- •Физико-химия и технология полимеров, полимерных композитов
- •Введение
- •ГлаВа 1. Основные определения и понятия высокомолекулярных соединений
- •Номенклатура полимеров
- •Классификация вмс
- •Сополимеры
- •Основные отличия вмс от низкомолекулярных соединений
- •Значение вмс в природе, технике, технологии
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 2. Методы получения полимеров
- •Синтез полимеров реакцией цепной полимеризации
- •Мономеры реакции полимеризации
- •Радикальная полимеризация
- •Кинетические закономерности
- •Регуляторы и ингибиторы
- •Влияние различных факторов на процесс радикальной полимеризации
- •Ионная полимеризация
- •Катионная полимеризация (кп)
- •Катализаторы катионной полимеризации. Сокатализаторы
- •Механизм и кинетика катионной полимеризации
- •Факторы, влияющие на процесс катионной полимеризации
- •Анионная полимеризация
- •Механизм и кинетика анионной полимеризации
- •Анионно-координационная полимеризация
- •Полимеризация полиеновых соединений
- •Полимеризация с раскрытием цикла
- •Ступенчатая полимеризация
- •Поликонденсация
- •Факторы, влияющие на процесс поликонденсации
- •Способы проведения полимеризации и поликонденсации
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 3. Физико-Механические свойства полимеров
- •Гибкость цепи полимеров
- •Термодинамическая и кинетическая гибкость
- •Параметры, определяющие гибкость цепи
- •Факторы, влияющие на термодинамическую гибкость цепи
- •Факторы, влияющие на кинетическую гибкость цепи
- •Физические состояния полимеров
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 4. Растворы высокомолекулярных соединений
- •Сравнительные особенности золей и растворов высокомолекулярных соединений
- •Термодинамика растворения вмс
- •Набухание вмс
- •Свойства растворов вмс
- •Вязкость растворов вмс
- •Изоэлектрическая точка полиамфолитов
- •Мембранное равновесие
- •Устойчивость растворов вмс
- •Коллоидная защита
- •Пластификация и применение растворов вмс
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 5. Химические превращения полимеров
- •Особенности химических реакций полимеров
- •Полимераналогичные превращения
- •Макромолекулярные реакции
- •Реакции концевых групп
- •Реакции деструкции
- •Химическая деструкция полимеров
- •Физическая деструкция полимеров
- •Добавки, снижающие скорость старения полимеров
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 6. Композиционные материалы
- •Факторы, влияющие на процессы образования и свойства композиционных материалов
- •Совместимость компонентов композита
- •Переработка полимерных материалов
- •Некоторые представители композиционных материалов, применяемых в строительстве
- •Понятие адгезии, работа адгезии
- •Теории адгезии
- •Пленкообразующие и лакокрасочные материалы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Лабораторные работы
- •Синтез высокомолекулярных соединений
- •Экспериментальная часть Получение полимеров методом полимеризации
- •Получение полимеров методом поликонденсации
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Физико-механические свойства полимеров
- •Массы полимеров
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Химические превращения полимеров
- •Экспериментальная часть Полимераналогичные превращения или реакции звеньев цепи
- •Макрореакции полимеров
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Научно-исследовательская работа
- •Темы рефератов
- •План и порядок оформления рефератов
- •Темы нир по полимерным композиционным материалам
- •Примерный развернутый план проведения исследований
- •Итоговое тестирование
- •Словарь терминов (глоссарий)
- •Библиографический список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-лет Октября, 84
Значение вмс в природе, технике, технологии
ВМС играют чрезвычайно большую роль как в природе, так и в технике. Установлено, что без предварительного образования макромолекул невозможно бы было появления жизни на земле.
Органические высокомолекулярные соединения (биополимеры) являются основой живой природы. Важнейшие высокомолекулярные соединения, входящие в состав растений, - целлюлоза, крахмал, лигнин. Самый распространенный в природе полисахарид - крахмал (С6Н10О5)n, в состав которого входят два полисахарида – амилоза (20 – 30 %) и амилопектин (70 – 80 %). Образование высших полисахаридов – важнейший конечный результат ассимиляционного процесса (фотосинтеза), суммарно выражаемого уравнением
Природными высокомолекулярными органическими веществами являются белки, макромолекулы которых построены из огромного числа остатков -аминокислот, соединенных между собой пептидными связями (– СО – NH –)n. Белки - это биополимеры с очень высокой молекулярной массой - от 5000 до нескольких миллионов а.е.м.. Первичная структура белка определяется последовательностью остатков аминокислот в молекуле. Структурным звеном белковой молекулы является…
Из всех известных - аминокислот только около 20 входят в белковые вещества в качестве постоянных и незаменимых составных частей.
Исключительную роль в жизнедеятельности животных и растительных организмов играют высокомолекулярные нуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты, которые принимают участие в биосинтезе белков и являются материальными носителями наследственности соответственно.
Природные неорганические полимеры составляют основу земной коры, толщина которой равна 15 км (литосфера). Основной горной породой являются базальты, состоящие в основном из полимерного кремниевого оксида (SiO2)n и в значительно меньшей степени высокомолекулярных сложных силикатов алюминия и железа. Полимерный кремниевый ангидрид - кварц, песок, топаз, опал, аметист. Полимерный оксид алюминия (Аl2О3)n встречается в природе в виде корунда, рубина, сапфира. Высокомолекулярными соединениями являются природные модификации углерода: алмаз, графит, аморфный углерод. Полисиликаты, которые широко встречаются в природе и нашли большое практическое применение, - это глина, тальк, асбест, цеолиты и др.
В технике ВМС используются главным образом в виде пластмасс, химических волокон, синтетических каучуков, ионообменных смол, синтетических пленкообразующих веществ и др.
XXI век – век полимеров. Распределение этих материалов в мировом производстве характеризуется следующими цифрами: пластмасс – 64 %, химических волокон – 19 %, эластомеров – 17 % и т.д. Производство этих материалов играет важную роль в развитии многих отраслей техники и промышленности: автомобильной, электро- и радиотехнической, авиационной, машиностроительной, строительной и др. Большое количество полимерных материалов использует деревообрабатывающая и особенно мебельная промышленность (клеи, лакокрасочные материалы, которые в основе своей состоят из природных и синтетических полимерных материалов).
Научным фундаментом производства и применения полимерных материалов являются физика и химия ВМС, знание основ которых необходимо специалисту для того, чтобы квалифицированно решать задачи использования полимерных материалов.