«Натуральный шёлк» - В странах Европы шёлк пользовался большим спросом и ценился очень дорого. Вопросы для закрепления. Коконы собирают и сортируют. Через две недели в коконе гусеница из куколки готова превратиться в мотылька. Шёлковые портьеры ХVIII век. Работа на ручном ткацком станке привлекает туристов. Эри – самый низкий по качеству шёлк.

«Получение ткани» - Производственные этапы изготовления ткани. Полотняное переплетение. Специальные отделки. Признаки нитей основы. Волшебный цветок. Прялка. Современный ткацкий станок. Ровничный цех. Ткацкое переплетение. Получение ткани. Выполнение макета полотняного переплетения. Прядильные машины. Попытки создания механических приспособлений для прядения.

«Природные и химические волокна» - Зависимость свойств волокон от их строения. Синтетические ткани получают из древесины. Натуральный шёлк. Конопля. Волокна в современном мире. Минеральное волокно. Классификация волокон. Пастижер. Экологические проблемы. Соревнование природы и химии. Получение капрона. Волокна, подаренные природой. Шерсть.

«Органическая шерсть» - Производство: LANAcare (Дания) для Organic & Natural™ Baby. Размеры: Рост 38, недоношенные, маловесные Рост 44, недоношенны, маловеныее Рост 50, 0-3 мес. Поглощает влагу. Рост 38, недоношенные, маловесные Рост 44, недоношенные, маловесные Рост 50, 0-3 мес. Рост 86, 1-2 года Комбинезон с капюшоном.

«Искусственные волокна» - Синтетические волокна. Схема получения ткани из химических волокон. Ацетатные ткани. Искусственные волокна. Свойства синтетических волокон. Ткани из искусственных волокон. Химические волокна. Стеклянные нити. Символы по уходу за изделиями. Технология производства химических волокон. Искусственные ткани.

«Натуральные волокна» - Основа. В прядильном цехе из ровницы вытягивают и скручивают нити. Ленточный цех. Лен и волокна льна волокна находится в стебле. Швейное материаловедение. Трепание льна. Челнок. На ткацкой фабрике из пряжи ткут ткань (суровье). Закончи предложение: Ровничный цех. Прядильный цех. Пряжа (нити). Лабораторная работа «изучение волокон хлопка».

1 из 10

Презентация на тему: Полимеры Применение

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

ПолимерыНеорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер - это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико. Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются. Как правило, полимеры - вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов

№ слайда 3

Описание слайда:

Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей - реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей - реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.В строении полимера можно выделить мономерное звено - повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов. Полимеры состоят из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, например поливинилхлорид (-СН2-CHCl-)n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами или гетерополимерами.

№ слайда 4

Описание слайда:

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.

№ слайда 5

Описание слайда:

ОсобенностиОсобые механические свойстваэластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).Особенности растворов полимеров:высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;растворение полимера происходит через стадию набухания.Особые химические свойства:способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т. п.).Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью.

№ слайда 6

Описание слайда:

КлассификацияПо химическому составу все полимеры подразделяются на органические, элементоорганические, неорганические.Органические полимеры.Элементоорганические полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель - кремнийорганические соединения.

№ слайда 7

Описание слайда:

Полимеры подразделяютПолимеры подразделяютпо полярности (влияющей на растворимость в различных жидкостях). Полярность звеньев полимера определяется наличием в их составе диполей - молекул с разобщённым распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных звеньях дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются. Полимеры, звенья которых обладают значительной полярностью, называют гидрофильными или полярными. Полимеры с неполярными звеньями - неполярными, гидрофобными. Полимеры, содержащие как полярные, так и неполярные звенья, называются амфифильными. Гомополимеры, каждое звено которых содержит как полярные, так и неполярные крупные группы, предложено называть амфифильными гомополимерами.

№ слайда 8

Описание слайда:

По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим. Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения.По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим. Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения.Природные органические полимеры образуются в растительных и животных организмах. Важнейшими из них являются полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых в значительной степени состоят тела растений и животных и которые обеспечивают само функционирование жизни на Земле

№ слайда 9

Описание слайда:

ПрименениеМатериалы, получаемые на основе полимеров1. На основе полимеров получают волокна путем продавливания растворов или расплавов через фильеры с последующим затвердеванием это полиамиды, полиакрилонитрилы и др.2. Полимерные пленки получают продавливанием через фильеры с щелевидными отверстиями или нанесением на движущую ленту. Их используют как электроизоляционный и упаковочный материал, основы магнитных лент. 3. Лаки растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях.4. Клеи, композиции способные соединять различные материалы вследствие образования прочных связей между их поверхностями клеевой прослойкой.5. Пластмассы6. Композиты композиционные материалы полимерная основа, армированная наполнителем.

№ слайда 10

Описание слайда:

Области применения полимеров Области применения полимеров 1. Полиэтилен устойчив к агрессивной среде, влагонепроницаем, является диэлектриком. Из него изготавливают трубы, электротехнические изделия, детали радиоаппаратуры, изоляционные пленки, оболочки кабелей телефонных и силовых линий.2. Полипропилен механически прочен, стоек к изгибам, истиранию, эластичен. Применяют для изготовления труб, пленок, аккумуляторных баков и др.3. Полистирол устойчив к действию кислот. Механически прочен, является диэлектриком Используется как электроизоляционный и конструкционный материал в электротехнике, радиотехнике.4. Поливинилхлорид трудногорюч, механически прочен, электроизоляционный материал.5. Политетрафторэтилен фторопласт диэлектрик не растворяется в органических растворителях. Обладает высокими диэлектрическими свойствами в широком диапазоне температур (от -270 до 260ºС). Применяется также как антифрикционный и гидрофобный материал.6. Полиметилметакрилат плексиглас - применяется в электротехнике как конструкционный материал.7. Полиамид – обладает высокой прочностью, износостойкостью, высокими диэлектрическими свойствами. 8. Синтетические каучуки (эластомеры).9. Фенолформальдегидные смолы основа клеев, лаков, пластмасс.

Московский Институт Электронной Техники

(Технический Университет)

Курсовая работа

по теме:

«Полиамиды»

Выполнил:

студент гр. ЭТМ-23

Шаров Н.А.

Москва

2000

Полиамиды — высокомолекулярные соединения, относящиеся к гетероцепным полимерам, в основной цепи которых содержатся амидные связи, посредством которых соединены между собой мономерные остатки. Примером полиамидов является найлон. Поэтому рассмотрим полиамиды на примерах полимерах и найлона.

Полимеры

Полимеры — химические соединения с высокой мол. массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев). Атомы, входящие в состав макромолекул, соединены друг с другом силами главных и (или) координационных валентностей.

Классификация полимеров

По происхождению полимеры делятся на природные (биополимеры), например белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные, и синтетические, например полиэтилен, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы. 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 отверждённые эпоксидные смолы). Полимеры, молекулы которых состоят из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами (например поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлоза).

Макромолекулы одного и того же химического состава могут быть построены из звеньев различной пространственной конфигурации. Если макромолекулы состоят из одинаковых стереоизомеров или из различных стереоизомеров, чередующихся в цепи в определенной периодичности, полимеры называются стереорегулярными.

Полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами. Сополимеры, в которых звенья каждого типа образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах макромолекулы, называются блоксополимерами. К внутренним (неконцевым) звеньям макромолекулы одного химического строения могут быть присоединены одна или несколько цепей другого строения. Такие сополимеры называются привитыми.

Полимеры, в которых каждый или некоторые стереоизомеры звена образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах одной макромолекулы, называются стереоблоксополимерами. В зависимости от состава основной (главной) цепи полимеры, делят на: гетероцепные, в основной цепи которых содержатся атомы различных элементов, чаще всего углерода, азота, кремния, фосфора, и гомоцепные, основные цепи которых построены из одинаковых атомов. Из гомоцепных полимеров наиболее распространены карбоцепные полимеры, главные цепи которых состоят только из атомов углерода, например полиэтилен, полиметилметакрилат, политетрафторзтилен. Примеры гетероцепных полимеров — полиэфиры (полиэтилентерефталат, поликарбонаты), полиамиды, мочевино-формальдегидные смолы, белки, некоторые кремнийорганические полимеры. Полимеры, макромолекулы которых наряду с углеводородными группами содержат атомы неорганогенных элементов, называются элементоорганическими. Отдельную группу полимеров образуют неорганические полимеры, например пластическая сера, полифосфонитрилхлорид.

Свойства и важнейшие характеристики полимеров

Линейные полимеры обладают специфическим комплексом физико-химических и механических свойств. 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. Этот комплекс свойств обусловлен высокой молекулярной массой, цепным строением, а также гибкостью макромолекул. При переходе от линейных цепей к разветвленным, редким трехмерным сеткам и, наконец, к густым сетчатым структурам этот комплекс свойств становится всё менее выраженным. Сильно сшитые полимеры нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластичным деформациям.

Полимеры могут существовать в кристаллическом и аморфном состояниях. Необходимое условие кристаллизации — регулярность достаточно длинных участков макромолекулы. В кристаллических полимерах возможно возникновение разнообразных надмолекулярных структур (фибрилл, сферолитов, монокристаллов, тип которых во многом определяет свойства полимерного материала. Надмолекулярные структуры в незакристаллизованных (аморфных) полимерах менее выражены, чем в кристаллических.

Незакристаллизованные полимеры могут находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем. Полимеры с низкой (ниже комнатной) температурой перехода из стеклообразного в высокоэластичное состояние называются эластомерами, с высокой — пластиками. В зависимости от химического состава, строения и взаимного расположения макромолекул свойства полимеры могут меняться в очень широких пределах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, построенный из гибких углеводородных цепей, при температуре около 20 °С — эластичный материал, который при температуре -60 °С переходит в стеклообразное состояние; полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при температуре около 20 °С — твердый стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластичное состояние лишь при 100 °С. Целлюлоза — полимер с очень жесткими цепями, соединенными межмолекулярными водородными связями, вообще не может существовать в высокоэластичном состоянии до температуры ее разложения. Большие различия в свойствах полимеров могут наблюдаться даже в том случае, если различия в строении макромолекул на первый взгляд и невелики. Так, стереорегулярный полистирол — кристаллическое вещество с температурой плавления около 235 °С, а нестереорегулярный вообще не способен кристаллизоваться и размягчается при температуре около 80 °С.

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. Сшивание часто протекает одновременно с деструкцией. Примером полимераналогичных превращений может служить омыление поливтилацетата, приводящее к образованию поливинилового спирта. Скорость реакций полимеров с низкомолекулярными веществами часто лимитируется скоростью диффузии последних в фазу полимера. Наиболее явно это проявляется в случае сшитых полимеров. Скорость взаимодействия макромолекул с низкомолекулярными веществами часто существенно зависит от природы и расположения соседних звеньев относительно реагирующего звена. Это же относится и к внутримолекулярным реакциям между функциональными группами, принадлежащими одной цепи.

Некоторые свойства полимеров, например растворимость, способность к вязкому течению, стабильность, очень чувствительны к действию небольших количеств примесей или добавок, реагирующих с макромолекулами. Так, чтобы превратить линейный полимер из растворимого в полностью нерастворимый, достаточно образовать на одну макромолекулу 1-2 поперечные связи.

Важнейшие характеристики полимеров — химический состав, молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение, степень разветвленности и гибкости макромолекул, стереорегулярность и другие. Свойства полимеров существенно зависят от этих характеристик.

Растворимость сульфосодержащих полиамидов

Большинство ароматических полиамидов растворяется в ограниченном числе растворителей, что заметно сужает области их применения и усложняет технологию переработки. Введение в полиамидную цепь сульфогрупп сказывается на растворимости полимеров . При определенном содержании сульфогрупп ароматические полиамиды приобретают способность растворяться в воде. Для рассматриваемых нами полиамидов этот переход соответствует диапазону обменной емкости 2,6–3,2 г-экв/г. В амидных растворителях при значениях обменной емкости 2,6 г-экв/г и ниже они образуют стабильные растворы с концентрацией 5–15% масс. Следует отметить, что все представленные полиамиды вне зависимости от строения и количества сульфогрупп растворимы в 96%-ной серной кислоте.

Найлон (анид, полиамид-6,6) получают поликонденсацией двух мономеров:

 адипиновой кислоты HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH и

 гексаметилендиамина H 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2 .

Цифры в названии «полиамид-6,6» означают число атомов углерода между амидными группами -NH-CO- в структурном звене. Для обеспечения строгой эквивалентности адипиновой кислоты и диамина сначала приготовляют их соль (соль АГ) путем смешения реагирующих веществ в растворе метанола:

H 2 N(CH 2 ) 6 NH 2 +HOOC(CH 2 ) 4 COOH  + —

Затем нагревают водный раствор или суспензию (60-80%) очищенной соли в автоклаве. По окончании реакции расплавленный полиамид выдавливается из автоклава в виде непрерывной ленты, которая потом рубится на «крошку». Весь процесс поликонденсации и дальнейшие операции с расплавленным полимером проводят в атмосфере азота, тщательно освобожденного от кислорода во избежание окисления и потемнения полимера.

Области применения найлона, как и других полиамидов, — получение синтетического волокна и некоторых конструкционных деталей.

Характеристики некоторых полиамидов

ПОЛИАМИД ПА6-ЛТ-СВУ4

Стеклонаполненная термостабилизированная, ударопрочная полиамидная композиция, стойкая к действию масел и бензина. ПА6-ЛТ-СВУ4 рекомендуется для изготовления корпусных деталей электро- и пневмоинструментов, строительно-отделочных и других машин, работающих в условиях ударных нагрузок и вибраций.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

2 , не менее

ПОЛИАМИД ПА6-ЛПО-Т18

Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА6-ЛПО-Т18 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м 2 , не менее

ПОЛИАМИД ПА66-1А

Конструкционный полиамид ПА66-1А — термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических нагрузках (шестерни, вкладыши подшипников, корпуса и т. д.)

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Температура плавления, ‘С

ПОЛИАМИД ПА66-2

Конструкционный полиамид ПА66-2 — термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических и тепловых нагрузок в электротехнической промышленности.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Температура плавления, С

ПОЛИАМИД ПА66-1-Л-СВ30

ПА66-1-Л-СВЗО — стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы. Рекомендуется для изготовления изделий конструкционного, электроизоляционного назначения, применяемых в машиностроении, электронике, автомобилестроении, приборостроении, работающих в условиях повышенных температур.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее

ПОЛИАМИД ПА66-ЛТО-СВ30

Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30 — термостабилизированная стеклонаполненная композиция, отличающаяся стойкостью к действию антифризов, минеральных масел, бензина. Имеет высокие физико- механические показатели. Рекомендуется для изготовления деталей в автомобилестроении.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м 2 , не менее

ПОЛИАМИД ПА610-Л

Полиамид ПА610-Л — литьевой термопласт, получаемый поликонденсацией гексаметилендиамида и себациновой кислоты. Обладает высокими физико-механическими и электроизоляционными свойствами, повышенной размерной стабильностью, низким влагопоглощением. Материал масло-, бензиностоек. Применяется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного назначения, прецизионных деталей точной механики (мелкомодульные шестерни, золотники, манжеты и т.д.). Разрешен для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и игрушек.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м 2

ПОЛИАМИД ПА610-Л-СВ30

ПА610-Л-СВЗО — стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы ПА610. Отличается повышенной прочностью, теплостойкостью, износостойкостью, малым коэффициентом теплового расширения. Изделия могут работать при температуре до 150’С и кратковременно до 180’С. Рекомендуется для конструкционных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и температуры.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м 2 , не менее

ПОЛИАМИД ПА610-Л-Т20

Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА610-ЛПО-Т20 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электроизоляционного назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м 2 , не менее

Примеры получения полиамидов

Н 2 С СН 2

| | нагр

Н 2 С C  …- NH (CH 2 ) 5 — CNH (CH 2 ) 5 — CNH (CH 2 ) 5 — C -…

| || || ||

NH O O O

Н 2 С

Аналоги полипептидов можно получить синтетически из w -аминокислот, причем практическое применение находят соединения этого типа, начиная с «полипептида» w -аминокапроновой кислоты. Эти полипептиды (полиамиды) получаются нагреванием циклических лактомов, образующих посредством бекмановской перегруппировки оксидов циклических кетонов.

Из расплава этого полимера капроновой смолы вытягиванием формуют волокно капрон. В принципе этот метод применим для получения гомологов капрона.

Полиамиды можно получать и поликонденсацией самих аминокислот (с отщеплением воды):

nNH 3 -(CH 2 ) 6 -C-O …-NH(CH 2 ) 6 -CNH(CH 2 ) 6 -CNH(CH 2 ) 6 -C-…

|| || || ||

O O O O

Фрагмент макромолекулы полиамида энтант

nNH 3 -(CH 2 ) 10 -C-O…-NH(CH 2 ) 10 -CNH(CH 2 ) 10 -CNH(CH 2 ) 10 -C-

|| || || ||

O O O O

Фрагмент макромолекулы полимаида рильсана.

Полиамиды указанного типа идут для изготовления синтетического волокна, искусственного меха, кожи и пластмассовых изделий, обладающих большой прочностью и упругостью (типа слоновой кости). Наибольшее распространение получил капрон, в следствии доступности сырья и наличие давно разработанного пути синтеза. Энтант и рильсан обладают преимуществом большой прочности и легкости. . chimmed . ru /

Полиамиды (ПА) Полиамидами называются полимеры, содержащие амидную группу в основной цепи макромолекул Широкое применение нашли полиамиды: ПА-6, ПА-610 и смешанный полиамид ПА-54. Цифры 6, 10 и др. в условном обозначении полиамидов указывают на количество атомов углерода в составе исходных мономеров. Другие названия полиамидов – найлон, капрон, Chemlon, перлон, зайтел и др.

Внешние признаки полиамидов. Это твердые, рогоподобные вещества от белого до светло-кремового цвета. В ходе переработки и эксплуатации немного темнеют. В тонком слое прозрачные. При горении имеют запах жженого рога или горелых растений. Немного тяжелее воды.

Основные свойства. Полиамиды – частично кристаллические термопластичные полимеры невысокой молекулярной массы – 8 000 – 25 000. Имеют плотность 1140 - 1170 кг/м 3 и температуру плавления Тm = 215 -290ºС. Отличительные свойства полиамидов – высокая твердость, прочность на изгиб, износоустойчивость, т. е. высокая стойкость к истиранию, устойчивость к действию воды, масел и растворителей, хорошая совместимость с металлами. Большая часть свойств объясняется наличием амидных групп, которые связаны между собой с помощью водородных связей. Ряд свойств полиамидов зависит от их кристаллического устройства, в частности от содержания воды. Полиамиды взаимодействуют с окружающей средой обратимо впитывая влагу, при этом вода собирается в аморфных областях полиамида. Так, например в окружении воздуха, полиамид 6 принимает примерно 2, 5 -3, 5% воды, а полиамид 610 около 0, 5%. Влагопоглощение полиамидов напрямую влияет на их долговечность.

Получение Полиамиды получают поликонденсацией амидов многоосновных кислот с альдегидами, поликонденсацией высших аминокислот или диаминов с дикарбоновыми кислотами, конденсацией капролактама и солей диаминов дикарбоновых кислот и др. Соединение двух аминокислот. Множественная реакция образует длинные цепочки белков

Альдегиды Общая структура α-аминокислот, составляющих белки (кроме пролина). Составные части молекулы аминокислоты - аминогруппа NH 2, карбоксильна группа COOH, радикал (различается у всех α-аминокислот), αатом углерода (в центре).

Применение полиамидов. Благодаря этому полиамиды применяют для производства трущихся деталей (шестерни, подшипники), крепежной фурнитуры (мебельные стяжки, петли, дюбели, полкодержатели, опоры и колесики для мебели небольших размеров) и металлопластовой фурнитуры (мебельные ручки), а также при изготовлении нагруженных деталей офисных кресел. Полиамиды используют для производства износостойких, эластичных волокон, из которых изготовляют прочные ткани для обивки мебели, сетки для стульев, качалок и кресел. На основе полиамидов выпускают клеевые нити, искусственную кожу, меха и ковры.

Клеевые нити применяют для соединения листов натурального шпона "встык". Отдельные листы шпона закрепляют клеевыми нитями швом "зигзаг" Лист шпона Вершины "зигзага", в которых клеевая нить расплавляется и после охлаждения остывает, затвердевает и скрепляет листы шпона.

В машиностроении полиамиды наиболее часто применяются как конструкционный материал и могут быть армированы следующими компонентами: стекловолокно тальк графит масло дисульфид молибдена Полиамид также может быть использован как антикоррозийный материал для защиты металлов и для защиты бетона. В медицинской промышленности полиамидные волокна используются для изготовления протезов, хирургических нитей, искусственных кровеносных сосудов. В текстильной промышленности из полиамида изготавливают нити, ткани. В народном хозяйстве полиамид часто используется в качестве пленки, клеёв. В пищевой промышленности из полиамида производят различные оболочки для колбасных изделий.

Капрон (поли-ε-капроамид, найлон-6, полиамид 6)- синтетическое полиамидное волокно, получаемое из поли-εкапроамида - продукта полимеризации капролактама. Капролактам получают в ходе Бекмановской перегруппировки: Впервые поликапролактам как полимер для формования полиамидного волокна (под названием перлон) был синтезирован в 1938 г. в Германии Паулем Шлаком, работавшим в компании I. G. Farben

Свойства и применение Капрона Капрон или капроновое волокно - бело-прозрачное, очень прочное вещество. Эластичность капрона намного выше шелка. Прочность капрона зависит от технологии и тщательности производства. Капроновая нить диаметром 0, 1 миллиметра выдерживает 0, 55 килограммов. За рубежом синтетическое волокно типа капрон именуется перлон и нейлон. Капрон вырабатывается нескольких сортов; хрустальнопрозрачный капрон более прочен, чем непрозрачный с мутножелтоватым или молочным оттенком. Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются устойчивостью к истиранию, действию многократной деформации (изгибов).

Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии. Но у капронового волокна есть и недостатки. Оно малоустойчиво к действию кислот - макромолекулы капрона подвергаются гидролизу по месту амидных связей. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. При нагревании его прочность снижается, при 215°С происходит плавление. Из капрона изготовляют канаты, рыболовные сети, леску, гитарные струны, фильтровальные материалы, кордную ткань, а также штапельные ткани, чулки и другие бытовые товары. Изделия из капрона, и в сочетании с капроном, широко используются в быту. Из капроновых нитей шьют одежду, которая стоит намного дешевле, чем одежда из натуральных природных материалов. Из кордной ткани делают каркасы авто- и авиапокрышек. Будучи термопластичной, капроновая смола используется и в качестве пластмассы для изготовления деталей машин и механизмов - зубчатых колес, втулок, подшипников и т. п. , отличающихся большой прочностью и износостойкостью.

Полиамид-66 Найло н (найлон-66, полиамид 66 - найлон, nylon; найлон-6, полиамид 6 - капрон) - синтетический полиамид, используемый преимущественно в производстве волокон. Существуют два изомерных вида нейлона: полигексаметиленадипинамид (анид, найлон-66) и поли-ε-капроамид (капрон, найлон-6). Структура найлона

Нейлон-66 синтезируется поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Для обеспечения стехиометрического отношения реагентов 1: 1, необходимого для получения полимера с максимальной молекулярной массой, используется соль адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (АГ-соль):

Адипи новая кислота (гександиовая кислота) НООС(СН 2)4 СООН - двухосновная предельная карбоновая кислота. Гексаметилендиамин NH 2(CH 2)6 NH 2 -

В кристаллических участках макромолекулы нейлонов имеют конформацию плоского зигзага с образованием с соседними молекулами водородных связей между атомами кислорода карбонила и атомами водорода соседних амидных групп. Вследствие этого нейлоны обладают более высокими, по сравнению с полиэфирами и полиалкенами физико-механическими свойствами, более высокой степенью кристалличности (40 -60%) и температурами стеклования и плавления. При повышении степени кристалличности нейлонов их прочностные характеристики улучшаются, такое повышение кристалличности происходит и при холодной вытяжке волокна на 400600%, происходящая при этом ориентация макромолекул в направлении вытяжки ведет к повышению кристалличности и упрочнению волокна в 4 -6 раз. Нейлоны при нагревании на воздухе подвергаются термоокислительной деструкции, ведущей к снижению прочностных характеристик: при выдерживании на воздухе при температурах 100 -120°C предел прочности на растяжение снижается в 5 -10 раз. Деструкция ускоряется под воздействием ультрафиолетового излучения.

Синтез 66 -монополимера (нейлон) впервые был проведён 28 февраля 1935 года У. Карозерсом, главным химиком исследовательской лаборатории американской компании Du. Pont. Широкой общественности об этом было объявлено 27 октября 1938 года. Существует версия, что слово «нейло н» произошло от названий городов Нью -Йорк и Лондон (NYLON = New York + London). Также встречается мнение, что это слово - аббревиатура от New York Lab of Organic Nitrocompounds, однако достоверных сведений об этом нет. В словаре Вебстера сообщается, что это искусственно придуманное слово. В этимологическом словаре Дугласа Харпера указано, что название создано компанией Du. Pont из случайно выбранного родового слога nyl- и окончания on, часто употребляемого в названиях волокон (например, капрон), исходно взятого из английского слова «cotton» («хлопок»).

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

П О Л И М Е Р Ы Учитель химии: МАКАРКИНА М.А.

ПРИРОДНЫЕ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ ПОЛИМЕРЫ - высокомолекулярные соединения, состоящие из множества одинаковых структурных звеньев пластмассы целлюлоза крахмал природные синтетические полиэтилен

природный полимер

к р а х м а л

Ц Е Л Л Ю Л О З А

п л е н к и

2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ поликонденсация полимеризация n CH ₂=CH₂→(−CH₂−CH₂−) n

Гомополимеризация – соединение молекул одного мономера Сополиконденсация – соединение молекул двух и более исходных веществ Способы получени я Поликонденсация Это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды) Полимеризация Это химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера. Гомополиконденсация – соединение молекул одного мономера

Форма макромолекул Линейная Разветвлённая Пространственная Изогнутая (волокна, сера пластическая) Скрученная (каучуки) (крахмал, полиэтилен У Р) (резина, кварц)

Прочность Деформация (растяжение) Ударопрочность Теплостойкость Свойства полимеров

3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МАКРОМОЛЕКУЛА – молекула полимера (макрос – большой, длинный) МОНОМЕР – исходная молекула вещества для получения полимера ПОЛИМЕР - молекула высокомолекулярного соединения СТРУКТУРНОЕ ЗВЕНО - многократно повторяющаяся группа атомов в молекуле полимера СТЕПЕНЬ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ - n - число структурных звеньев в макромолекуле

4. ПЛАСТМАССЫ И ВОЛОКНА ПЛАСТМАССА - это материал, в котором связующим компонентом является полимер. Остальное - наполнители, пластификаторы, красители и другие вещества. Наполнители: снижают себестоимость, повышают прочность и жесткость полимера. (стекловолокно, опилки, асбест и др.)

ПЛАСТИФИКАТОРЫ - эластичности и (или) пластичности при переработке или эксплуатации полимера. Пластификаторы снижают температуру технологической обработки, улучшают морозостойкость полимеров, но иногда ухудшают их теплостойкость. Некоторые могут повышать огне-, свето - и термостойкость полимеров. Наиболее распространенные пластификаторы: сложные эфиры, минеральные и невысыхающие растительные масла. вещества для придания

В О Л О К Н А химические природные шелк, шерсть, хлопок, лен вискоза, ацетат, капрон, нейлон лавсан и др. Переработка природных (целлюлоза) или синтетических полимеров

Х Л О П О К

Ш е р с т ь

кокосовая койра

а ц е т а т

в и с к о з а

н е й л о н

к а у ч у к

натуральный каучук

синтетический каучук

вулканизация каучука

изделия из резины

применение полимеров

литий-полимерный конденсатор

полимерные трубы

В строительстве В медицине В текстильной промышленности В сельском хозяйстве Полимеры применяются

Применение в медицине Изготовление медицинских приборов Изготовление медицинских протезов Основа для многих пленок и мазей Хирургия

Применение в строительстве Изделия из пластмассы и полимерной смолы являются экологичными, долговечными, устойчивыми к холоду, влаге, солнцу фонтаны садовые фигурки Окна ПВХ Предметы интерьера

Применение в сельском хозяйстве 1. Использование тепличной плёнки из полиэтилена, что повышает урожайность многих культур. 2 .Мелиорация. Изготовление шлангов и труб для полива. 3. Строительство животноводческих помещений.