Міністерство освіти і науки РосійськоїФедерації
Державна освітняустанова вищої професійної освіти
Алтайський державний технічнийуніверситет І.І. Ползунова
Рефератз органічної хімії
В«полівінілацетату(ПВА) В»
р.Барнаул 2008
Введення
Серед достатку самихрізноманітних за будовою і властивостями органічних сполук є особливий клас- Полімери (від грец. В«ПолиВ» - В«багатоВ» і В«меросВ» - В«частинаВ»). Для цих речовин,перш за все, характерна величезна молекулярна маса - від десятків тисяч домільйонів атомних одиниць маси, тому часто їх ще називаютьвисокомолекулярними сполуками (скорочено ВМС).
До молекулярним гігантамвідносяться, наприклад, найважливіші природні полімери (білки, нуклеїнові кислоти,полісахариди), синтетичні матеріали (поліетилен, полівінілхлорид, каучук іт.д.). Тому ВМС відіграють важливу роль і в біологічних процесах, і впрактичної діяльності людини.
Органічні полімерипобудовані з елементарних ланок - багаторазово повторюваних і пов'язаних міжсобою залишків молекул низькомолекулярних речовин (мономерів). Довжинумакромолекул висловлюють середнім числом ланок мономеру, яке називаютьступенем полімеризації.
Полімери можуть мати лінійне,розгалужене і сітчасте будова. Якщо кожна ланка мономера умовнопозначити буквою М, то макромолекула лінійного будови буде виглядати так:
... -М-М-М-М-М-М-...
У цьому випадку кожне зелементарних ланок пов'язано лише з двома сусідніми і утворюєнеразветвленную ланцюг. Основна ланцюг макромолекули може мати коротківідгалуження, і тоді побудовані по такому типу полімери будуть розгалуженими: R
... -М-М-М-М-М-М-...
R
У сітчастих (зшитих)полімерах довгі лінійні ланцюги зв'язані один з одним в єдину сітку більшкороткими поперечними ланцюгами.
Якщо молекула мономеранесиметрична (СН 2 = СН-Х, де Х - заступник), можуть утворюватисяі регулярні, і нерегулярні полімери. У регулярному полімері відбуваєтьсяприєднання або В«голова до хвостаВ»:
-СН 2 -СНХ-СН 2 -СНХ-,
або В«голова до головиВ»:
-СН 2 -СНХ-СНХ-СН 2 -.
Макромолекули полімерівможуть бути побудовані із залишків різних мономерів; ВМС такого типу називаютьсясополімерами. При цьому в залежності від способу чергування різних ланоквони також бувають регулярного і нерегулярного будови:
... -М- М -М- М -М- М - ...
регулярний сополімер
... - М - М -М-М-М- М - ...
нерегулярний сополімер
За своїм походженнямвсі МС діляться на природні - біополімери (наприклад, крохмаль і целюлоза) ісинтетичні (поліетилен, полістирол та ін.)
Природні полімерисинтезуються клітинами рослинних і тваринних організмів, а синтетичнілюдина навчилася отримувати з проектів переробки природного газу, нафти,кам'яного вугілля.
Полімери можуть бутикристалічними або аморфними. Для кристалізації високомолекулярних речовиннеобхідно впорядковане будову досить довгих ділянок молекулярноїланцюга.
Високомолекулярніз'єднання не мають чіткої температури плавлення. При нагріванні багатополімери не плавляться, а лише розм'якшуються, що дозволяє формувати з нихвироби методами пластичної деформації - пресуванням, видавлюванням, литтям.Такі полімери називають пластичними масами (пластмасами, пластиками). Упластмас низька щільність, вони легше самих легких металів (магнію, алюмінію)і тому вважаються цінними конструкційними матеріалами. По міцності деякіпластики перевершують чавун і алюміній, а по хімічній стійкості - майже всіметали. Вони можуть бути стійкі до дії води і кисню, кислот ілугів.
Зазвичай пластмаси -діелектрики (не проводять електричний струм), і окремі їх сорти відомі яккращі ізоляційні матеріали з усіх використовуваних у сучасній техніці.
полівінілацетату
полівінілацетату - аморфний, безбарвнийтермопластичний полімер без смаку і запаху. Є полімером вінілацетату, аточніше продуктом полімеризації вінілового ефіру оцтової кислоти -вінілацетату:
Вінілацетатявляє собою безбарвну легкорухливою негорючу рідина питомої ваги1,191, що володіє ефірним запахом, яка має температуру кипіння 72,7 В° С, інагадує воду, маючи в'язкість 0,4 мПа с при 20 В° С. Він трошки набухає у водіі нестійкий до дії кислот і лугів.
Структурна формула
[-CH 2 CH (OCOCH 3 ) -] n
Основні фізичні та хімічні властивості
- фізичні властивості:
1.Молекулярнамаса від 10 000 до 1 500 000;
2.Температурарозм'якшення 30-50 В° С;
3.Щільність 1,19г/см 3 ;
4.Відноснеподовження 10-20%;
5.Теплопровідність0,16 Вт/(м В· К);
6.Температура склування28 0 C;
7.Теплостійкість поВіку 44-50 0 C, по Мартенсу 30-32 0 C;
8.Електричнаміцність 1 МВ/м;
9.Вологопроникність(2,5-5,8) В· 10 -14 кг/(м В· с В· Па);
10.Газопроникністьпо H 2 56.10 -15 м 3 /(м В· с В· Па).
полівінілацетату володієхладотекучестью, стійкий до старіння в атмосферних умовах, високою адгезією дорізних поверхонь, хорошими оптичними властивостями, зносостійкий. Добрерозчинний у кетонах, складних ефірах, хлорованих і ароматичних вуглеводнях,метанолі, гірше - в етанолі. Не розчинний у воді, аліфатічних вуглеводнях, бензині,мінеральних маслах, гліколь.
- хімічнівластивості:
Хімічні властивості ПВА визначаютьсянаявністю складноефірний груп і щеплених ланцюгів, з'єднаних з головним ланцюгомскладноефірний зв'язку. ПВА обмилюється водними розчинами кислот або лугів іпіддається Алкоголиз під дією каталітичних кількостей кислот іалкоголятов лужних металів в безводних середовищах з утворенням ПВС.
Хімічні властивостісополімерів вінілацетату залежать від природи сомономером. Наприклад, сополімервінілацетату з кротонового кислотою розчиняється в лужному середовищі. Сополімервінілацетату з N-метілолакріламідомпри нагрівання утворює тривимірну структуру. Сополімери вінілацетату з1-хлор-2-гідроксіпропілакрілатом отверждаются в присутності оксиду цинку при80 В° C, утворюючи водостійкі плівки тапокриття. Ведення до складу кополімерів ланок етилену, вінілхлориду, вініловихефірів збільшує стійкість сополімерів до гідролізу. З іншого боку,включення в сополімер невеликих кількостей карбоксилсодержащими сомономеромприскорює гідроліз ПВА.
Концентрована азотнакислота окисляє ПВА до щавлевої кислоти. При нагріванні ПВА до 180-200 В° C відбувається деструкція, супроводжується виділенням оцтовоїкислоти і утворенням одиночних і пов'язаних подвійних зв'язків в основному ланцюзіполімеру, що полегшують відщеплення CH 3 COOH. У присутності каталітичнихкількостей мінеральних кислот, ZnCl 2 , AlCl 3 і інших солей деструкція починається при більш низькійтемпературі.
Покриття з ПВАвідрізняються високою світлостійкістю. Хоча під дією УФ-опромінення івідбувається часткова деструкція полімеру, проте вона супроводжуєтьсярекомбінацією утворюються макрорадікалов і реакціями переносу ланцюга. Врезультаті збільшується ММ полімеру і з'являється нерозчинна фракція.Аналогічним чином діють на ПВА малі дози радіаційного опромінення. Привисоких дозах відбувається деструкція ПВА з виділенням оцтової кислоти. Ефектзшивання або деструкції і критична доза опромінення залежать від природирозчинника і природи полімеру.
Омилення ПВАможе бути здійснено різними спос...
