Основные химические свойства полимеров и реакции в полимерных цепях - Контрольная работа

Контрольная работа ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ И РЕАКЦИИ В ПОЛИМЕРНЫХ ЦЕПЯХ Содержание 1. Реакции полимеров с кислородом и озоном 6. Формирование сетчатых структур в полимерах Библиографический список 1. Принцип Флори, по которому реакционная способность функциональной группы не зависит от длины молекулы, качественно соблюдается и в полимерах. При хорошей растворимости низкомолекулярного реагента в полимере химическая реакция является гомогенной. Часто химические реакции в эластомерах приобретают признаки топохимических, локализуясь в микрообъемах системы, например у поверхности твердых частиц оксидов или солей металлов. В продукте реакции присутствуют измененные и неизмененные звенья, придающие макромолекулам и полимеру композиционную неоднородность по составу в целом и распределению прореагировавших групп по длине цепей. ММР также влияет на характер размещения композиционно неоднородных звеньев. Классификация по видам воздействия на полимеры (молекулярная природа реагентов при различной их химической природе) - полимер и низкомолекулярное вещество, функциональные группы в одной макромолекуле или разных макромолекул, деструкция макромолекул. Классификация по видам химических превращений макромолекул (по изменениям их химической структуры): реакции полимераналогичные, внутримолекулярные и межмакромолекулярные. Высокие температуры вызывают деструкцию полистирола, полипропилена и полиизопрена, циклизацию полиакрилонитрила и образование сетчатых структур в 1,2-полибутадиене и БСК. При облучении полиэтилена одновременно идут реакции сшивания и распада макромолекул. Поливиниловый спирт (ПВС) получают гидролизом или метанолизом поливинилацетата: Длина макромолекулы не меняется, при этом реагируют не все сложноэфирные группы, поэтому конечный продукт композиционно неоднороден. Ацетилирование целлюлозы проводят взаимодействием ее гидроксильных групп с уксусной кислотой в присутствии катализаторов (H2SO4, HClO4): Реакцией гидрирования водородом в присутствии металлического никеля, кобальта и других металлов в качестве катализаторов при 270оС и давлении 3 МПа из полиизопрена получают чередующийся сополимер этилена и пропилена, а из полибутадиена - полиэтилен: . Реакцией ПВС с альдегидами получают поливинилбутираль - пленку для многослойных стекол триплекс: Реакцией ПВС с кетонами получают пленочный материал поливинилкеталь: Термообработкой ПВС получают термостойкие волокна винол в результате внутримолекулярных реакций дегидратации с образованием системы сопряженных двойных связей и циклических эфиров: Из полиакрилонитрила при 200оС получают теплостойкий полимер черный орлон с полупроводниковыми свойствами, линейные макромолекулы которого образуют циклы и систему полисопряженных двойных связей: Он применяется для производства термостойких (до 800оС) волокон и пленок. Полиэтилен реагирует с хлором в темноте при 150оС в отсутствие инициатора по радикальному механизму: Cl2 > 2Cl*; ~CH2-CH2~ Cl* > ~C*H-CH2~ HCl; ~C*H-CH2~ Cl2 > ~CHCl-CH2~ Cl*. Хлорирование ПВХ проводят до содержания хлора 66% теми же способами, что и для полиэтилена, с целью получения покрытий, стойких к агрессивным средам, и повышения адгезии к полярным субстратам. Продукт присоединения, являясь свободным радикалом, отрывает водород от макромолекулы полидиена или рекомбинирует с полимерным радикалом. На примерах галогенирования насыщенных и ненасыщенных углеводородных полимеров показано, как существенно меняются структура их макромолекул и основные физические и механические свойства. При термической деструкции полиамидов разрывается N-C связь и развиваются последующие реакции рекомбинации макрорадикалов: ~CO-NH-CH2- (CH2) 4-CO-NH-CH2- (CH2) 4-CO-NH~> >~CO-NH-CH2- (CH2) 4-CO-N*H C*H2- (CH2) 4-CO-NH~> > ~CO-NH-CH2- (CH2) 4-CO-NH2 CH2=CH- (CH2) 3-CO-NH~> > ~CO-NH-CH2- (CH2) 4-CN H2O CH2=CH- (CH2) 3-CO-NH~ Термическое воздействие на поливинилхлорид и некоторые другие полимеры с функциональными подвесками приводит к выделению низкомоле-кулярных веществ и образованию двойных связей без распада цепей: ~CH2-CHCl-CH2-CHCl~ > ~CH2-CHCl-CH=CH~ HCl > ~CH=CH-CH=CH~ HCl.