РЕФЕРАТ
з навчальної дисципліни: В«Хімія і технологіяполімерів В»
на тему: В«Методисинтезу блок і прищеплених сополімерів В»
ВСТУП
Що таке сополімери?
Cополімери - Різновид полімерів, ланцюжки молекул яких складаються з двох або більшерізних структурних ланок. Розрізняють регулярні і нерегулярні сополімери(Яких більшість). Різні структурні ланки нерегулярних сополімерівбезладно розташовані уздовж ланцюжка. У регулярних же сополімерів різніструктурні ланки розташовані впорядковано і, отже, регулярнісополімери можуть бути представлені як звичайні полімери з великими структурнимиланками.
Типи сополімерів:
Мономери, з якихвиготовляються сополімери, можуть бути по-різному скомбіновані. Найбільшймовірні способи:
- чергується (AB) n
- періодичний (ABA) n
- статистичний(A-A-B-A-A-A-B-B-A-B)
- блок-сополімер (A) n - (B) m
- прищепленої (A-A-A-A-A-A-A-A-A-A)
||
BB
||
BB
||
BB
||
[1]
Блок - сополімери
Відбудетьсяз лінійних макромолекул, що містять чергуються блоки полімерів різногоскладу або будови, з'єднані між собою хімічними зв'язками. Будовамакромолекул м. блок-сополімери представлено, наприклад, схемами:
* (А) n-(В) m;
* (А) n-(В) m-(А) l-(В) k;
* (А) n-(В) m-(С) l;
* (А) n-Х-(В) m-Х-(А) l,
де А, В, С-мономерніланки;
n,m, l,k-число цих ланок в блоці;
Х - фрагмент молекулибіфункціонального низькомолекулярної речовини (агента, що зшиває). [2]
Окремий випадокблок-сополімерів - стереоблок-сополімери, що містять у макромолекулі блокиоднакового складу, але різної просторової структури.
Число мономернихланок в блоці повинно бути достатнім для прояву в ньому всієї сукупностівластивостей даного полімеру.
Якщо блоки складаються знесумісних полімерів, то блок-сополімери набувають мікрогетерогенністьструктуру і в них поєднуються з речовини полімерів, що утворюють окремі блоки.На цьому заснований один з ефективних шляхів хімічного модифікуванняполімерів.
До числа блок-сополімери,мають важливе промислове значення, відносяться термоеластопласт ,макромолекули яких складаються з блоків термопластів (полістирол, поліетилен,поліпропілен) і гнучких блоків еластомерів (полібутадієн, поліізопрен,статистичні сополімери бутадієну з стиролом або етилену з пропиленом) .
Блок-сополімери,утворені полімерами, різко відрізняються за розчинності (напр.,поліетиленоксид - поліпропіленоксід), використовують для отримання неіоногеннихПАВ.
гидрофилизацииволокнообразующих полімерів, наприклад поліетилентерефталату, введенням в їхмакромолекули гідрофільних блоків, наприклад поліетіленоксідной, - один зспособів підвищення сприйнятливості полімерів до фарбників. [3]
Щепленісополімери
Розгалуженівисокомолекулярні сполуки, макромолекули яких складаються з основною ланцюга ібічних відгалужень, що розрізняються по складу і/або будовою. Схематичноприщеплені сополімери можна зобразити так:
~ AAA - (A) n - AAA ~ ~ AAA - (A) n - AAA ~
| | | |
(B) k (B) l X X
| |
(B) k (B) l
(А і В - мономерніланки різного типу, Х - проміжна група, k,n і l показують число мономерних ланок у послідовностях). Основна ібічні ланцюги можуть бути гомо-(показані на схемі) і сополімерами. [3]
Щеплені кополімери,складаються з послідовностей дифільну характеру, зазнаютьмікрорасслаіваніе не тільки в розчинах, але і в твердій фазі. Цей процесможе відбуватися вже при синтезі і виділенні прищеплені сополімери або припослід. їх переробці. Хімічні зв'язки між різними частинами перешкоджаютьйого макрорасслаіванію. Це властивість різко відрізняє прищеплені сополімери відвідповідних термодинамічно нестійких механічних сумішей полімерів,тому прищеплені сополімери застосовують там, де необхідні сумісніполімерні системи.
Завдяки наявностімікрообластей, збагачених тим чи іншим компонентом, прищеплені сополімерисуттєво відрізняються за властивостями від статистичних сополимеров того жскладу і характеризуються в більшості випадків адитивнийфізико-механічних властивостей. Остання виразно виявляється притермомеханічних випробуваннях.
Для таких щепленихсополімерів, що складаються з несумісних чи мало сумісних компонентів виявленоіснування двох температур склування, а температура їх перебігувизначається максимальною температурою течії одного з компонентів, щодозволяє в ряді випадків розширити температурний інтервал високоеластичногостану. Пластифікація таких прищеплених сополімерів здійснюється строгоселективно шляхом розчинення пластифікатора у відповідних мікрообластей.
Існування областеймікрорасслаіванія визначає найбільш цінні в практичному відношеннімеханічні властивості прищеплених сополімерів. Зв'язуванням воєдино гнучких іжорстких сегментів в макромолекулах прищеплені сополімери отримують удароміцніпластики щепленням бутадієну, ізопрену та деяких а-олефінів на полістирол,полиакрилонитрил, ПВХ (наприклад, АБС-пластик, полістирол ударостійкий).Щеплену сополимеризацию широко використовують для модифікації поверхневихвластивостей (напр., жорсткості, атмосфері-, термо-та хімічної стійкості, адгезії,електричних характеристик) полімерних і неполімерних матеріалів, для доданняантітромбогенних властивостей поверхні штучних судин та ін ендопротезів,для іммобілізації ферментів. За допомогою щеплення можна регулюватипроникність полімерних покриттів і мембран.
МЕТОДИ ОТРИМАННЯ БЛОК ІПрищеплені сополімери
блоксополімериі прищеплені сополімери відрізняються за властивостями від статистичних кополімерів.
Блок-і прищеплені сополімери зазвичай поєднують властивості складових компонентів (блоківабо основних ланцюгів і щеплених ланцюгів), а статистичні сополімери не виявляютьвластивостей, характерних індивідуальних компонентів.
Дляотримання блок-і прищеплених сополімерів не підходять методи прямоїкополімеризації і використовуються реакції хімічних перетворень полімерів,які здійснюються двома основними способами:
1)реакціями в системі полімер - мономір,
2)реакціями в системі полімер-полімер.
Реакціїв системі полімер - мономір
Дляотримання блок-і прищеплених сополімерів необхідно в макромолекулі створитиреакційні центри, на яких відбувається полімеризація. Для цих цілейвикористовується радикальна полімеризація і рідше - іонна полімеризація.
Радикальнуатаку макромолекул можна здійснювати в одну і дві стадії і в залежності відцього будуть виходити різні продукти.
(А)Радикальна полімеризація (одностадійний метод)
1)У мономере У розчиняють гомополімерів, що складається з ланок А, і додаютьрадикальний ініціатор.
2)Під дією радикала, що утворився при розпаді ініціатора, відбуваєтьсярадикальна полімеризація мономеру В.
3)Потім здійснюється передача ланцюга від макрорадікала ланцюга з ланок У на полімерз ланок А шляхом відриву рухливого атома водню.
Врезультаті в основний ланцюга полімеру з ланок А утворюється радикал івідбувається прищеплена полімеризація мономеру В.
Наприклад,щеплення стиролу до полібутадіену йде за схемою:
Отриманийприщепленої сополімер називається полібутадієн- пр- стирол,де першим в назві вказується мономер, який утворює основну полімерну ланцюг,а другим - щеплений мономер.
ВВнаслідок розглянутого однос...
