Основные понятия о полимерах (Лекция 1)

1. Дисциплина ТОПП Лекция 1

МИНОБРНАУКИ РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Самарский государственный технический университет
Кафедра «Технологии органического и нефтехимического синтеза»
Дисциплина ТОПП
Лекция 1
Основные понятия о полимерах

2. Литература

Основная литература
1. Семчиков, Ю.Д. Высокомолекулярные
соединения: Учеб. для вузов / Ю.Д. Семчиков. – М.:
Издательский центр «Академия», 2003.-368 с.
Дополнительная литература
2. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров / В.Н.
Кулезнев, В.А. Шершнев. – 2-е изд., перераб. и доп.
– М.: КолосС, 2007 (1988). – 367 с.
3. Тугов, И.И. Химия и физика полимеров: учеб.
пособие / И.И. Тугов, Г.И. Костыркина. – М.: Химия,
1989. – 431 с.
2

3. Полимеры

Полимеры - высокомолекулярные
соединения, молекулы которых
(макромолекулы) состоят из
большого числа одинаковых
группировок, соединенных
химическими связями.
H2
C
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
C
H2
n
полиэтилен
O
C
H
N
H
N
OH
H2
C
C
H2
H2
C
H2
C
O
H2C
O
полиуретан
H2
C
OH
H2
C
O
C
OH
H2C
n
n
3
фенол-формальдегидная смола

4. Полимеры

CH2=CH2 - мономер
CH2=CH2 + CH2=CH2 → CH3-CH2-CH=CH2 димер
3 CH2=CH2 → CH3-CH2-СH2-CH2-CH=CH2 тример
4 CH2=CH2 → CH3-CH2-СН2-СН2-СH2-CH2-CH=CH2
тетрамер
n CH2=CH2 → CH3-CH2-(СН2-СН2)n-2-CH=CH2
полимер
4

5. Полимеры

H2
C
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
n
полиэтилен
C
H2
-(СН2-СН2)- звено цепи
Число звеньев в цепи называется степенью
полимеризации (P).
Молекулярная масса полимера
М пол Р * М зв
5

6. Классификация полимеров

Классификация полимеров основана на
следующих признаках:
происхождение полимера;
химический состав полимера;
Количество молекул мономеров,
участвующих в образовании полимера;
строение макромолекулы;
свойство полимера.
6

7. По происхождению

По происхождению все известные полимеры
делятся на 2 группы:
природные;
синтетические.
Природные
Синтетические
7

8. По химическому составу

По химическому составу полимеры делят
на:
- неорганические;
- органические;
- элементоорганические.
H2
C
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
n
полиэтилен
C
H2
8

9. По количеству молекул мономера

По количеству мономеров, участвующих в
образовании полимера различают:
гомополимеры и сополимеры.
n H2C
n
H 2C
H2
C
CH2
H
C
C
H2
CH2
C
H
+ m H2C
;
n
H2
C
CH
n
H2
C
H
C
C
H
C
H2
CH
m
9

10. Строение макромолекул

Конфигурация – взаимное расположение
атомов цепи, определяющее химическую
структуру макромолекулы.
Конформация – пространственное
расположение атомов макромолекулы в
данные момент времени.
10

11. Конфигурация макромолекул

Линейные Разветвленные Пространственные
11

12. Конформация макромолекул

статистический клубок (а), складчатая цепь
(б), выпрямленная цепь (в), бахромчатая
мицелла (г).
12

13. Стереорегулярные полимеры

1.
Изотактический
2.
Синдиотактический
3.
Атактический
13

14. По свойствам полимеров

Волокнообразующие
Пластомеры
Эластомеры
эластомеры >> пластомеры > волокна
14

15. По способу переработки

Термопласты
Реактопласты
15

16. Номенклатура полимеров

рациональная номенклатура
систематическая номенклатура,
рекомендованная ИЮПАК
номенклатура, включающая торговые
названия
16

17. Номенклатура полимеров

Название
Формула
повторяющегося
по рациональной
по систематической
звена
номенклатуре
номенклатуре
-CH2-CH2-
полиэтилен
полиметилен
-CH(CH3)-CH2-
полипропилен
полипропилен
-C(CH3)2-CH2-
полиизобутилен
-CHCl-CH2-
поливинилхлорид
-CF2-CF2-NH-(CH2)5-CO-
политетрафтор
этилен
поли-ε-капроамид
торговое
поли-1,1диметилэтилен
поли-1-хлорэтилен
ПВХ
полидифторметилен
Тефлон
полиимино-(1оксогексаметилен)
Найлон-6
17