Полимеры и их строение - Реферат

Министерство образования и науки Российской Федерации ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Выполнил: студент 2 курса ИЕН группы ХО-15Благодаря своим ценным свойствам полимеры применяются в современном мире в машиностроении, текстильной промышленности, сельском хозяйстве и медицине, автомобиле-и судостроении, в быту полимеры - текстильные и кожевенные изделия, украшения и другие предметы. Полимерные материалы обладают многими полезными свойствами: они высокоустойчивы в агрессивных средах, хорошие диэлектрики и теплоизоляторы. Некоторые полимеры обладают высокой стойкостью к низким температурам, другие - водоотталкивающими свойствами и так далее.Полимеры - это природные и синтетические соединения, молекулы которых, как следует из их названия (поли - много, мера - часть), состоят из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок, соединенных между собой химическими или координационными связями в длинные линейные или разветвленные цепи. Разветвленные полимеры могут образоваться как при полимеризации, так и при поликонденсации. Разветвление полимеров при полимеризации может быть вызвано передачей цепи на макромолекулу, росте боковых цепей за счет сополимеризации и другими причинами. Полимеры, у которых отдельные звенья расположены в пространстве бессистемно, имеют нерегулярную структуру. Стереорегулярность структуры изменяет тепловые и механические свойства полимеров.Элементы первой группы, а также одновалентные элементы других групп (водород, галогены) вообще не способны образовывать полимеры, так как для образования цепи элемент должен иметь по крайней мере две валентности. К органическим полимерам относятся соединения, содержащие, кроме атомов углерода, атомы водорода, кислорода, азота, серы, галогенов, даже в том случае, если кислород, азот или сера входят в состав главной цепи. К органическим полимерам относятся также полимерные вещества, в состав молекул которых могут входить и другие элементы, если атомы этих элементов не образуют главную цепь и не соединены непосредственно с атомами углерода. К элементоорганическим полимерам относятся: · соединения, цепи которых построены на атомов углерода и гетероатомов (за исключением атомов азота, серы и кислорода); Атомы или атомные группы могут располагаться в макромолекуле в виде: открытой цепи или вытянутой в линию последовательности циклов (линейные полимеры, например каучук натуральный); цепи с разветвлением (разветвленные полимеры, например амилопектин), трехмерной сетки (сшитые полимеры, например отвержденные эпоксидные смолы).Важнейшие из этих свойств: способность образовывать высокопрочные анизотропные высокоориентированные волокна и пленки, способность к большим, длительно развивающимся обратимым деформациям; способность в высокоэластичном состоянии набухать перед растворением; высокая вязкость растворов. В зависимости от химического состава, строения и взаимного расположения макромолекул свойства полимеры могут меняться в очень широких пределах. Целлюлоза - полимер с очень жесткими цепями, соединенными межмолекулярными водородными связями, вообще не может существовать в высокоэластичном состоянии до температуры ее разложения. Полимеры могут вступать в следующие основные типы реакций: образование химических связей между макромолекулами (так называемое сшивание), например при вулканизации каучуков, дублении кожи; распад макромолекул на отдельные, более короткие фрагменты, реакции боковых функциональных групп полимеров с низкомолекулярными веществами, не затрагивающие основную цепь (так называемые полимераналогичные превращения); внутримолекулярные реакции, протекающие между функциональными группами одной макромолекулы, например внутримолекулярная циклизация. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса макромолекул, изменяются химические и физические свойства полимеров, в конце концов полимеры становятся непригодными для дальнейшего применения.Таким образом, полимеры - высокомолекулярные соединения, которые характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов. Полимеры в настоящее время относятся к наиболее важным и перспективным конструкционным материалам, успешно применяемым в различных областях науки и техники.

Содержание

Введение

1. Особенности строения полимеров

2. Классификация полимеров

3. Свойства полимеров

Заключение

Список использованной литературы

Мы ежедевно сталкиваемся с искусственными полимерами в нашей повседневной жизни. Благодаря своим ценным свойствам полимеры применяются в современном мире в машиностроении, текстильной промышленности, сельском хозяйстве и медицине, автомобиле- и судостроении, в быту полимеры - текстильные и кожевенные изделия, украшения и другие предметы. Полимерные материалы обладают многими полезными свойствами: они высокоустойчивы в агрессивных средах, хорошие диэлектрики и теплоизоляторы. Некоторые полимеры обладают высокой стойкостью к низким температурам, другие - водоотталкивающими свойствами и так далее.

Недостатками многих высокомолекулярных соединений является склонность к старению и, в частности, к деструкции - процессу уменьшению длины цепи и размеров молекул.

Полимерные молекулы представляют собой обширный класс соединений, основными отличительными характеристиками которых являются большая молекулярная масса и высокая конформационная гибкость цепи. Можно с уверенностью сказать, что и все характеристические свойства таких молекул, а также связанные с этими свойствами возможности их применения обусловлены вышеуказанными особенностями. Большой интерес таким образом представляет исследование возможности априорного предсказания химического и физического поведения полимера на основании анализа его строения. Такую возможность предоставляют методы молекулярной механики и молекулярной динамики, реализованные в виде компьютерных расчетных программ.

Таким образом, полимеры - высокомолекулярные соединения, которые характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов. Полимеры в настоящее время относятся к наиболее важным и перспективным конструкционным материалам, успешно применяемым в различных областях науки и техники. Широкое использование и высокие темпы роста производства полимеров обусловлены, в первую очередь, разнообразием их физических, химических, и механических свойств.

1. Коржаков В.В. Основы химии полимеров. - М.: Издательство «Мир», 1974. - 308 с. (11-15 с.)

2. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. - М.: Издательство «Химия», 1968. - 545 с. (13-33 с.)

3. Мингулина Э.И., Масленникова Г.Н., Коровин Н.В., Филиппов Э.Л. Курс общей химии. - М.: Издательство «МИНВУЗ», 1985. - 448 с. (351-363 с.)

4. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. - М.: Издательство «Лабиринт», 1994. - 368 с. (11-17 с.)

5. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. - М.: Издательство «Химия», 1989. - 432 с. (9-37 с.)

Размещено на .ru