ХФ ВМС; Учебное пособие. Химия и физика высокомолекулярных соединений
 Скачать 5.37 Mb.
|
|
1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ОЛЕСЯ ГОНЧАРА К.Е. Варлан ХИМИЯ И ФИЗИКА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Учебное пособие Днепропетровск, Самиздат ДНУ, 201__ 2 УДК 541.6:[54 + 53] ББК C 73 Рецензенты: В _ _ Варлан, К.Е. Химия и физика высокомолекулярных соединений. Учебное пособие. [Текст] /К.Е. Варлан – Д.: Самиздат ДНУ, 201__. – __ с. С позиций современных представлений изложены теоретические основы синтеза и химических превращений полимерных макромолекул, а также физико-химические и физико- механические закономерности поведения высокомолекулярных тел. Учебное пособие включает 3 части: - в 1-й части – «Химия высокомолекулярных соединений» даны основные понятия и определения полимерной химии, приведены данные об основных методах, способах и закономерностях процессов получения цепных макромолекул; - 2-я часть– «Химические реакции полимеров» посвящена процессам превращений полимеров. Материал изложен в соответствии с устоявшимися представлениями о классификации и механизмах реакций полимеров, а также дополнен новыми данными из научной литературы; - в 3-й части– «Основы физико-химии полимеров» даны современные представлениями о связи свойств и структуры макромолекул с особенностями поведения полимеров в различных состояниях. Описание некоторых явлений и закономерностей поведения растворов полимеров даны в авторской трактовке, с учётом результатов собственных исследований и данных из научной литературы. Настоящие пособие предназначено для изучения учебных курсов: «Химия и физика ВМС» ‒ студентами направления подготовки 6.051301 – Химическая технология, и «Химия ВМС» ‒ студентами направления подготовки 6.040101 ‒ Химия. 3 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ?????? ̅ n Среднечисловая молекулярная масса ?????? ̅ w Среднемассовая молекулярная масса ?????? ̅ η Средневязкостная молекулярная масса ?????? ̅ Средняя молекулярная масса ВМС Высокомолекулярные соединения ДВК Диэфиры винилкарбоновых кислот КЗ Конфигурационное звено КО Кремнийорганика, кремнийорганический КОЗ Конфигурационное основное звено КПЗ Конфигурационное повторяющееся звено ЛКМ Лакокрасочные материалы МЗ Мономерное звено ММ Молекулярная масса НМС Низкомолекулярные соединения ПА Полиамиды ПАМС Поли-α-метилстирол ПАН Полиакрилонитрил ПБ Перекись бензоила ПВА Поливинилацетат ПВС Поливиниловый спирт ПВХ Поливинилхлорид ПЖП Псевдоживая полимеризация ПММА Полиметилметакрилат ПН Непредельные полиэфиры ПП Полипропилен ПС Полистирол ПТФЭ Политетрафторэтилен ПЭ Полиэтилен ПЭТ Полиэтилентерефталат 4 СЗ Составное звено СПЗ Составное повторяющееся звено УПС Ударопрочный полистирол ЭПР Электронный парамагнитный резонанс 5 ЧАСТЬ І СИНТЕЗ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 6 1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. Введение в курс «Химия ВМС» 1.1.1. Распространение ВМС в природе Вещёства, объединяемые общим названием «высокомолекулярные соединения» (ВМС) широко распространены в неживой и живой природе: В неживой природе из неорганических ВМС состоит земная кора (силикаты, алюмосиликаты); из неорганических ВМС состоят такие материалы как слюда, графит, асбест, драгоценные и полудрагоценные камни. В живой природе ВМС более разнообразны и многочисленны. Это основная часть сухой массы растений и животных и оценивается в 10 20 кг. ВМС растительного происхождения – это, прежде всего, полисахариды: целлюлоза, крахмал, лигнин, пектиновые вещёства. ВМС животного происхождения – белки: миоген, миозин, глобулин, коллаген, эластин, альбумин, кератин, глобулин, лецитин, нуклеиновые кислоты … Природа – гигантский реактор синтеза и химических превращений ВМС. Из-за меньшей подвижности и химической активности ВМС накапливаются в природе. А разнообразие т.н. биополимеров обусловлено сложным элементным составом, а также невообразимым изомерным набором (С 14 Н 30 – 1858 изомеров; С 20 Н 42 – 366319 изомеров). Сочетание относительной химической стабильности и разнообразия форм существования ВМС определяет глобальное значение ВМС в природе в целом. 1.1.2. Значение и место ВМС в технике и быту Вся история человека неразрывно связана с применением ВМС неорганического и органического происхождения – т.н. натуральных ВМС. Вначале их использовали без какой-либо предварительной переработки; затем – с предварительной механической и термической обработкой (пища; примитивные орудия труда; стройматериалы; дёготь); позже – с предварительной, но не осмысленной химической обработкой (дубление шкур; переработка натурального каучука; получение искусственного шелка…). И наконец натуральные ВМС стали использовать с предварительной осмысленной химической переработкой (бездымный порох, целлулоид, искусственные волокна, галалит, резина из натурального каучука). На этом этапе началось производство т.н. искусственных ВМС. С развитием науки и техники использование только природных и искусственных ВМС перестало удовлетворять возрастающие потребности. Поэтому на рубеже ХІХ-ХХ веков началось развитие промышленного производства синтетических ВМС. Первым налаженным промышленным |