29: Полімери
- Page ID
- 106165
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Полімери - це речовини, що складаються з повторюваних структурних одиниць, кожну з яких можна розглядати як похідні від певної сполуки, яка називається мономером. Кількість мономерних одиниць зазвичай велика і змінна, кожен зразок даного полімеру є характерною сумішшю молекул з різною молекулярною масою. Діапазон молекулярних мас іноді досить вузький, але частіше дуже широкий. Концепція полімерів, що представляють собою суміші молекул з довгими ланцюгами атомів, з'єднаних між собою, сьогодні здається простою і логічною, але не була прийнята до 1930-х років, коли результати великої роботи Х.Штаудінгера, який отримав Нобелівську премію з хімії в 1953 році, нарешті стали оцінені. До роботи Штаудінгера полімери вважалися колоїдними агрегатами малих молекул з досить неспецифічними хімічними структурами.
- 29.1: Прелюдія
- Прийняття певних хімічних структур для полімерів мало далекосяжне практичне застосування, оскільки це призвело до розуміння того, як і чому змінюються фізичні та хімічні властивості полімерів із природою мономерів, з яких вони синтезуються. У дуже значній мірі властивості полімеру можуть бути адаптовані до конкретних застосувань. Значна частина акценту в цьому розділі буде приділятися тому, як властивості полімерів можуть бути пов'язані з їх структурою.
- 29.2: Проста полімеризація додавання. Частини полімеру
- Термічна полімеризація 1,3-циклопентадієну шляхом додавання Дільса-Альдера не є важливою полімеризацією, але вона дає простий конкретний приклад того, як мономер і полімер пов'язані між собою.
- 29.3: Типи полімерів
- Полімери можна класифікувати декількома різними способами - за їх структурою, типами реакцій, за допомогою яких вони отримують, їх фізичними властивостями або технологічним використанням.
- 29.4: Сили між полімерними ланцюгами
- Полімери виробляються в промислових масштабах насамперед, хоча і не виключно, для використання в якості конструкційних матеріалів. Їх фізичні властивості особливо важливі для визначення їх корисності, будь то гумові шини, сайдинги для будівель або тверде ракетне паливо. Полімери, які не сильно зшиті, мають властивості, які сильно залежать від сил, що діють між ланцюгами.
- 29.5: Співвідношення властивостей полімеру зі структурою
- Властивості багатьох комерційно важливих термопластичних і еластичних полімерів можна зрозуміти з точки зору їх хімічної структури, використовуючи концепції, розроблені в попередньому розділі.
- 29.6: Конденсаційні полімери
- Існує велика різноманітність реакцій конденсації, які, в принципі, можуть бути використані для утворення високих полімерів. Однак високі полімери можуть бути отримані тільки в реакціях з високим виходом, і це обмеження сильно обмежує кількість реакцій конденсації, що мають будь-яке практичне значення.
- 29.7: Додаткові полімери
- Ми обговорили синтез та властивості значної кількості полімерів додавання в цьому та попередніх розділах. Наша основна турбота тут буде полягати в деяких аспектах механізму додавання полімеризації, які впливають на характер утвореного полімеру. Найважливішим типом додаткової полімеризації є алкени (зазвичай їх називають вініловими мономерами), таких як етен, пропен, етенилбензол тощо
- 29.8: полімери блоків, трансплантатів та сходів
- Варіацією на звичайну різновид кополімеризації є отримання полімерних ланцюгів, виконаних з досить довгих блоків різного роду мономерів. Для виготовлення таких полімерів був розроблений ряд геніальних систем.
- 29.9: Природні полімери
- Існує ряд природних полімерних речовин, що володіють високим ступенем технічної важливості. Деякі з них, такі як натуральний каучук, целюлоза та крохмаль, мають регулярні структури і можуть розглядатися як складаються з одиниць одного мономера. Інші, такі як шерсть, шовк і дезоксирибонуклеїнова кислота, є сополімерами. Тут ми обмежимося шерстю та колагеном, які мають властивості, пов'язані з темами, розглянутими раніше в цьому розділі.
- 29.E: Полімери (вправи)
- Це домашні вправи, які супроводжують главу 29 TextMap з основних принципів органічної хімії (Робертс та Касеріо).
Мініатюра: Поліетилентерефталатний полімерний ланцюг. (Громадське надбання; Jynto).