Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Полімери та їх значення Калитовська Н.Р.

369 views

Published on

Полімери

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Полімери та їх значення Калитовська Н.Р.

  1. 1. Історична довідкаІсторична довідка  Термін “полімерія” був введений у науку І.Берцеліусом у 1833 для позначення особливого видуТермін “полімерія” був введений у науку І.Берцеліусом у 1833 для позначення особливого виду ізомерії, при якій речовини (полімери), що мають однаковий склад, володіють різноюізомерії, при якій речовини (полімери), що мають однаковий склад, володіють різною молекулярною масою, наприклад етилен і бутилен, кисень і озон. Такий зміст терміна немолекулярною масою, наприклад етилен і бутилен, кисень і озон. Такий зміст терміна не відповідало сучасним представленням про полімери. “Щирі” синтетичні полімери на той час ще невідповідало сучасним представленням про полімери. “Щирі” синтетичні полімери на той час ще не були відомі.були відомі.  Ряд полімерів був, очевидно, отриманий ще в першій половині 19 століття. Однак хіміки тодіРяд полімерів був, очевидно, отриманий ще в першій половині 19 століття. Однак хіміки тоді звичайно намагалися придушити полімеризацію і поліконденсацію, що вели до “осмоленню”звичайно намагалися придушити полімеризацію і поліконденсацію, що вели до “осмоленню” продуктів основної хімічної реакції, тобто, власне, до утворення полімерів (дотепер полімерипродуктів основної хімічної реакції, тобто, власне, до утворення полімерів (дотепер полімери часто називають “смолами”). Перші згадування про синтетичні полімери відносяться до 1838часто називають “смолами”). Перші згадування про синтетичні полімери відносяться до 1838 (полівініліденхлорид) і 1839 (полістирол),(полівініліденхлорид) і 1839 (полістирол),  Хімія полімерів виникла тільки в зв'язку зі створенням А.М.Бутлеров теорії хімічної будови.Хімія полімерів виникла тільки в зв'язку зі створенням А.М.Бутлеров теорії хімічної будови. А.М.Бутлеров вивчав зв'язок між будівлею і відносною стійкістю молекул, що виявляється вА.М.Бутлеров вивчав зв'язок між будівлею і відносною стійкістю молекул, що виявляється в реакціях полімеризації. Подальший свій розвиток наука про полімери одержала головним чиномреакціях полімеризації. Подальший свій розвиток наука про полімери одержала головним чином завдяки інтенсивним пошукам способів синтезу каучуку, у яких брали участь найбільші вченізавдяки інтенсивним пошукам способів синтезу каучуку, у яких брали участь найбільші вчені багатьох країн (Г.Бушарда, У.Тілден, німецький учений До Гаррієс, И.Л.Кондаків, С.В.Лебедєв ібагатьох країн (Г.Бушарда, У.Тілден, німецький учений До Гаррієс, И.Л.Кондаків, С.В.Лебедєв і інші). У 30-х років було доведене існування вільнорадикального й іонного механізмівінші). У 30-х років було доведене існування вільнорадикального й іонного механізмів полімеризації. Велику роль у розвитку представлень про поліконденсацію зіграли роботиполімеризації. Велику роль у розвитку представлень про поліконденсацію зіграли роботи У.Карозерса.У.Карозерса.  З початку 20-х років 20 століття розвиваються також теоретичні представлення про будівлюЗ початку 20-х років 20 століття розвиваються також теоретичні представлення про будівлю полімерів Спочатку передбачалася, що такі біополімери, як целюлоза, крохмаль, каучук, білки, аполімерів Спочатку передбачалася, що такі біополімери, як целюлоза, крохмаль, каучук, білки, а також деякі синтетичні полімери, подібні з ними по властивостях (наприклад, поліізопрен),також деякі синтетичні полімери, подібні з ними по властивостях (наприклад, поліізопрен), складаються з малих молекул, що володіють незвичайною здатністю асоціювати в розчині вскладаються з малих молекул, що володіють незвичайною здатністю асоціювати в розчині в комплекси колоїдної природи завдяки нековалентним зв'язкам (теорія “малих блоків”). Авторомкомплекси колоїдної природи завдяки нековалентним зв'язкам (теорія “малих блоків”). Автором принципово нового представлення про полімери як про речовини, що складаються зпринципово нового представлення про полімери як про речовини, що складаються з макромолекул, часток надзвичайно великої молекулярної маси, був Г.Штаудингер. Перемога ідеймакромолекул, часток надзвичайно великої молекулярної маси, був Г.Штаудингер. Перемога ідей цього вченого змусила розглядати полімери як якісно новий об'єкт дослідження хімії і фізики.цього вченого змусила розглядати полімери як якісно новий об'єкт дослідження хімії і фізики.
  2. 2.  ПолімериПолімери - хімічні- хімічні сполуки з високоїсполуки з високої молекулярною масоюмолекулярною масою (від декількох тисяч до(від декількох тисяч до багатьох мільйонів),багатьох мільйонів), молекули якихмолекули яких (макромолекули)(макромолекули) складаються з великогоскладаються з великого числа повторюванихчисла повторюваних угрупованьугруповань (мономерних ланок).(мономерних ланок). Атоми, що входять доАтоми, що входять до складу макромолекул,складу макромолекул, з'єднані один з однимз'єднані один з одним силами головних і (чи)силами головних і (чи) координаційнихкоординаційних валентностей.валентностей.
  3. 3. КласифікаціяКласифікація  По походженню полімери поділяються на природні (біополімери),По походженню полімери поділяються на природні (біополімери), наприклад білки, нуклеїнові кислоти, смоли природні, і синтетичні,наприклад білки, нуклеїнові кислоти, смоли природні, і синтетичні, наприклад поліетилен, поліпропілен, феноло-формальдегованінаприклад поліетилен, поліпропілен, феноло-формальдеговані смоли. Чи атоми атомні групи можуть розташовуватися всмоли. Чи атоми атомні групи можуть розташовуватися в макромолекулі у виді: відкритого чи ланцюга витягнутої в лініюмакромолекулі у виді: відкритого чи ланцюга витягнутої в лінію послідовності циклів (лінійні полімери, наприклад каучукпослідовності циклів (лінійні полімери, наприклад каучук натуральний); ланцюга з розгалуженням (розгалужені полімери,натуральний); ланцюга з розгалуженням (розгалужені полімери, наприклад амілопектин), тривимірної сітки (зшиті полімери,наприклад амілопектин), тривимірної сітки (зшиті полімери, наприклад затверділі епоксидні смоли). Полімери, молекули якихнаприклад затверділі епоксидні смоли). Полімери, молекули яких складаються з однакових мономерних ланок, називаютьсяскладаються з однакових мономерних ланок, називаються гомополімерами (наприклад полівінілхлорид, полікапроамід,гомополімерами (наприклад полівінілхлорид, полікапроамід, целюлоза).целюлоза).  Макромолекули того самого хімічного складу можуть бути побудованіМакромолекули того самого хімічного складу можуть бути побудовані з ланок різної просторової конфігурації. Якщо макромолекулиз ланок різної просторової конфігурації. Якщо макромолекули складаються з однакових чи стереоізомерів з різних стереоізомерів,складаються з однакових чи стереоізомерів з різних стереоізомерів, що чергуються в ланцюзі у визначеній періодичності, полімерищо чергуються в ланцюзі у визначеній періодичності, полімери називаються стереорегулярними.називаються стереорегулярними.
  4. 4.  Полімери, макромолекули яких містять кілька типів мономернихПолімери, макромолекули яких містять кілька типів мономерних ланок, називаються сополімерами. Сополімери, у яких ланкиланок, називаються сополімерами. Сополімери, у яких ланки кожного типу утворять досить довгі безупинні послідовності, щокожного типу утворять досить довгі безупинні послідовності, що переміняють один одного в межах макромолекули, називаютьсяпереміняють один одного в межах макромолекули, називаються блоксополімерами. До внутрішнього (некінцевим) ланкамблоксополімерами. До внутрішнього (некінцевим) ланкам макромолекули однієї хімічної будівлі можуть бути приєднані однамакромолекули однієї хімічної будівлі можуть бути приєднані одна чи кілька ланцюгів іншої будівлі. Такі сополімери називаютьсячи кілька ланцюгів іншої будівлі. Такі сополімери називаються щепленими.щепленими.  Полімери, у яких кожен чи деякий стереоізомери ланки утворятьПолімери, у яких кожен чи деякий стереоізомери ланки утворять досить довгі безупинні послідовності, що переміняють один одного вдосить довгі безупинні послідовності, що переміняють один одного в межах однієї макромолекули, називаютьсямежах однієї макромолекули, називаються стереоблоксополімерами.стереоблоксополімерами.  У залежності від складу основної (головної) ланцюга полімери,У залежності від складу основної (головної) ланцюга полімери, поділяють на: гетероцепні, в основному ланцюзі яких містятьсяподіляють на: гетероцепні, в основному ланцюзі яких містяться атоми різних елементів, найчастіше вуглецю, азоту, кремнію,атоми різних елементів, найчастіше вуглецю, азоту, кремнію, фосфору, і гомоцепні, основні ланцюги яких побудовані з однаковихфосфору, і гомоцепні, основні ланцюги яких побудовані з однакових атомів. З гомоцепні полімерів найбільш поширені карбоцепніатомів. З гомоцепні полімерів найбільш поширені карбоцепні полімери, головні ланцюги яких складаються тільки з атомівполімери, головні ланцюги яких складаються тільки з атомів вуглецю, наприклад поліетилен, поліметилметакрилат,вуглецю, наприклад поліетилен, поліметилметакрилат, политетрафторзтілен. Приклади гетероцепних полімерів - поліефіриполитетрафторзтілен. Приклади гетероцепних полімерів - поліефіри (полиетилентерефталат, полікарбонати), поліаміди, мочевино-(полиетилентерефталат, полікарбонати), поліаміди, мочевино- формальдегідні смоли, білки, деякі кремнійорганічні полімери.формальдегідні смоли, білки, деякі кремнійорганічні полімери. Полімери, макромолекули яких поряд з вуглеводні групами містятьПолімери, макромолекули яких поряд з вуглеводні групами містять атоми неорганогенних елементів, називаються елементоорганічніатоми неорганогенних елементів, називаються елементоорганічні.. Окрему групу полімерів утворять неорганічні полімери, наприкладОкрему групу полімерів утворять неорганічні полімери, наприклад пластична сірка, поліфосфонітрилхлорид.пластична сірка, поліфосфонітрилхлорид.
  5. 5. Властивості і найважливішіВластивості і найважливіші характеристики.характеристики.  Лінійні полімери мають специфічний комплекс фізико-хімічних і механічнихЛінійні полімери мають специфічний комплекс фізико-хімічних і механічних властивостей. Найважливіші з цих властивостей: здатність утворювативластивостей. Найважливіші з цих властивостей: здатність утворювати високоміцні анізотропні високоорієнтивані волокна і плівкивисокоміцні анізотропні високоорієнтивані волокна і плівки ,, здатність доздатність до великих, що довгостроково розвиваються оборотним деформаціям;великих, що довгостроково розвиваються оборотним деформаціям; здатність у високоеластому стані набухати перед розчиненням; високаздатність у високоеластому стані набухати перед розчиненням; висока в'язкість розчинівв'язкість розчинів.. Цей комплекс властивостей обумовлений високоюЦей комплекс властивостей обумовлений високою молекулярною масою, ланцюговою будівлею, а також гнучкістюмолекулярною масою, ланцюговою будівлею, а також гнучкістю макромолекул. При переході від лінійних ланцюгів до розгалужених, рідкихмакромолекул. При переході від лінійних ланцюгів до розгалужених, рідких тривимірних сіток і, нарешті, до густих сітчастих структур цей комплекстривимірних сіток і, нарешті, до густих сітчастих структур цей комплекс властивостей стає усе менш вираженим. Сильно зшиті полімеривластивостей стає усе менш вираженим. Сильно зшиті полімери нерозчинні, неплавкі і нездатні до високоеластичних деформацій.нерозчинні, неплавкі і нездатні до високоеластичних деформацій.  Полімери можуть існувати в кристалічному й аморфному станах. НеобхіднаПолімери можуть існувати в кристалічному й аморфному станах. Необхідна умова кристалізації - регулярність досить довгих ділянок макромолекули. Уумова кристалізації - регулярність досить довгих ділянок макромолекули. У кристалічних полімерах можливе виникнення різноманітнихкристалічних полімерах можливе виникнення різноманітних надмолекулярних структур (фібрил, сферолітів, монокристаллов, тип якихнадмолекулярних структур (фібрил, сферолітів, монокристаллов, тип яких багато в чому визначає властивості полімерного матеріалу.багато в чому визначає властивості полімерного матеріалу. Надмолекулярні структури в незакристалізованих (аморфних) полімерахНадмолекулярні структури в незакристалізованих (аморфних) полімерах менш виражені, чим у кристалічних.менш виражені, чим у кристалічних.
  6. 6.  Незакристалізовані полімери можуть знаходитися в трьохНезакристалізовані полімери можуть знаходитися в трьох фізичних станах: склоподібному, високоеластичному іфізичних станах: склоподібному, високоеластичному і вязкотекучому. Полімери з низкою (нижче кімнатної)вязкотекучому. Полімери з низкою (нижче кімнатної) температурою переходу зі склоподібного у високоеластичнийтемпературою переходу зі склоподібного у високоеластичний стан називаються еластомерами, з високої - пластиками. Устан називаються еластомерами, з високої - пластиками. У залежності від хімічного складу, будівлі і взаємногозалежності від хімічного складу, будівлі і взаємного розташування макромолекул властивості полімери можутьрозташування макромолекул властивості полімери можуть мінятися в дуже широких межах. Так, 1,4.-цисполибутадиен,мінятися в дуже широких межах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, побудований із гнучких углеводородних ланцюгів, припобудований із гнучких углеводородних ланцюгів, при температурі близько 20 °С - еластичний матеріал, що притемпературі близько 20 °С - еластичний матеріал, що при температурі -60 °Ñ переходить у стеклообразное стан;температурі -60 °Ñ переходить у стеклообразное стан; поліметилметакрилат, побудований з більш твердих ланцюгів,поліметилметакрилат, побудований з більш твердих ланцюгів, при температурі близько 20 °Ñ - твердий стеклообразнийпри температурі близько 20 °Ñ - твердий стеклообразний продукт, що переходить у високоеластичное стан лише при 100продукт, що переходить у високоеластичное стан лише при 100 °Ñ. Целюлоза - полімер з дуже твердими ланцюгами, з'єднаними°Ñ. Целюлоза - полімер з дуже твердими ланцюгами, з'єднаними межмолекулярними водневими зв'язками, узагалі не можемежмолекулярними водневими зв'язками, узагалі не може існувати у високоеластичном стані до температури їїіснувати у високоеластичном стані до температури її розкладання. Великі розходження у властивостях полімеріврозкладання. Великі розходження у властивостях полімерів можуть спостерігатися навіть у тому випадку, якщо розходженняможуть спостерігатися навіть у тому випадку, якщо розходження в будівлі макромолекул на перший погляд і невеликі. Так,в будівлі макромолекул на перший погляд і невеликі. Так, стереорегулярний полістирол - кристалічна речовина зстереорегулярний полістирол - кристалічна речовина з температурою плавлення близько 235 °Ñ, а нестереорегулярнийтемпературою плавлення близько 235 °Ñ, а нестереорегулярний узагалі не здатний кристалізуватися і розм'якшується приузагалі не здатний кристалізуватися і розм'якшується при температурі близько 80 °Ñ.температурі близько 80 °Ñ.
  7. 7.  Деякі властивості полімерів, наприклад розчинність, здатність доДеякі властивості полімерів, наприклад розчинність, здатність до грузлого плину, стабільність, дуже чуттєві до дії невеликихгрузлого плину, стабільність, дуже чуттєві до дії невеликих кількостей чи домішок добавок, що реагують з макромолекулами.кількостей чи домішок добавок, що реагують з макромолекулами. Так, щоб перетворити лінійний полімер з розчинного в цілкомТак, щоб перетворити лінійний полімер з розчинного в цілком нерозчинний, досить утворити на одну макромолекулу 1-2нерозчинний, досить утворити на одну макромолекулу 1-2 поперечні зв'язки.поперечні зв'язки.  Найважливіші характеристики полімерів - хімічний склад,Найважливіші характеристики полімерів - хімічний склад, молекулярна маса і молекулярно-масовий розподіл, ступіньмолекулярна маса і молекулярно-масовий розподіл, ступінь розгалуженості і гнучкості макромолекул, стереорегулярность і інші.розгалуженості і гнучкості макромолекул, стереорегулярность і інші. Властивості полімерів істотно залежать від цих характеристик.Властивості полімерів істотно залежать від цих характеристик.
  8. 8. ОдержанняОдержання  Природні полімери утворяться в процесі біосинтезу вПриродні полімери утворяться в процесі біосинтезу в клітках живих організмів. За допомогою екстракції,клітках живих організмів. За допомогою екстракції, фракційного осадження й інших методів вони можутьфракційного осадження й інших методів вони можуть бути виділені з рослинної і тваринної сировини.бути виділені з рослинної і тваринної сировини. Синтетичні полімери одержують полімеризацією іСинтетичні полімери одержують полімеризацією і поліконденсацією. Карбоцепние полімери звичайнополіконденсацією. Карбоцепние полімери звичайно синтезують полімеризацією мономерів з однієї чисинтезують полімеризацією мономерів з однієї чи декількома кратними вуглецевими чи зв'язкамидекількома кратними вуглецевими чи зв'язками мономерів, що містять хитливі карбоциклическиемономерів, що містять хитливі карбоциклические угруповання (наприклад, з циклопропану і йогоугруповання (наприклад, з циклопропану і його похідних), Гетероцепние полімери одержуютьпохідних), Гетероцепние полімери одержують поліконденсацією, а також полімеризацієюполіконденсацією, а також полімеризацією мономерів, що містять кратні зв'язкимономерів, що містять кратні зв'язки углеродоелемента (наприклад, З=ПРО, З=N,углеродоелемента (наприклад, З=ПРО, З=N, N=З=ПРО) чи неміцні гетероциклическиеN=З=ПРО) чи неміцні гетероциклические угруповання.угруповання.
  9. 9. Полімери в сільськомуПолімери в сільському господарствігосподарстві  Сьогодні можна говоритити щонайменше про чотири основні напрямкиСьогодні можна говоритити щонайменше про чотири основні напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві. І увикористання полімерних матеріалів у сільському господарстві. І у вітчизняній і у світовій практиці перше місце належить плівкам. Завдякивітчизняній і у світовій практиці перше місце належить плівкам. Завдяки застосуванню мульчируючої перфорованої плівки на полях врожайністьзастосуванню мульчируючої перфорованої плівки на полях врожайність деяких культур підвищується до 30%, а терміни дозріваннядеяких культур підвищується до 30%, а терміни дозрівання прискорюються на 10-14 днів. Використання поліетиленової плівки дляприскорюються на 10-14 днів. Використання поліетиленової плівки для гідроізоляції створюваних водоймищ забезпечує істотне зниженнягідроізоляції створюваних водоймищ забезпечує істотне зниження утрат вологи, що запасається. Укриття плівкою сінажу, силосу, грубихутрат вологи, що запасається. Укриття плівкою сінажу, силосу, грубих кормів забезпечує їхню кращу схоронність навіть у несприятливихкормів забезпечує їхню кращу схоронність навіть у несприятливих погодних умовах. Але головна область використання плівковихпогодних умовах. Але головна область використання плівкових полімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво йполімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво й експлуатація плівкових теплиць. В даний час стало технічно можливимексплуатація плівкових теплиць. В даний час стало технічно можливим випускати полотнища плівки шириною до 16 м, а це дозволяє будувативипускати полотнища плівки шириною до 16 м, а це дозволяє будувати плівкові теплиці шириною в підставі до 7,5 і довжиною до 200 м. У такихплівкові теплиці шириною в підставі до 7,5 і довжиною до 200 м. У таких теплицях можна всі сільськогосподарські роботи проводититеплицях можна всі сільськогосподарські роботи проводити механізовано; більш того, ці теплиці дозволяють вирощувати продукціюмеханізовано; більш того, ці теплиці дозволяють вирощувати продукцію круглорічно. У холодний час теплиці обігріваються знов-таки закруглорічно. У холодний час теплиці обігріваються знов-таки за допомогою полімерних труб, закладених у ґрунт на глибину 60-70 див.допомогою полімерних труб, закладених у ґрунт на глибину 60-70 див.
  10. 10.  З погляду хімічної структури полімерів, використовуваних уЗ погляду хімічної структури полімерів, використовуваних у тепличних господарствах такого роду, можна відзначититепличних господарствах такого роду, можна відзначити переважне використання полиетилена, непластифицированногопереважне використання полиетилена, непластифицированного полівінілхлориду й у меншій мері поліамідів. Поліетиленовіполівінілхлориду й у меншій мері поліамідів. Поліетиленові плівки відрізняються кращою світлопроникністю, кращимиплівки відрізняються кращою світлопроникністю, кращими властивостями міцності, але гіршої погодостійкості і порівняновластивостями міцності, але гіршої погодостійкості і порівняно високими тепловтратами. Вони можуть справно служити лишевисокими тепловтратами. Вони можуть справно служити лише 1-2 сезону. Поліамідні й інші плівки поки застосовуються1-2 сезону. Поліамідні й інші плівки поки застосовуються порівняно рідко.порівняно рідко.  Інша область широкого застосування полімернихІнша область широкого застосування полімерних матеріалів у сільському господарстві - меліорація. Отут іматеріалів у сільському господарстві - меліорація. Отут і різноманітні форми труб і шлангів для поливу, особливо длярізноманітні форми труб і шлангів для поливу, особливо для самого прогресивних у даний час краплинного зрошення; отут ісамого прогресивних у даний час краплинного зрошення; отут і перфоровані пластмасові труби для дренажу. Цікаво відзначити,перфоровані пластмасові труби для дренажу. Цікаво відзначити, що термін служби пластмасових труб у системах дренажу,що термін служби пластмасових труб у системах дренажу, напри мір, у республіках Прибалтики в 3-4 рази довше, ніжнапри мір, у республіках Прибалтики в 3-4 рази довше, ніж відповідних керамічних труб. Вдобавок використаннявідповідних керамічних труб. Вдобавок використання пластмасових труб, особливо з гофрованого полівінілхлориду,пластмасових труб, особливо з гофрованого полівінілхлориду, дозволяє майже цілком виключити ручна праця при прокладцідозволяє майже цілком виключити ручна праця при прокладці дренажних систем.дренажних систем.  Два інших головних напрямки використання полімернихДва інших головних напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво, особливоматеріалів у сільському господарстві - будівництво, особливо тваринницьких приміщень, і машинобудування.тваринницьких приміщень, і машинобудування.
  11. 11. Полімери вПолімери в машинобудуваннімашинобудуванні Нічого дивного в тім, що ця галузь -Нічого дивного в тім, що ця галузь - головний споживач чи ледве не всіхголовний споживач чи ледве не всіх матеріалів, вироблених у нашій країні, уматеріалів, вироблених у нашій країні, у тому числі і полімерів. Використаннятому числі і полімерів. Використання полімерних матеріалів уполімерних матеріалів у машинобудуванні росте такимимашинобудуванні росте такими темпами, які не знають прецеденту утемпами, які не знають прецеденту у всій людській історії. Приміром, у 1976 1.всій людській історії. Приміром, у 1976 1. машинобудування нашої країни спожиломашинобудування нашої країни спожило 800000 т пласт мас, а в 1960 р. - всього800000 т пласт мас, а в 1960 р. - всього 116 000 т. При цьому цікаво відзначити,116 000 т. При цьому цікаво відзначити, що ще десять років тому вщо ще десять років тому в машинобудування направлялося 37—машинобудування направлялося 37— 38% усіх пластмас, що випускаються в38% усіх пластмас, що випускаються в нашій країні, а 1980 р. частканашій країні, а 1980 р. частка машинобудування у використаннімашинобудування у використанні пластмас знизилася до 28%. І справапластмас знизилася до 28%. І справа отут не в тім, що могла б знизитьсяотут не в тім, що могла б знизиться потреба, а в тім, що інші галузіпотреба, а в тім, що інші галузі народного господарства сталинародного господарства стали застосовувати полімерні матеріали взастосовувати полімерні матеріали в сільському господарстві, у будівництві, усільському господарстві, у будівництві, у легкій і харчовій промисловості щелегкій і харчовій промисловості ще більш інтенсивно.більш інтенсивно.
  12. 12.  При цьому доречно відзначити,При цьому доречно відзначити, що в останні роки трохищо в останні роки трохи змінилася і функція полімернихзмінилася і функція полімерних матеріалів у будь-якій галузі.матеріалів у будь-якій галузі. Полімерам стали довіряти усеПолімерам стали довіряти усе більш і більш відповідальнібільш і більш відповідальні задачі. З полімерів стализадачі. З полімерів стали виготовляти усе більше щодовиготовляти усе більше щодо дрібних, але конструктивнодрібних, але конструктивно складних і відповідальнихскладних і відповідальних деталей машин і механізмів, і вдеталей машин і механізмів, і в той же час усі частіше полімеритой же час усі частіше полімери стали застосовуватися устали застосовуватися у виготовленні великогабаритнихвиготовленні великогабаритних корпусних деталей машин ікорпусних деталей машин і механізмів, що несуть значнімеханізмів, що несуть значні навантаження. Нижче буденавантаження. Нижче буде докладніше розказано продокладніше розказано про застосування полімерів взастосування полімерів в автомобільній і авіаційнійавтомобільній і авіаційній промисловості, тут же згадаємопромисловості, тут же згадаємо лише один примітний факт: кількалише один примітний факт: кілька років назад по Москві ходивроків назад по Москві ходив цельнопластмассовий трамвай. Ацельнопластмассовий трамвай. А от інший факт: чверть усіхот інший факт: чверть усіх дрібних судів - катерів, шлюпок,дрібних судів - катерів, шлюпок, човнів - тепер будується зчовнів - тепер будується з пластичних мас.пластичних мас.
  13. 13.  Широко застосовуються полімерні матеріалиШироко застосовуються полімерні матеріали й у такій галузі народного господарства, якй у такій галузі народного господарства, як приладобудування. Тут отриманий найвищийприладобудування. Тут отриманий найвищий економічний ефект у середньому в 1,5-2,0економічний ефект у середньому в 1,5-2,0 рази вище, ніж в інших галузяхрази вище, ніж в інших галузях машинобудування. Порозумівається це,машинобудування. Порозумівається це, зокрема тим що велика частина полімерівзокрема тим що велика частина полімерів переробляється в приладобудуванні самимипереробляється в приладобудуванні самими прогресивними способами що підвищуєпрогресивними способами що підвищує рівень корисного використання (ірівень корисного використання (і безвідходність отходность) термопластов,безвідходність отходность) термопластов, збільшує коефіцієнт заміни дорогихзбільшує коефіцієнт заміни дорогих матеріалів. Поряд з цим значно знижуютьсяматеріалів. Поряд з цим значно знижуються витрати живої праці. Найпростішим і дужевитрати живої праці. Найпростішим і дуже переконливим прикладом може служитипереконливим прикладом може служити виготовлення друкованих схем: процес, невиготовлення друкованих схем: процес, не мислимий без полімерних матеріалів, а змислимий без полімерних матеріалів, а з ними і цілком автоматизований.ними і цілком автоматизований.
  14. 14.  Ще одна область застосування полімерних матеріалів уЩе одна область застосування полімерних матеріалів у машинобудуванні, гідна окремого згадування, -машинобудуванні, гідна окремого згадування, - виготовлення металорізального інструмента. В мірувиготовлення металорізального інструмента. В міру розширення використання міцних сталей н сплавів усерозширення використання міцних сталей н сплавів усе більш тверді вимоги пред'являються до обробногобільш тверді вимоги пред'являються до обробного інструменту. І тут теж на виторг інструментальнику іінструменту. І тут теж на виторг інструментальнику і верстатнику приходять пластмаси. Але не зовсімверстатнику приходять пластмаси. Але не зовсім звичайні пластмаси надвисокої твердості, такі, котрізвичайні пластмаси надвисокої твердості, такі, котрі сміють посперечатися навіть з алмазом. Корольсміють посперечатися навіть з алмазом. Король твердості, алмаз, ще не скинуть зі свого трону, алетвердості, алмаз, ще не скинуть зі свого трону, але справа йде до тому. Деякі окисли (наприклад з родусправа йде до тому. Деякі окисли (наприклад з роду фианитов), нітриди, карбіди, уже сьогодні демонструютьфианитов), нітриди, карбіди, уже сьогодні демонструють не меншу твердість, так до того ж і великуне меншу твердість, так до того ж і велику термостійкість. Усе лихо в тім, що вони поки ще більштермостійкість. Усе лихо в тім, що вони поки ще більш дороги, чим природні і синтетичні алмази, так до того ждороги, чим природні і синтетичні алмази, так до того ж їм свойствен “королівський порок” - вони здебільшогоїм свойствен “королівський порок” - вони здебільшого тендітні. От і приходиться, щоб удержати їх відтендітні. От і приходиться, щоб удержати їх від розтріскування, кожне зернятко такого абразивурозтріскування, кожне зернятко такого абразиву оточувати полімерним упакуванням найчастіше зоточувати полімерним упакуванням найчастіше з фенолформальдегидних смол. Тому сьогодні три чвертіфенолформальдегидних смол. Тому сьогодні три чверті абразивного інструмента випускається з застосуваннямабразивного інструмента випускається з застосуванням синтетичних смол.синтетичних смол.
  15. 15.  ПластмасиПластмаси використовують і длявикористовують і для виготовлення протезів ,виготовлення протезів , наприклад вставнихнаприклад вставних щелеп.щелеп. Поліестер - пластик ,Поліестер - пластик , який широкоякий широко використовується длявикористовується для виробництва одягувиробництва одягу
  16. 16.  Пластмаса витісняєПластмаса витісняє метал і кераміку ,метал і кераміку , тому що вироби з неїтому що вироби з неї легкі й водночаслегкі й водночас міцні.міцні.  Сучасні човниСучасні човни роблять з міцного ,роблять з міцного , легкого пластику.легкого пластику.
  17. 17. ПоліетиленПоліетилен  Якщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому тиску, йогоЯкщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому тиску, його молекули почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули.молекули почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули. Сполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з нихСполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двохподвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць валентності. Цей процес можна схематично зобразитиодиниць валентності. Цей процес можна схематично зобразити такими рівняннями:такими рівняннями:CHCH22=CH=CH22 + CH+ CH22=CH=CH22 + ... ->+ ... ->  [ —[ — CHCH22 —— CHCH22 — + —— + — CHCH22 —— CHCH22 — + ...] ->— + ...] ->  —— CHCH22 —— CHCH22 —— CHCH22 —CH—CH22 — ...— ... Таким способом у ланцюжки можуть сполучатися тисячі, десяткиТаким способом у ланцюжки можуть сполучатися тисячі, десятки тисяч і більше молекул мономеру. Молекули поліетилену маютьтисяч і більше молекул мономеру. Молекули поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул, зрозуміло,лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул, зрозуміло, вільними валентності не залишаються, як це показано на схемі.вільними валентності не залишаються, як це показано на схемі. Вони насичуються приєднанням до кінців молекул вільних атомівВони насичуються приєднанням до кінців молекул вільних атомів або радикалів, що утворюються при руйнуванні молекул етилену.або радикалів, що утворюються при руйнуванні молекул етилену.
  18. 18. Будову молекул полімеру зображають звичайно скороченоБудову молекул полімеру зображають звичайно скорочено структурою однієї елементарної ланки. Скорочена структурнаструктурою однієї елементарної ланки. Скорочена структурна формула поліетилену:формула поліетилену: [ — CH[ — CH22 — CH— CH22 — ]n— ]n Число n показує, скільки молекул мономеру сполучається вЧисло n показує, скільки молекул мономеру сполучається в молекулу полімеру. Це число називають коефіцієнтоммолекулу полімеру. Це число називають коефіцієнтом полімеризації.полімеризації. Різні молекули даного полімеру складаються з різного числаРізні молекули даного полімеру складаються з різного числа молекул мономеру. Тому й молекулярні маси різних молекулмолекул мономеру. Тому й молекулярні маси різних молекул даного полімеру різні. В галузі полімерних сполук молекулярнаданого полімеру різні. В галузі полімерних сполук молекулярна маса показує не масу кожної окремої молекули, а середнюмаса показує не масу кожної окремої молекули, а середню молекулярну масу. Молекулярна маса окремих молекул даногомолекулярну масу. Молекулярна маса окремих молекул даного полімеру може значно відрізнятися від його середньоїполімеру може значно відрізнятися від його середньої молекулярної маси.молекулярної маси. Так, наприклад, коли етилен піддавати полімеризації під тискомТак, наприклад, коли етилен піддавати полімеризації під тиском 300 атм, то утворюється пластичний полімер з довжиною300 атм, то утворюється пластичний полімер з довжиною ланцюжків макромолекул до 1500—2000 елементарних ланок.ланцюжків макромолекул до 1500—2000 елементарних ланок. Середня молекулярна маса такого поліетилену досягає 56 000Середня молекулярна маса такого поліетилену досягає 56 000 в. о. При тиску 1500 атм утворюється твердий поліетилен зв. о. При тиску 1500 атм утворюється твердий поліетилен з довжиною ланцюжків макромолекул до 5000—6000довжиною ланцюжків макромолекул до 5000—6000 елементарних ланок і з середньою молекулярною масою понаделементарних ланок і з середньою молекулярною масою понад 150 000 в. о.150 000 в. о.
  19. 19. ВластивостіВластивості  Поліетилен являє собою білу пластичнуПоліетилен являє собою білу пластичну тверду речовину з високимитверду речовину з високими механічними і діелектричнимимеханічними і діелектричними властивостями. Він відзначаєтьсявластивостями. Він відзначається високою стійкістю до дії органічнихвисокою стійкістю до дії органічних розчинників, розведених кислот, лугів ірозчинників, розведених кислот, лугів і окисників, а також газо- іокисників, а також газо- і вологонепроникністю. Поліетиленвологонепроникністю. Поліетилен термопластичний, при нагріванні понадтермопластичний, при нагріванні понад 110°С він розм'ягшується.110°С він розм'ягшується.
  20. 20. ЗастосуванняЗастосування  Завдяки високій хімічній стійкості поліетиленЗавдяки високій хімічній стійкості поліетилен широко застосовується в хімічнійшироко застосовується в хімічній промисловості для виробництва труб, частинпромисловості для виробництва труб, частин різних апаратів, внутрішньої футеровкирізних апаратів, внутрішньої футеровки місткостей для зберігання кислот тощо.місткостей для зберігання кислот тощо. Поліетилен застосовується також вПоліетилен застосовується також в електротехнічній, електрокабельній іелектротехнічній, електрокабельній і радіотехнічній промисловості як добрийрадіотехнічній промисловості як добрий ізолятор електропроводів. Значна частинаізолятор електропроводів. Значна частина поліетилену йде на виготовленняполіетилену йде на виготовлення водопровідних труб, а також різних побутовихводопровідних труб, а також різних побутових предметів — поліетиленових плівок, бутелів,предметів — поліетиленових плівок, бутелів, пробок тощо.пробок тощо.
  21. 21. Кристалічні решітки полімерівКристалічні решітки полімерів
  22. 22. Ненасичені полімериНенасичені полімери  Ненаси́чені поліме́риНенаси́чені поліме́ри абоабо спряженіспряжені полімериполімери — полімери, в основному — полімери, в основному хребті яких є подійні зв'язки.хребті яких є подійні зв'язки. Класичний приклад ненасиченогоКласичний приклад ненасиченого полімеру — поліацетилен, в якомуполімеру — поліацетилен, в якому одинарний і подвійний зв'язокодинарний і подвійний зв'язок чергуються вздовж хребта.Завдякичергуються вздовж хребта.Завдяки існуванню подвійних зв'язків спряженііснуванню подвійних зв'язків спряжені полімери є напівпровідниками абополімери є напівпровідниками або навіть провідниками.навіть провідниками.
  23. 23. КІНЕЦЬКІНЕЦЬ ПідготувалиПідготували :: УчениціУчениці VVІ гімназійногоІ гімназійного класукласу ЧНВК №13ЧНВК №13 Байор ІраБайор Іра Багнюк ТаняБагнюк Таня

×