Міністерство освіти РосійськоїФедерації і науки
Російської Федерації
Державна освітняустанова вищої
професійної освіти
"Алтайський ДержавнийТехнічний Університет
ім. І.І. Ползунова "
Реферат.
З дисципліни В«органічна хіміяВ» натему:
В«Полістирол (полівінілбензол)В»
Виконаластудентка гр. ПКМ-71:
Бархатова Л. Н.
Перевіриластарший викладач
кафедриФіТКМ: Арсентьева С.Н.
Підпис:
Барнаул 2008р.
Зміст
Введення,загальна характеристика та класифікація полімерів
1.Історичнадовідка
2.Описполістиролу
3.Основні властивості
3.1. Фізичні властивості
3.2. Хімічні властивості
4.Отримання
5.Надмолекулярнаструктура, конформація, конфігурація
6.Способи затвердіння
7.Застосування впромисловості
Висновок
Списоклітератури
Введення
Загальна характеристика і класифікаціяполімерів
полімери називають органічнеречовина, довгі молекули якого побудовані з однакових багаторазовоповторюваних ланок - мономерів.
Розмір молекули полімеру визначаєтьсяступенем полімеризації n , тобто числом ланок у ланцюзі. Якщо n = від 10 до 20, речовини являютьсобою легкі масла. Із зростанням n збільшується в'язкість, речовина стає воскоподібні, нарешті, приn = 1000 утворюється твердий полімер. Ступінь полімеризації необмежена: вонаможе бути 10 4 , і тоді довжина молекул досягає мікрометрів.Молекулярна маса полімеру дорівнює добутку молекулярної маси мономера таступеня полімеризації. Зазвичай вона знаходиться в межах від 10 3 до 3 Г— 10 5 .Настільки велика довжина молекул перешкоджає їх правильної упаковці, і структураполімерів варіює від аморфної до частково кристалічної. Часткакристалічності значною мірою визначається геометрією ланцюгів. Чим ближче уклав-диваетланцюга, тим більше кристалічності полімер стає. Кристалічність навіть у кращомувипадку виявляється недосконалої [1].
Аморфні полімери плавляться вдіапазоні температур, залежній не тільки від їхньої природи, а й від довжини ланцюгів;кристалічні мають точку плавлення.
За походженням полімери діляться натри групи: синтетичні полімери (штучні), природні органічні іприродні неорганічні полімери.
Синтетичні полімери виходятьшляхом ступінчастої або ланцюгової полімеризації низькомолекулярних полімерів.
Природні неорганічні полімери -це наприклад розплав магми, оксид кремнію.
Природні органічні полімери утворюютьсяв результаті життєдіяльності рослин і тварин і містяться в деревині,вовни, шкірі. Це протеїн, целюлоза, крохмаль, шелак, лігнін, латекс.
Зазвичай природні полімерипіддаються операціям виділення очищення, модифікації, при яких структураосновних ланцюгів залишається незмінною. Продуктом такої переробки єштучні полімери. Прикладами є натуральний каучук, виготовленийз латексу, целулоїд, що представляє собою нитроцеллюлозу, пластифицированнуюкамфорою для підвищення еластичності.
Природні та штучні полімеривідіграли велику роль у сучасній техніці, а в деяких областях залишаютьсянезамінними і досі, наприклад, у целюлозно-паперовій промисловості.Проте різке зростання виробництва та споживання органічних матеріалів ставсяза рахунок синтетичних полімерів - матеріалів, отриманих синтезом з низькомолекулярнихречовин і не мають аналогів у природі. Розвиток хімічної технологіївисокомолекулярних речовин - невід'ємна і значна частина сучасної НТР . Без полімерів уже не може обійтися жодна галузь техніки, тим більше нової.За хімічною структурою полімери поділяються на лінійні, розгалужені, сітчастіі просторові. Молекули лінійних полімерів хімічно інертні по відношеннюодин до одного і зв'язані між собою лише силами Ван-дер-Ваальса. При нагріваннів'язкість таких полімерів зменшується і вони здатні зупинити переходити спочаткув високоеластіческое, а потім і в в'язкотекучий стану (малюнок 1). Оскількиєдиним наслідком нагрівання є зміна пластичності, лінійніполімери називають термопластичними. Не слід думати, що термін В«лінійніВ»позначає прямолінійні, навпаки, для них більш характерна зубчаста абоспіральна конфігурація, що надає таким полімерам механічну міцність.
Термопластичні полімери можна нелише плавити, але й розчиняти, так як зв'язку Ван-дер-Ваальса легко рвуться піддей-наслідком реагентів.
Розгалужені (щеплені) полімерибільш міцні, ніж лінійні. Контрольоване розгалуження ланцюгів служить одним зосновних промислових методів модифікації властивостей термопластичних полімерів.
Малюнок 1 - Схематичнадіаграма в'язкості термопластичних полімерів в залежності від температури: Т 1 - Температура переходу зі склоподібного у високо еластичне стан, Т 2 - Температура переходу з високоеластичного у в'язкотекучий стан
Сітчаста структура характерна тим,що ланцюги зв'язані один з одним, а це сильно обмежує рух і призводить дозміни як механічних, так і хімічних властивостей. Звичайна ре-зіна м'яка,але при вулканізації сіркою утворяться ковалентні зв'язки типу S-нуль, і міцністьзростає. Полімер може придбати сітчасту структуру і спонтанно, наприклад, піддією світла і кисню станеться старіння із втратою еластичності та працездатності.Нарешті, якщо молекули полімеру містять реакційноздатні групи, то принагріванні вони з'єднуються безліччю поперечних міцних зв'язків, полімервиявляється зшитим, тобто здобуває просторову структуру. Такимчином, нагрівання викликає реакції, різко і необоротно які змінюють властивостіматеріалу, який здобуває міцність і високу в'язкість, стає нерозчиннимі неплавким. Внаслідок великої реакційної здатності молекул, що виявляєтьсяпри підвищенні температури, такі полімери називають термореактивними. Неважкоуявити, що їх молекули активні не тільки по відношенню один до одного, але ідо поверхонь сторонніх тіл. Тому термореактивні полімери, на відміну відтермопластичних, мають високу адгезійної здатністю навіть при низькихтемпературах, що дозволяє використовувати їх в якості захисних покриттів, клеїві сполучного в композиційних матеріалах.
Термопластичні полімери отримують зареакції полімеризації, протікає за схемою (малюнок 2).
Малюнок 2 - Реакції освітиполімерів: а) - полімеризація, б) - поліконденсація
При ланцюговій полімеризації молекулярнамаса наростає майже миттєво, проміжні продукти нестійкі, реакціячутлива до присутності домішок і вимагає, як правило, високих тисків.Не дивно, що такий процес у природних умовах неможливий, і всі природніполімери утворилися іншим шляхом. Сучасна хімія створила новий інструмент- Реакцію полімеризації, і завдяки йому великий клас термопластичнихполімерів. Реакція полімеризації реалізується лише в складній апаратуріспеціалізованих виробництв, і термопластичні полімери споживач одержуєв готовому вигляді.
реакційноздатними молекулитермореактивних полімерів можуть утворитися більше простим і природним шляхом- Поступово від мономера до димеру, потім до тримеру, тетрамеру і т. д. Такеоб'єднання мономерів, їх В«конденсаціюВ», називають реакцією поліконденсації; вона не вимагає ні високої чистоти, ні тисків, але супроводжується зміноюхімічного складу, а часто й виділенням побічних продукт...
