Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

25.09.2015

стор
Введення 3

I Основні поняття і номенклатура полімерів 4

II Особливості будови полімерів 6

2.1. Регулярні та нерегулярні полімери 7

2.2. Неоднорідність полімерів за хімічним сполукам 8

2.3. Неоднорідність полімерів з молекулярної масі 9

2.4. Полярні та неполярні полімери 9

III Класифікація полімерів 10

IV Надмолекулярна структура полімерів. Основні уявлення про структуру полімерів 11

4.1. Кристалічні полімери 11

4.2. Кристалографічна осередок 12

4.3.1. Пластинчасті (ламелярные) монокристали 12

4.3.2. Фібрилярні кристали 13

V Загальні уявлення фазових станів і фазових переходів полімерів 16

5.1 Орієнтаційне стан полімерів 16

5.2. Агрегатні і фазові стани речовин 18

5.3.Кристалізація і стеклование полімерів. Фізичні стану аморфних полімерів 19

VI Особливості впорядкованого стану полімерів 21

6.1. Здатність полімерів до кристалізації 21

6.1.1. Щільність упаковки молекул 22

Список літератури 23

Введення

Високомолекулярні сполуки можуть бути природними або синтетичними. До природних відносяться білки, полісахариди, природні смоли, натуральний каучук і т. п. а до синтетичних – поліетилен, полістирол, поліаміди, фенольні смоли і т. п.

Високомолекулярні сполуки складаються з великих молекул, молекулярна маса яких перевищує кілька тисяч, а іноді може досягати багатьох мільйонів.

Молекули таких сполук складаються з комбінації малих молекул однакового або різного хімічної будови. З’єднуючись між собою силами головних валентностей (хімічними зв’язками), малі молекули утворюють високомолекулярна речовина.

У більшості випадків високомолекулярні сполуки є полімерами – речовинами, молекули яких складаються з багаторазово повторюваних структурних одиниць.

В одну молекулу полімеру може входити одна, дві, а іноді три і більше повторювані структурні одиниці.

Широкий інтерес до полімерів, численні наукові праці, присвячені їм, великий обсяг промислового виробництва синтетичних полімерів обумовлені в першу чергу унікальним комплексом їх фізико-механічних властивостей.

Найбільш важливі фізичні властивості полімерів визначаються їх хімічною будовою. На перший погляд здається, що багато властивостей, особливо властивості кристалічних полімерів, в основному визначаються їх структурою. Однак насправді той чи інший вид надмолекулярної організації (при всій її різноманітності) в кінцевому рахунку залежить від хімічної будови полімерного ланцюга.

Розглянемо деякі особливості хімічної будови полімеру.

I Основні поняття і номенклатура полімерів.

Полімерами називаються сполуки, в яких більш або менш регулярно чергується велику кількість однакових або неоднакових атомних угруповань, з’єднаних хімічними зв’язками в довгі лінійні ланцюга або ланцюга, що мають бічні відгалуження, а також просторові мережі.

В залежності від складу розрізняють органічні, неорганічні і элементоорганические полімери. Найбільш повно вивчені органічні сполуки цього класу і тому саме на їх прикладі доцільно розглянути основні закономірності будови полімерів.

Найпростішим органічним полімером є поліетилен – продукт полімеризації етилену. Етилен – ненасичений вуглеводень, легко вступає в реакції приєднання. Дві молекули етилену, з’єднуючись, утворюють молекулу бутилену:CH2=CH2+CH2=CH2®CH3-CH2-CH=CH2 Вихідна речовина – етилен — називається мономером, що утворюється бутилен – димером. При з’єднанні трьох молекул етилену утворюється тример, чотирьох – тетрамер і т. д. Якщо з’єднуються n молекул мономеру, утворюється полімер (від слова «полі» — багато): Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

Багаторазово повторювані угруповання, які є залишками мономерів, називаються ланками, або мономерными ланками; велика молекула, складена з ланок, називається макромолекулой або полімерної ланцюгом.

Число ланок в ланцюгу називається ступенем полімеризації і позначається літерами n або Р. Твір ступеня полімеризації n на молекулярний вага ланки Мзв дорівнює молекулярній вазі полімеру: Мпол=пМзв

Величина ступеня полімеризації може варіювати в широких межах: від n, рівного декількох одиницях, до n. рівного і навіть більше. Полімери з високим ступенем полімеризації називаються высокополимерами, полімери з низьким ступенем полімеризації називаються – олігомерами.

Макромолекула може бути побудовано з однакових за хімічною будовою мономерів або з мономерів різної будови. Полімери, побудовані з однакових мономерів, називаються гомополимерами. Полімерні сполуки, ланцюги яких містять кілька типів мономерних ланок, називаються сополімерами або змішаними полімерами.

Залишки мономерів можуть з’єднуватися в макромолекуле один з одним з утворенням полімерів лінійного, розгалуженого або сітчастого (просторового) будови.

Лінійними полімерами називаються полімери, макромолекули яких являють собою довгі ланцюги з дуже високим ступенем асиметрії. Якщо в загальному вигляді залишок мономеру позначити буквою А, то формулу лінійного полімеру можна схематично записати наступним чином:Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

Розгалужений полімер являє собою довгий ланцюг (звану зазвичай головною, або основний) з бічними відгалуженнями (бічні ланцюги), причому число цих відгалужень і їх довжина може варіювати в дуже широких межах (рис 1)

Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

Рис 1 Приклад розгалуженого полімеру

Сітчастими, або просторовими, називаються полімери, побудовані з довгих ланцюгів, з’єднаних один з одним в тривимірну сітку поперечними хімічними зв’язками (Рис 2)

Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

Рис 2 Приклад сітчастого полімеру

На практиці дуже широко використовуються сополімери, блок-сополімери і прищеплені сополімери (останні іноді називають графт-сополімерами), що поєднують властивості різних полімерів. У звичайних кополімерів це поєднання досягається тим, що при синтезі високомолекулярного з’єднання застосовуються замість одного виду мономеру: два, три і т. д. Отримана таким чином макромолекула складається з елементарних ланок декількох видів: Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

У більшості випадків не вдається досягти правильного чергування елементарних ланок в таких кополімерах, і тому вони, як правило, мають нерегулярне будова. Такі сополімери, у яких взаємне розташування мономерних залишків А і носить випадковий характер і ці залишки розміщені вздовж макромолекулярної ланцюга безладно, згідно із законами статистики, називаються статистичними. При певних умовах можна отримати правильно чергуються-альтернатные сополімери з суворим чергуванням елементарних ланок.

У той час як макромолекулярная ланцюг блок-кополімерів складена з окремих «блоків» різних полімерів, ланцюг прищеплених кополімерів складається з однакових елементарних ланок, але до неї «щеплені» у вигляді бічних відгалужень ланцюга іншого полімеру. «Стовбур» макромолекули прищепленого кополімеру побудований з мономерних залишків одного полімеру, а «вітки» із залишків іншого.

Блок-сополімер:

Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу Будова речовини) .

Короткий опис статті: будова речовини

Джерело: Особливості будови полімерних фаз (Курсова робота з курсу «Будова речовини») | Соціальна мережа Pandia.ru

Також ви можете прочитати