаются в природе,например асфальт, битум, шеллак, смола хвойных деревьев и копал (твердаяископаемая природная смола). Обычно такие природные органические формуемыевещества называют смолами.

Хотя модифицированные природные полимерыи находят промышленное применение, большинство используемых пластмасс являютсясинтетическими. Органическое вещество с небольшой молекулярной массой (мономер)сначала превращают в полимер, который затем прядут, отливают, прессуют илиформуют в готовое изделие. Сырьем обычно являются простые, легко доступныепобочные продукты угольной и нефтяной промышленности или производстваудобрений.

Основные представители

Полиэтилен — полимер с чрезвычайно широким наборомсвойств и использующийся в больших объемах, вследствие чего его считают королемпластмасс. За 10… 12 лет эксплуатации прочность его снижается лишь на¼. Благодаря химической чистоте и неполярному строению полиэтиленобладает высокими диэлектрическими свойствами. Они в сочетании с высокими механическими ихимическими свойствами обусловили широкое применение полиэтилена вэлектротехнике, особенно для изоляции проводов и кабелей.

Помимо полиэтилена общегоназначения выпускаются его многие специальные модификации, среди которых:антистатический, с повышенной адгезионнойспособностью, светостабилизированный, самозатухающий, ингибитированный(для защиты от коррозии), электропроводящий (для экранирования).

Главный недостаток полиэтилена — сравнительнонизкая нагревостойкость.

Полиимид — новый класс термостойких полимеров,ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплотьдо температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течениенескольких лет, при 300°С — 1000 ч, при 400°С — до 6 ч. Кратковременно она неразрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условияхполиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степеньразрушения полиимида — 815°С, алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы — продукт поликонденсации многоатомныхсоединений, включающих эпоксигруппу кольца:

Основные свойства пластмасс

Химическиесвойства.

С точки зрения химического поведенияполимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен.Углеводороды этилен h3C=Ch3, пропилен h3C=CH–Ch4и стирол h3C=CH–C6H5 претерпеваютприсоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистиролсо следующими структурами.

Физические свойства.

Физические свойства полимера, напротив, зависят не только от характерамономера, но в большей степени от среднего количества мономерныхзвеньев в цепи и от того, как цепи расположены в конечной макромолекуле.

Все синтетические и используемые впромышленности природные полимеры содержат цепи с различным числом мономерных единиц. Это число называют степеньюполимеризации (СП) и обычно пользуются его средним значением, поскольку цепи неодинаковы по длине. Средняя длина цепи и СП может быть определенаэкспериментально несколькими методами (например, осмометрией — измерением осмотического давления различных растворов; вискозиметрией — измерением вязкости; оптическими методами — измерением светорассеянияразличными растворами; ультрацентрифугированием, прикотором вещества разделяются по их плотности). СП особенно важна приопределении механических свойств полимера, поскольку при прочих равных условияхболее длинные цепи налагаются друг на друга более эффективно и порождаютбольшие силы сцепления. Можно сказать, что заметная механическая прочностьнаблюдается уже при СП 50–100, достигая максимума при СП выше 1000.

www.ronl.ru

Курсовая работа - Полимерные материалы, пластмассы

Содержание:

1. Историческая справка.

2. Определение полимеров.

3. Пластмассы.

· Определение

· Классификация

а. Природные (органические)

б. Синтетические

4. Основные представители.

· Полистирол

· Полиэтилен

· Полиимид

· Эпоксидные смолы

5. Основные свойства пластмасс.

· Химические свойства

· Физические свойства

Историческая справка.

Полимеры

(Определение полимеров)

Пластмассы.

Определение.

Классификация.

Основные представители.

Главный недостаток полиэтилена—сравнительно низкая нагревостойкость

Полиимид — новый класс термостойких полимеров, ароматическая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплоть до температуры разложения, химическую стойкость, тугоплавкость. Полиимидная пленка работоспособна при 200°С в течение нескольких лет, при 300°С —1000 ч, при 400°С —до 6 ч. Кратковременно она не разрушается даже в струе плазменной горелки. При некоторых специфических условиях полиимид превосходит по температурной стойкости даже алюминий. Степень разрушения полиимида — 815°С., алюминия 515°С.

Эпоксидные смолы— продукт поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца

Основные свойства пластмасс .

Химические свойства.

Физические свойства.

www.ronl.ru

Реферат: Полимерные материалы, пластмассы

Содержание:

1. Историческая справка.

2. Определение полимеров.

3. Пластмассы.

· Определение

· Классификация

а. Природные (органические)

б. Синтетические

4. Основные представители.

· Полистирол

· Полиэтилен

· Полиимид

· Эпоксидные смолы

5. Основные свойства пластмасс.

· Химические свойства

· Физические свойства

Историческая справка.

Полимеры

(Определение полимеров)

Пластмассы.

Определение.

ПЛАСТМАССЫ(пластические массы, пластики)-материалы на основе полимеров. Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия.

Эти вещества состоят в основном из углерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеют высокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения, кислород (O2) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, одна молекула полимера содержит очень большое число атомов.

Классификация.

Основные представители.

Полистирол—неполярный полимер, широко применяющийся в электротехнике, сохраняющий прочность в диапазоне 210 ... ... 350 К. Благодаря введению различных добавок приобретает специальные свойства: ударопрочность, повышенную теплостойкость, антистатические свойства, пенистость. Недостатки полистирола—хрупкость, низкая устойчивость к действию органических растворителей (толуол, бензол, четыреххлористый углерод легко растворяют полистирол; в парах бензина, скипидара, спирта он набухает).

Главный недостаток полиэтилена—сравнительно низкая нагревостойкость

Эпоксидные смолы—продукт поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца

Основные свойства пластмасс.

Химические свойства.

С точки зрения химического поведения полимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен. Углеводороды этилен h3C=Ch3, пропилен h3C=CH–Ch4и стирол h3C=CH–C6H5претерпевают присоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистирол со следующими структурами

Физические свойства.

Физические свойстваполимера, напротив, зависят не только от характера мономера, но в большей степени от среднего количества мономерных звеньев в цепи и от того, как цепи расположены в конечной макромолекуле.

superbotanik.net

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..