Зубов В.П., Прокопов Н.И. Конспект лекций по курсу Основы химии и физики полимеров (1083648), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Раскрытие различных двойных связей в молекуле акролеина позволяет синтезировать полиакролеин с различным строением:
Макромолекула полимера, называемого обычно полиэтиленом, может быть получена не только полимеризацией этилена (путь 1), но и за счет ряда других реакций (пути 2-4).
2.1.2. Номенклатура, основанная на химической структуре полимерной цепи (систематическая номенклатура IUPAC)
При помощи этой номенклатуры удобно называть органические полимеры, состоящие из одного вида составного повторяющегося звена и имеющие линейную цепь.
Формирование названия: приставка "поли" + (название СПЗ по номенклатуре IUPAC), СПЗ – составное повторяющееся звено.
-
Необходимо идентифицировать СПЗ, т.е. выделить из структуры фрагмент, повторением которого можно получить структуру макромолекулы;
-
Необходимо учесть расположение и ориентацию этого звена в цепи;
-
Назвать СПЗ по номенклатуре IUPAC.
Таблица 2.1.2.1.
Названия основных полимеров
Структура полимерной цепи | Название по IUPAC | Название по рациональной номенклатуре |
Поли(метилен) | Полиэтилен ( сокращение - ПЭ) | |
Поли(1-метилэтилен) | Полипропилен ПП | |
Поли(1,1-диметил этилен) | Полиизобутилен ПИБ | |
Поли(1-фенилэтилен) | Полистирол ПС | |
Поли(1-хлорэтилен) | Поли(винилхлорид) ПВХ | |
Поли(1-цианоэтилен) | Поли(акрилонитрил) ПАН | |
Поли(1-ацетоксиэтилен) | Поли(винилацетат) ПВА | |
| Поли(1,1-дифторэтилен) | Поли(винилиденфторид) ПВФ |
2.1.3. Случайная номенклатура (в т.ч. торговые марки полимеров)
Закономерностей в образовании названий нет.
Примеры названий:
- Лавсан (терилен, дакрон, милар) - поли(этилентерефталат)
- винипласт (ПВХ) - поли(винилхлорид)
- тефлон (фторопласт-4) - поли(тетрафторэтилен)
-плексиглас (органическое стекло) - поли(метилметакрилат)
- Ргоfах, Ро1урго (США); данлай, донбанд (Япония), Ргораtеn (Великобритания) – полипропилен.
Таблица 2.1.3.1.
Торговые марки полипропилена
Торговая марка | Изготовитель |
ПП, PP | Томский нефтехимический з-д |
Каплен | Московский нефтеперерабатывающий з-д, Кусковский химзавод (Москва, Капотня) |
Бален | Уфаоргсинтез |
Армлен | Полипластик-Технопол (Москва) |
Томполен | Полимер Компаунд (г. Томск) |
Нурален | Пластмассы (Москва) |
Новолен | Барс (Москва) |
Филен | Завод композиционных материалов и пластмасс (Томск) |
Топлен | Фарм-Пласт (Тольятти) |
Тана | (Северодонецк, Украина) |
Липол | Лисичанскнефтеоргсинтез (ЛиНОС г. Лисичанск, Украина) |
Таблица 2.1.3.2.
Основные зарубежные аналоги отечественного полипропилена
Торговая марка | Изготовитель |
Acclear | BP Chemicals |
Accpro (тальконаполненный) | BP Chemicals |
Accucomp, Accuguard, Accutech | ALCO Compaunders |
Adstryn | Basel |
Bormod, Borpact, Borsoft | Borealis |
Chisso | Chisso |
Clyrel | Basel |
Demilen | Vamp Tech |
Eltex | BP Solvay Polyethilene |
Hipol | Mitsui Petrochemicals |
Koylene | Indian Petrochemicals |
Prolen | Polibrasil Resians |
Propathene | Lucite Internfnional |
Slovalen | Plactcom |
Stamylan P | SABI Euro-Petrochemicals |
Tipplen | TVK |
Juplene | SK Chemicale |
2.2. Классификация полимеров
2.2.1. По происхождению
- природные (существующие в природе): целлюлоза, крахмал, хитин, белки, нуклеиновые кислоты и др.
- синтетические полимеры (не существующие в природе, синтезированные): полиэтилен, полипропилен и др.
- искусственные (модификации природных полимеров, получаемые синтетически): нитроцеллюлоза, бензилцеллюлоза, метилцеллюлоза, ацетатцеллюлоза и др.
2.2.2. По областям применения
-
пластические массы и органические стекла
-
синтетические каучуки
Если Тст>Ткомн, то полимер относят к пластикам (стирол, ПВХ, полиметилметакрилат и др.)
Если Тст<Ткомн, то полимер относят к синтетическим каучукам (СК), где Тст – температура стеклования, Ткомн – комнатная температура
-
синтетические и искусственные волокна
-
пленки и многочисленные декоративно-защитные покрытия (лаки, краски, эмали)
-
биомедицинские материалы.
2.2.3. По топологии (геометрии скелета макромолекул)
Таблица 2.2.3.1.
Типы геометрии скелета макромолекул
2.2.4. По наличию в макромолекуле одного или нескольких типов мономерных звеньев
-
гомополимеры, состоящие из мономерных звеньев одного типа;
-
сополимеры, состоящие из нескольких различных видов мономерных звеньев (бинарные сополимеры, терполимеры, мультикомпонентные сополимеры).
Таблица 2.2.4.1.
Виды сополимеров
Тип сополимера | Строение макромолекулы |
Статистический | -А-А-В-В-А-В-А-В-В-В- расположение случайное |
Чередующийся (альтернантный) | -А-В-А-В-А-В-А-В-А-В- расположение строго упорядочено |
Блочный | -(А)n-(B)m-(A)k- |
Привитый (графт-сополимер) | - (B)n (B)n (B)n |
2.2.5. Химическая классификация
Классификация осуществляется по типу атомов, входящих в цепь:
-
органические полимеры (в состав входят органогенные элементы – С, N, O, P, S).Делятся на гомоцепные (в основной цепи содержатся только атомы углерода) и гетероцепные (в состав основной цепи входят другие атомы) К этому классу полимеров относятся биополимеры.
-
элементоорганические полимеры (в составе основной цепи наряду с атомами углерода находятся атомы Si, Al, Ti, Ge, B).
-
неорганические полимеры (в основной цепи не содержатся атомы углерода, например силиконы).
Вопросы для самостоятельной проработки:
-
Перечислите виды номенклатуры полимеров.
-
Как формируется номенклатура, основанная на названии мономеров?
-
Приведите примеры названий полимеров по номенклатуре, основанной на химической структуре полимерной цепи.
-
Назовите виды классификации полимеров. Приведите примеры.
-
Какие существуют виды сополимеров?
-
Каким образом осуществляется химическая классификация полимеров?
Задачи для самостоятельного решения*
2. Классификация и структурные формулы основных полимеров
2.1 Классификация полимеров
Вопросы2501 – 2502, 2403 – 2406, 2307
2.2. Структурные формулы основных полимеров
Вопросы 3501, 3402, 3303 – 3309
*Здесь и в дальнейшем задачи приведены из « Сборника тестовых заданий для тематического и итогового контроля по дисциплине «Химия и физика полимеров», Прокопов Н. И., Гервальд А. Ю., Зубов В. П., Литманович Е. А.,М.,МИТХТ, 2009г.
Раздел №3. Основные характеристики макромолекул
Макромолекулы характеризуются 4 основными параметрами:
-
Молекулярная масса (ММ), молекулярно- массовое распределение (ММР);
-
Конфигурация макромолекулы;
-
Конформация макромолекулы;
-
Топология (линейные, разветвленные).
-
ММ позволяет определить длину, размеры макромолекул;
-
Конфигурация определяет химическое строение макромолекул;
-
Конформация определяет форму макромолекул.
-
3.1. Молекулярная масса (ММ), молекулярно-массовое распределение (ММР)
Основные отличия понятия ММ для ВМС и НМС: