Физико-химические свойства растворов высокомолекулярных соединений - Курсовая работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ"Среди многочисленных веществ, встречающихся в природе, резко выделяется группа соединений, отличающихся от других особыми физическими свойствами, высокой вязкостью растворов, способностью образовывать волокна, пленки и т.д. К этим веществам относятся целлюлоза, лигпин, пентозаны, крахмал, белки и нуклеиновые кислоты, широко распространенные в растительном и животном мире, где они образуются в результате жизнедеятельности организмов. Высокомолекулярные соединения (ВМС) получили свое название вследствие большой величины их молекулярного веса, отличающие их от низкомолекулярных веществ, молекулярный вес которых лишь сравнительно редко достигает нескольких сотен. Молекулы ВМС называют макромолекулами, а химию ВМС - химией макромолекул и макромолекулярной химией.Полимерами называются соединения, молекулы которых состоят из большого числа атомных группировок, соединенных химическими связями в длинные цепи. Исходное вещество - этилен - называется мономером, образующийся бутилен - димером. Если соединяются n молекул мономера, образуется полимер (от слова "поли" - много): СН2=СН2 > [-СН2-СН2-] n (2) Многократно повторяющиеся группировки, которые являются остатками мономеров, называются звеньями, или мономерными звеньями; большая молекула, составленная из звеньев, называется макромолекулой или полимерной цепью. Полимеры c высокой степенью полимеризации называются высокополимерами, полимеры c низкой степенью полимеризации - олигомерами.Главная особенность строения полимерного соединения - это наличие цепных молекул, в которых последовательно связано большое число атомов.Синтетические полимеры получают из низкомолекулярных соединений по реакциям полимеризации и поликонденсации, a также путем химического превращения других природных и синтетических полимеров. 1.4 Полимеризация Полимеризация - это реакция соединения нескольких молекул (мономеров), не сопровождающаяся выделением побочных продуктов и протекающая без изменений элементарного состава. Цепная полимеризация характерна для соединений c кратными связями (например, для этилена СН2=СН2, изобутилена (СН3) 2С=СН2, винилхлорида СН2=CHCL) или неустойчивых циклов, содержащих гетероатомы (например, для окиси этилена Характерной особенностью реакции цепной полимеризации является то, что развитие кинетической цепи сопровождается ростом молекулярной цепи.Поликонденсацией называется процесс соединения нескольких молекул одинакового или различного строения, сопровождающийся, как правило, выделением простейших низкомолекулярных веществ. Функциональность исходных соединений оказывает большое влияние на строение и свойства получаемых полимеров. На практике большое значение имеют ненасыщенные полиэфиры, образующиеся при поликонденсации двухатомных спиртов c ненасыщенными кислотами или их ангидридами, например, c малеиновым ангидридом: (7)В химии полимеров различают следующие типы химических реакций: Реакции деструкции. На практике очень часто эти реакции протекают одновременно.Реакциями деструкции называются реакции, протекающие с разрывом химических связей в главной цепи макромолекулы. При наличии ковалентной связи между атомами главной цепи разрыв макромолекулы протекает c образованием свободных макрорадикалов: (11) B зависимости от природы агента, вызывающего разрыв связей в цепи, различают физическую и химическую деструкцию.Реакциями сшивания (структурирования) называются реакции образования поперечных химических связей между макромолекулами, приводящие к получению полимеров сетчатого строения. Реакции могут протекать в процессе синтеза полимеров, a также при переработке уже полученных линейных полимеров.Многие полимеры нельзя получить путем полимеризации или поликонденсации непосредственно из низкомолекулярных соединений потому, что исходные мономеры неизвестны, или потому, что они не полимеризуются. Поэтому особое значение приобретает синтез полимеров из других высокомолекулярных соединений, содержащих реакционноспособные группы. Тогда в результате химических превращений происходит изменение химического состава полимера без существенного уменьшения степени полимеризации.Факторы, определяющие гибкость цепи полимера. Для понимания этой связи необходимо, прежде всего, рассмотреть такое понятие, как гибкость цепи полимера. Основными факторами, определяющими гибкость макромолекулы, являются величина потенциального барьера вращения, молекулярный вес полимера, размер заместителей, частота пространственной сетки и температура. Поскольку потенциальный барьер вращения обусловлен взаимодействием звеньев, расположенных на близких расстояния, влияние на данное звено других звеньев этой же цепи не проявляется уже на расстоянии порядка нескольких звеньев.

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общие понятия и номенклатура полимеров

1.2 Особенности строения полимеров

1.3 Синтез полимеров

1.4 Полимеризация

Цепная полимеризация

Ступенчатая полимеризация

1.5 Поликонденсация

2. Химические превращения полимеров

2.1 Реакции деструкции

2.2 Реакции сшивания

2.3 Реакции функциональных групп

2.4 Реакции внутримолекулярных перегруппировок

2.5 Признаки истинного раствора

2.6 Растворение и набухание полимеров

2.7 Степень набухания и кинетика набухания

2.8 Взаимодействия в растворах полимеров

3. Пластификация

3.1 Влияние пластификаторов на температуру стеклования и текучесть полимеров

3.2 Влияние строения молекул пластификатора, их размера и формы на пластифицирующее действие

Заключение

Список литературы