Polimerlarni polimerlash va polikondensatsiyalash yo'li bilan tayyorlash. Polimerlar va elektr mis. Polimerlanishning xarakterli belgilari

Yuqorida aytib o'tilganidek, polimer ishlab chiqarish reaktsiyalarining yana bir toifasi tabiatan bosqichma-bosqich jarayonlar bo'lib, ular polikondensatsiya va bosqichma-bosqich polimerizatsiyani o'z ichiga oladi. Bu reaksiyalarda polimerlarning har bir qo‘shilish aktidan keyin o‘sib borayotgan zanjirlari barqaror zarrachalar bo‘lib, polimer hosil bo‘lish jarayoni bosqichma-bosqich davom etadi va molekulyar og‘irligi asta-sekin ortadi.

Bosqichli polimerlanish va polikondensatsiya jarayonida hamda zanjirli polimerlanish jarayonida yuqori molekulyar mahsulot olish, ya’ni makromolekulalar zanjirining o‘sishini yakunlash uchun turli vaqtlar sarflanadi. Masalan, bosqichma-bosqich sodir bo'ladigan polikondensatsiya jarayonida molekulaning o'lchami nisbatan past tezlikda kattalashadi va birinchi navbatda monomerlardan polimerga dimer, trimer, tetramer va boshqalar hosil bo'ladi. Zanjirli polimerizatsiyada yuqori molekulyar og'irlikdagi molekulalar reaksiya boshlangandan so'ng deyarli darhol hosil bo'ladi. Ikkinchi holda, jarayonning turli bosqichlarida reaktsiya aralashmasida doimo faqat monomer va polimer mavjud va oraliq o'lchamdagi molekulalar mavjud emas. Reaksiya vaqti ortishi bilan faqat polimer molekulalari soni ortadi. Polimerning molekulyar og'irligi reaksiyaning tugallanish darajasiga bog'liq emas, bu faqat polimerning unumiga ta'sir qiladi. Polikondensatsiya jarayonida polimer hosil bo'lishi juda bir bosqichda sodir bo'ladi yuqori daraja reaksiyaning tugallanishi (98% dan ortiq), polimerning unumi ham, molekulyar og'irligi ham reaksiya davomiyligiga bog'liq.

Dastlabki molekulalar va polikondensatsiya natijasida olingan molekulalar barqaror va ularni ajratib olish mumkin. Biroq, ular uchlarida reaktiv guruhlarni o'z ichiga oladi va bir-biri bilan yoki boshqa monomerlar bilan keyingi kondensatsiya reaktsiyalarida qatnashishi mumkin. Bu sanoatda oligomerlarni olish va ulardan turli xil polimerlarni, shu jumladan fazoviy o'zaro bog'langan tuzilishga ega bo'lgan polimerlarni sintez qilish uchun ishlatiladi.

Faqat bifunksional molekulalar ishtirok etadigan polikondensatsiya chiziqli polimer molekulalarining shakllanishiga olib keladi va deyiladi. chiziqli.
Masalan, poliamid hosil bo'lishi:

Bunday holda, makromolekulalarni qurishning bir xil printsipi ikkala turli xil bifunksional monomerlarning reaktsiyasida ham amalga oshirilishi mumkin, ularning har biri faqat bitta turdagi funktsional guruhlarni (a) va ikkala turdagi funktsional guruhlarni (b) o'z ichiga olgan bitta monomerdan iborat. . (a) hol kopolikondensatsiyaga, (b) hol gomopolikondensatsiyaga mos keladi.

Uch yoki bo'lgan molekulalarni o'z ichiga olgan polikondensatsiya jarayoni katta raqam funktsional guruhlar, tarmoqlangan yoki uch o'lchovli (tarmoq, o'zaro bog'langan) tuzilmalarning shakllanishiga olib keladi va deyiladi. uch o'lchovli
polikondensatsiya. Masalan, fenol-formaldegid smolalarining hosil bo'lishi:

Shunga o'xshash jarayon - glitserin va ftalik kislota (gliftalik qatronlar), silanetriollar va boshqalarning polikondensatsiyasi.

Polikondensatsiya - bu muvozanat jarayoni, ya'ni kondensatsiya mahsulotlari past molekulyar og'irlikdagi moddalarning qo'shimcha mahsulotlari bilan reaksiyaga kirishib, asl birikmalarni hosil qilishi mumkin.

Shunday qilib, past molekulyar og'irlikdagi mahsulotni (ab) reaktsiya zonasidan (masalan, distillash, vakuum orqali) olib tashlash natijasida reaksiya muvozanatini o'ngga siljitish kerak. Polikondensatsiya reaktsiyasining bosqichli tabiati (monomer + monomer ® dimer; dimer + monomer ® trimer; dimer + dimer ® tetramer; trimer + dimer ® pentamer va boshqalar) tufayli mahsulotlarning molekulyar og'irligi doimiy ravishda oshib boradi va monomer yo'qoladi. molekulyar og'irligi 5000-10000 dan ortiq bo'lgan polimer hosil bo'lishidan ancha oldin. Ko'pgina polikondensatsiya reaktsiyalarida polimer hosil bo'lgan vaqtda asl monomerning 1% dan ko'p bo'lmagan qismi qoladi.

Ikki monomerning chiziqli polikondensatsiyasida polimerning mumkin bo'lgan eng yuqori molekulyar og'irligini olish uchun boshlang'ich komponentlar kontsentratsiyasida tenglikni saqlash kerak. Ulardan birining kontsentratsiyasini oshirish polikondensatsiya darajasini keskin pasaytiradi, chunki ortiqcha monomerning funktsional guruhlari ingibitor rolini o'ynaydi va reaktsiyani dastlabki bosqichlarda, ya'ni polimer hosil bo'lishidan oldin to'xtatadi.

Polikondensatsiyani amalga oshirishda uning tezligining turli omillarga bog'liqligini, polikondensatsiya darajasining monomerga aylanish chuqurligiga bog'liqligini, aralashmadagi monomerlarning nisbatini va o'sishni to'xtatishning boshqa sabablarini bilish juda muhimdir. polimerning molekulyar og'irligida (odatda polimerizatsiya vaqtidan ancha kam). Polikondensatsiyaning chegaralangan darajasining ajralib chiqadigan past molekulyar birikma kontsentratsiyasiga va muvozanat konstantasiga bog'liqligi polikondensatsiya muvozanat tenglamasi bilan tavsiflanadi:

bu erda P - polikondensatsiya darajasi; k - muvozanat konstantasi; na- mol fraktsiyasi reaktsiya paytida ajralib chiqadigan past molekulyar og'irlikdagi modda. Polikondensatsiya darajasining monomer konvertatsiyasi chuqurligiga bog'liqligi rasmda ko'rsatilgan egri chiziq bilan ifodalanadi. 10. Bu yerda polimerning monomerning asosiy qismi iste’mol qilingandan keyingina hosil bo‘lishini ko‘rish mumkin.

Uch o'lchovli polikondensatsiya chiziqli polikondensatsiyadan to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyaning yuqori tezlik konstantasida, asosan, reaktsiya boshlanganidan keyin tizimning jelga o'tishi bilan farq qiladi. Polimerning tarmoqlangan tuzilishi ikki va uch funksiyali molekulalarning bir-biri bilan reaksiyaga kirishishi natijasida hosil bo‘ladi. Uch funksiyali molekula shoxlanishni keltirib chiqaradi, zanjirlar birin-ketin tarmoqlanadi va oxir-oqibat cheksiz tarmoq hosil qiladi. Masalan, uch atomli spirt - glitserin va ikki asosli ftalik kislotaning kondensatsiyasi. Monomerlarning funksionalligi qanchalik yuqori bo'lsa, reaktsiyaning tugash darajasi shunchalik past bo'ladi, jelleşme sodir bo'ladi. Kam harakatchan tarmoqlangan yoki tarmoq strukturasining shakllanishi tufayli funktsional guruhlarning teng kontsentratsiyasini saqlash va past molekulyar og'irlikdagi polikondensatsiya mahsulotlarini olib tashlash talablari chiziqli polikondensatsiya kabi qattiq emas.

Bosqichli (yoki migratsiya) polimerizatsiya o'zining asosiy printsiplari va hosil bo'lgan polimerning tuzilishida chiziqli polikondensatsiyaga o'xshaydi. Har bir keyingi monomerning o'sib borayotgan zanjirga qo'shilishi, bu ham barqaror zarracha, vodorodning harakati (migratsiyasi) orqali amalga oshiriladi. Bu jarayon poliuretanlarni izosiyanatlar va glikollardan sintez qilish jarayonida sodir bo'ladi:

polimer hosil bo'lgunga qadar va hokazo

Bosqichli polimerizatsiya va polikondensatsiya o'rtasidagi farq shundaki, past molekulyar og'irlikdagi reaktsiya qo'shimcha mahsuloti ajralib chiqmaydi. Agar siz glikolni almashtirsangiz polihidrik spirt(glitserin, pentaeritritol va boshqalar) yoki diizosiyanat triizosiyanat, keyin fazoviy polimerlar olinadi; ularning hosil bo'lish reaktsiyasi uch o'lchovli polikondensatsiyaga o'xshaydi.

Monomer molekulalarining halqa ochilishi natijasida polimerlanish ham tez-tez bosqichma-bosqich reaksiya mexanizmi (masalan, e-kaprolaktamning polimerizatsiyasi) orqali sodir bo'ladi. Bu jarayon oz miqdorda suv, kislota, asos bilan faollashadi:

Ko'rinib turibdiki, aktivator monomerning faqat birinchi molekulasiga yopishadi va zanjirning o'sishi jarayonida funktsional guruhlar zanjirning oxiriga o'tadi, ya'ni migratsiya polimerizatsiyasi sodir bo'ladi.

Tsiklik monomerlar ion mexanizmi bilan ham polimerlanishi mumkin (masalan, etilen oksidi, trioksan, natriy metall bilan e-kaprolaktam, propilen oksidi). Uzuk uzilganda ikkita, uchta va hokazo singan halqalarni zanjirga ulash orqali bir xil turdagi bog'lanishlar tiklanadi.

Polimerlar - bu yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar (HMW). Monomerlar past molekulyar og'irlikdagi moddalar bo'lib, ulardan polimerlar olinadi. Polimerlanish darajasi (polikondensatsiya) - polimer molekulasidagi struktura birliklarining o'rtacha soni.

Polimerizatsiya - qo'shimcha mahsulotlarning chiqarilishi bilan birga bo'lmagan monomer m molekulalarini birlashtirish reaktsiyasi. Shuning uchun monomerlar va hosil bo'lgan polimerning elementar tarkibi bir xil bo'ladi. Polimerlanish toʻyinmagan birikmalarning qoʻsh va uchlik bogʻlarini ochish, shuningdek, turli xil geterosikllarni ochish yoʻli bilan amalga oshirilishi mumkin. Zanjir jarayonini boshlaydigan faol markazlarning tabiatiga qarab, radikal va ionli polimerlanish farqlanadi. Jarayon zanjir mexanizmi bo'yicha amalga oshiriladi.

nCH2=CH2→(-CH-CH-)n, bu yerda n - molekulalarning polimerlanish darajasi, uning tarkibiga nechta monomer birliklari kiritilganligini ko'rsatadi.

Polimerlarning tasnifi :

Agar molekulalarning sifat tarkibini asos qilib oladigan bo'lsak, unda ko'rib chiqilayotgan barcha moddalarni uch guruhga bo'lish mumkin.

    Organiklar uglerod, vodorod, oltingugurt, kislorod, fosfor va azot atomlarini o'z ichiga olgan moddalardir. Ya'ni, biogen bo'lgan elementlar. Misollar juda ko'p: polietilen, polivinilxlorid, polipropilen, viskoza, neylon, tabiiy polimer - oqsil, nuklein kislotalar va boshqalar.

    Organik elementlar - bu ba'zi begona noorganik va biogen bo'lmagan elementlarni o'z ichiga olgan elementlar. Ko'pincha bu silikon, alyuminiy yoki titandir. Bunday makromolekulalarga misollar: organik shisha, shisha polimerlar, kompozit materiallar.

    Noorganik - zanjir uglerodga emas, balki kremniy atomlariga asoslangan. Radikallar yon shoxlarning bir qismi ham bo'lishi mumkin. Ular yaqinda, 20-asrning o'rtalarida kashf etilgan. Tibbiyot, qurilish, texnologiya va boshqa sohalarda qo'llaniladi. Misollar: silikon, kinobar.

Agar polimerlarni kelib chiqishi bo'yicha ajratsak, uchta guruhni ajratish mumkin.

    Tabiiy polimerlar, ulardan foydalanish qadim zamonlardan beri keng tarqalgan. Bu makromolekulalar bo'lib, ular uchun inson hech qanday kuch sarflamagan. Ular tabiatning o'zi reaktsiyalari mahsulidir. Misollar: ipak, jun, oqsil, nuklein kislotalar, kraxmal, sellyuloza, teri, paxta va boshqalar.

    Sun'iy. Bu odamlar tomonidan yaratilgan, ammo tabiiy analoglarga asoslangan makromolekulalar. Ya'ni, mavjud tabiiy polimerning xususiyatlari shunchaki yaxshilanadi va o'zgartiriladi. Misollar: sun'iy kauchuk, kauchuk.

    Sintetik polimerlar - bu ularni yaratishda faqat odamlar ishtirok etadigan polimerlar. Ular uchun tabiiy analoglar yo'q. Olimlar texnik xususiyatlarni yaxshilagan yangi materiallarni sintez qilish usullarini ishlab chiqmoqdalar. Har xil turdagi sintetik polimer birikmalari shunday tug'iladi. Misollar: polietilen, polipropilen, viskoza, asetat tolasi va boshqalar.

Polikondensatsiya - almashtirish mexanizmi bo'yicha va odatda past molekulyar mahsulotlarning ajralib chiqishi bilan kechadigan yuqori molekulyar birikmalarning hosil bo'lish reaktsiyasi, buning natijasida polimerning elementar tarkibi dastlabki mahsulotlarning elementar tarkibidan farq qiladi.

Ikki yoki undan ortiq funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan monomerlar polikondensatsiya reaktsiyasiga kirishi mumkin. Bu guruhlar o'zaro ta'sirlashganda, hosil bo'lishi bilan past molekulyar birikmaning molekulasi parchalanadi yangi guruh, bu reaksiyaga kirishuvchi molekulalarning qoldiqlarini bog'laydi.

Polikondensatsiya - bosqichma-bosqich reaktsiya, zanjir o'sishi monomer molekulalarining bir-biri bilan, shuningdek, oraliq mahsulotlar: oligomer yoki polimer molekulalarining o'zaro ta'siri yoki oligomer va polimer molekulalarining bir-biri bilan o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladi. Natijada, asl moddaning funksionalligi bilan birikmalar hosil bo'ladi.

Polimerlanish reaksiyasi natijasida faqat polimerlar olinadi. Polikondensatsiya jarayonida reaksiya mahsuloti polimerlarga va past molekulyar og'irlikdagi moddalarga aylanadi.

Ta'rif

Jarayonda polimerizatsiya monomerlarning bir xil va turli molekulalari ketma-ket bog'lanib, bittasini yaratadi murakkab molekula polimer (yuqori molekulyar og'irlikdagi modda) qo'shimcha mahsulotlarni chiqarmasdan va hosil qilmasdan - past molekulyar og'irlikdagi birikmalar. Shuning uchun chiqish monomer bilan aynan bir xil elementar tarkibga ega bo'lgan polimerdir.

Jarayonda polikondensatsiya bir yoki bir nechta monomerlarning molekulalari bir-biri bilan bog'lanib, polimer makromolekulasi hosil qiladi va qo'shimcha mahsulot u yoki bu past molekulyar mahsulotni (suv, spirt, vodorod xlorid yoki ammiak) chiqaradi. Polikondensatsiya tsellyuloza, nuklein kislotalar va, albatta, oqsillarning biosintezi asosida yotadi.

Taqqoslash

Bu ikki jarayon reaksiya boshida asl monomerning reaksiyaga kirishi bilan o'xshashdir. Va keyin polimerizatsiya jarayonida reaktsiya tizimida joriy jarayonning barcha bosqichlarida faol zanjirlar, asl monomer va o'sishni yakunlagan makromolekulalar ko'payadi. Va polikondensatsiya jarayonida monomer, qoida tariqasida, davom etayotgan reaktsiyaning dastlabki bosqichlarida tugaydi va keyinchalik tizimda faqat polimerlar (oligomerlar) qoladi va bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Polimerizatsiya va polikondensatsiya uchun kerakli monomerlarning reaktivligi va, albatta, ularning tuzilishi bir xil darajada muhimdir. Polimerlanish jarayonida ortib borayotgan molekulalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar odatda zanjirning tugashi bilan yakunlanadi.

Polikondensatsiya jarayonida esa ortib borayotgan molekulalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar polimer zanjirlari o'sishining asosiy reaktsiyalari hisoblanadi. Oligomerlarning o'zaro ta'siri tufayli uzun zanjirlar hosil bo'ladi. Polimerizatsiya uch bosqichda sodir bo'ladi: boshlanishi, zanjirning o'sishi va zanjirning tugashi. Bunda polimer zanjirining o`sish markazlari kationlar, erkin radikallar yoki anionlardir. Funktsionallik (molekuladagi reaksiya markazlarining soni) uch o'lchamli, tarmoqlangan yoki chiziqli makromolekulalar shakllanishiga ta'sir qiladi.

Xulosa veb-sayti

  1. Polikondensatsiya yon mahsulotlar - suv yoki spirt kabi past molekulyar og'irlikdagi moddalarning chiqishi bilan tavsiflanadi.
  2. Polimerlanish jarayonida faqat polimerlar reaksiya mahsulotiga aylanadi.
  3. Tsellyuloza, oqsillar va nuklein kislotalarning biosintezi polikondensatsiya reaktsiyasi tufayli mumkin.

Polimerlanish reaksiyalari

Polimerlanish - past molekulyar og'irlikdagi mahsulotlar hosil bo'lmasdan polimer hosil bo'lish reaktsiyasi. Monomer sifatida bir nechta bog'langan molekula ishlatiladi. Etilenning polimerlanishida bifunksionalning roli strukturaviy birlik qo'sh bog'lanishni o'ynaydi, u tashabbuskor (masalan, organik benzil peroksid (C 6 H 5 COO) 2) ta'sirida osongina R radikal holatiga aylanadi; radikal qo'shilishi zanjirning o'sishi uchun sharoit yaratadi

Polimerizatsiya reaktsiyasi uch bosqichdan iborat: boshlanishi, zanjirning o'sishi va zanjirning tugashi:

ochiq tutashuv

polimer elektr mis

Ushbu turdagi polimerizatsiya radikal deb ataladi.

Polimerlanish kationlar yoki anionlar (ionlar) tomonidan boshlanishi mumkin. Ion polimerizatsiyasi bir xil bosqichlarni (boshlanish, zanjirning tarqalishi, zanjirning tugashi) o'z ichiga oladi. Kationik polimerlanish tashabbuskorlari H+, noorganik aprotik kislotalar SnCl 4, AlCl 3 va metallorganik birikmalar Al(C 2 H 5) 3 bo'lishi mumkin. Anion polimerizatsiyasining tashabbuskorlari odatda elektron beruvchi birikmalardir ( ishqoriy metallar, ularning alkogollari va boshqalar).

Kationik polimerlanish:

Polimerlanish turli monomerlar orasida sodir bo'lishi mumkin. Bunday birikmalar sopolimerlar deyiladi. Jadvalda 1-rasmda polimerlanish reaksiyalari natijasida olingan polimerlar va sopolimerlarga misollar keltirilgan.

1-jadval Eng muhim polimerlar va sopolimerlar

Sopolimerlanish reaksiyalari

Keling, radikal sopolimerlanish jarayonining xususiyatlarini ko'rib chiqaylik. O'sib borayotgan zanjirning A yoki B molekulalarida markazlashgan radikallar hosil bo'lishi bilan A va B molekulalarining sopolimerizatsiyasi holatida zanjir o'sishining 4 bosqichi bo'lishi kerak:

Shunday qilib, radikal polimerizatsiya holatida biz mahsulotlarni molekulyar og'irlik bo'yicha taqsimlash va cheksiz ko'p marshrutlar bilan ko'p yo'nalishli jarayon bilan shug'ullanamiz. Reaktsiya mahsulotlari Pi monomerga zanjir o'tkazish jarayonida o'sish bosqichlarida hosil bo'ladi.

Mahsulotlar (polimer molekulalari) hosil bo'lishining ikkinchi usuli X i va X j da zanjirning tugash bosqichidir.

Polikondensatlanish reaksiyalari

IN umumiy ko'rinish Asosiy polikondensatsiya zanjiri o'sish reaktsiyasining sxemasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:

(n va m - har qanday butun son, shu jumladan bitta, X va Y - asl funktsional guruhlar, A - past molekulyar og'irlikdagi polikondensatsiya mahsuloti). Bunda monomerlarning bir-biri bilan yoki hosil bo'lgan oligomerlar bilan va ikkinchisining bir-biri bilan o'zaro ta'siri amalda bir xil qonuniyatlarga bo'ysunadi.

Polikondensatsiya jarayonida monomerlar reaktsiyaning past darajalarida ham tugashi sababli, asosan yuqori molekulyar polimer zanjirining o'sishi sodir bo'ladi. oligomerik yoki polimer molekulalarining terminal funktsional guruhlarda bir-biri bilan qayta-qayta bog'lanishi natijasida (ko'p ikkilanish printsipi), tizimdagi molekulalar soni esa kamayadi (bu polikondensatsiyaning bosqichma-bosqich xarakteri). Polikondensatsiya jarayonida boshlang'ich funksional guruhlar - reaksiya (faol) markazlarning soni ham kamayadi, garchi ba'zi hollarda polikondensatsiya jarayonida hosil bo'lgan bog'lanishlar bir-biri bilan ham, boshlang'ich reaksiya markazlari bilan ham reaksiyaga kirishadi. Muvozanatli polikondensatsiya jarayonida polimer zanjirining o'sishi polimerning ajralib chiqadigan past molekulyar og'irlikdagi mahsulot bilan teskari reaktsiyasi bilan birga keladi. molekulyar og'irlik polimer.

Polikondensatsiya polimer va past molekulyar birikma (H 2 O, HCl, NH 3 va boshqalar) hosil bo'lishi bilan birga keladi. Monomerlar kamida ikkita funktsional guruhni o'z ichiga olishi kerak.

Fenol-formaldegid smolalarini ishlab chiqarish asosida odatdagi polikondensatsiya reaktsiyasi yotadi

Deyarli barcha yuqori molekulyar moddalar polimerlardir.

Polimerlar- bular molekulalari kimyoviy bog'lar orqali bir-biriga bog'langan juda ko'p takrorlanuvchi strukturaviy birliklardan iborat moddalardir.

Polimerlarni ikkita asosiy turga bo'lish mumkin bo'lgan reaktsiyalar orqali olish mumkin: bular polimerlanish reaksiyalari Va polikondensatsiya reaktsiyalari.

Polimerlanish reaksiyalari

Polimerlanish reaksiyalari - Bu past molekulyar og'irlikdagi moddaning (monomer) ko'p sonli molekulalarini birlashtirish orqali polimer hosil bo'lish reaktsiyalari.

Monomer molekulalari soni ( n), bitta polimer molekulasiga birlashishi deyiladi polimerlanish darajasi.

Molekulalarda bir nechta bog'langan birikmalar polimerizatsiya reaktsiyasiga kirishishi mumkin. Agar monomer molekulalari bir xil bo'lsa, jarayon deyiladi gomopolimerizatsiya, va agar boshqacha bo'lsa - sopolimerizatsiya.

Gomopolimerizatsiya reaktsiyalariga misollar, xususan, etilendan polietilen hosil bo'lish reaktsiyasi:

Sopolimerlanish reaksiyasiga 1,3-butadien va stiroldan stirol-butadienli kauchuk sintezini misol qilib keltirish mumkin:

Polimerlanish reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan polimerlar va boshlang'ich monomerlar

Monomer

Olingan polimer

Strukturaviy formula

Nom variantlari

Strukturaviy formula

Nom variantlari

etilen, eten polietilen
propilen, propen polipropilen
stirol, vinilbenzol polistirol, polivinilbenzol
vinilxlorid, vinilxlorid, xloretilen, xloretilen polivinilxlorid (PVX)
tetrafloroetilen (perfloroetilen) teflon, politetrafloroetilen
izopren (2-metilbutadien-1,3) izopren kauchuk (tabiiy)
butadien-1,3 (divinil) butadien kauchuk, polibutadien-1,3

xloropren (2-xlorbutadien-1,3)

xloropren kauchuk

butadien-1,3 (divinil)

stirol (vinilbenzol)

stirol butadien kauchuk

Polikondensatlanish reaksiyalari

Polikondensatlanish reaksiyalari- bu monomerlardan polimerlar hosil bo'lish reaktsiyalari bo'lib, ular davomida polimerga qo'shimcha ravishda qo'shimcha mahsulot sifatida past molekulyar og'irlikdagi modda (ko'pincha suv) ham hosil bo'ladi.

Polikondensatsiya reaktsiyalari molekulalarida har qanday funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan birikmalar kiradi. Bunday holda, polikondensatsiya reaktsiyalari, polimerizatsiya reaktsiyalariga o'xshash bir yoki bir nechta monomer ishlatilishiga qarab, reaktsiyalarga bo'linadi. gomopolikondensatsiya Va kopolikondensatsiya.

Gomopolikondensatsiya reaktsiyalariga quyidagilar kiradi:

  • * glyukoza molekulalaridan polisakkarid molekulalarining (kraxmal, tsellyuloza) hosil bo'lishi (tabiatda):
  • * e-aminokaproik kislotadan kapron hosil bo'lish reaksiyasi:

Kopolikondensatsiya reaktsiyalariga quyidagilar kiradi:

  • * fenol-formaldegid smolasini hosil qilish reaksiyasi:
  • * lavsan (poliester tolasi) hosil bo'lish reaktsiyasi:

Polimer asosidagi materiallar

Plastmassalar

Plastmassalar- issiqlik va bosim ta'sirida mog'orlanishga qodir bo'lgan va sovutilgandan keyin ma'lum shaklni saqlab turadigan polimerlarga asoslangan materiallar.

Yuqori molekulyar og'irlikdagi moddadan tashqari, plastmassa boshqa moddalarni ham o'z ichiga oladi, ammo asosiy komponent hali ham polimerdir. Xususiyatlari tufayli u barcha komponentlarni bir butun massaga bog'laydi va shuning uchun u bog'lovchi deb ataladi.

Issiqlikka bo'lgan munosabatiga ko'ra, plastmassalar quyidagilarga bo'linadi termoplastik polimerlar (termoplastiklar) Va termosetlar.

Termoplastiklar- qizdirilganda qayta-qayta eriydigan va sovutilganda qotib qoladigan, asl shaklini qayta-qayta o'zgartirishga imkon beradigan plastmassa turi.

Termosetlar- molekulalari qizdirilganda bitta uch o'lchamli to'r tuzilishiga "tikilgan" plastmassalar, shundan keyin ularning shaklini o'zgartirish mumkin emas.

Masalan, termoplastiklar polietilen, polipropilen, polivinilxlorid (PVX) va boshqalar asosidagi plastmassalardir.

Termosetlar, xususan, fenol-formaldegid qatronlari asosidagi plastmassalardir.

Kauchuklar

Kauchuklar- yuqori elastik polimerlar, ularning uglerod skeleti quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Ko'rib turganimizdek, kauchuk molekulalarida er-xotin C=C aloqalari mavjud, ya'ni. Kauchuklar to'yinmagan birikmalardir.

Kauchuklar konjuge dienlarni polimerizatsiya qilish yo'li bilan olinadi, ya'ni. ikkita qo'sh C=C aloqasi bir-biridan bitta C-C bog'i bilan ajratilgan birikmalar.

1) butadien:

Umumiy ma'noda (faqat uglerod skeletini ko'rsatadigan holda) kauchuklarni hosil qilish uchun bunday birikmalarning polimerizatsiyasini quyidagi sxema bilan ifodalash mumkin:

Shunday qilib, taqdim etilgan diagrammaga asoslanib, izopren polimerizatsiyasi tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

Qizig'i shundaki, kauchuk bilan birinchi marta taraqqiyot jihatidan eng ilg'or mamlakatlar emas, balki sanoat va ilmiy-texnika taraqqiyoti yo'q hind qabilalari tanishgan. Tabiiyki, hindular kauchukni sun'iy ravishda olishmagan, balki tabiat ularga bergan narsadan foydalangan: ular yashagan hududda ( Janubiy Amerika), Hevea daraxti o'sdi, uning sharbatida 40-50% gacha izopren kauchuk mavjud. Shu sababli, izopren kauchuk ham tabiiy deb ataladi, ammo uni sintetik tarzda ham olish mumkin.

Kauchukning boshqa barcha turlari (xloropren, butadien) tabiatda uchramaydi, shuning uchun ularning barchasi sintetik sifatida tavsiflanishi mumkin.

Biroq, kauchuk, afzalliklariga qaramay, bir qator kamchiliklarga ham ega. Masalan, kauchuk uzoq, kimyoviy jihatdan bir-biriga bog'liq bo'lmagan molekulalardan iborat bo'lganligi sababli, uning xususiyatlari uni faqat tor harorat oralig'ida foydalanishga yaroqli qiladi. Issiqda kauchuk yopishqoq bo'ladi, hatto ozgina oqadi va yoqimsiz hidlanadi va qachon past haroratlar qattiqlashuv va yorilishga moyil.

Kauchukning texnik xususiyatlari vulkanizatsiya orqali sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Kauchukni vulkanizatsiya qilish - uni oltingugurt bilan isitish jarayoni, buning natijasida alohida, dastlab bog'lanmagan kauchuk molekulalari oltingugurt atomlari zanjirlari (polisulfid "ko'priklar") bilan "tikiladi". Sintetik butadien kauchukidan foydalangan holda kauchuklarni kauchukga aylantirish sxemasi misol sifatida quyidagicha ko'rsatilishi mumkin:

Elyaflar

Elyaflar iplar, tirgaklar va to'qimachilik materiallarini ishlab chiqarish uchun mos keladigan chiziqli tuzilishdagi polimerlarga asoslangan materiallar.

Tolalarning kelib chiqishiga ko'ra tasnifi

Sun'iy tolalar(viskon, asetat tolasi) mavjud tabiiy tolalarni (paxta va zigʻir) kimyoviy ishlov berish yoʻli bilan olinadi.

Sintetik tolalar asosan polikondensatsiya reaksiyalari (lavsan, neylon, neylon) bilan olinadi.



Shuningdek o'qing: