Раздел 16. Высокомолекулярные соединения

Высокомолекулярные соединения - вещества, молекулы которых состоят из большого числа атомов, соединенных между собой обычными ковалентными связями. Основными путями синтеза высокомолекуляр­ных соединений являются реакции:

полимеризации

п CH₂ = CH – CH₂ – CH –

Cl Cl п

винилхлорид поливинилхлорид

И поликонденсации

п HO(CH₂)₂OH + п HOOC(CH₂)₄COOH → H[O(CH₂)₂ –OCO –(CH₂)₄ –CO ] _п OH;

- п H₂O полиэфир

п H₂N(CH₂)₆NH₂+ п HOOC(CH₂)₄COOH → H[NH(CH₂)₆ –NHCO- (CH₂)₄ -CO] _п OH.

- п H₂O полиамид.

В квадратные скобки заключено звено полимера. Макромолекулы состоят из многократно повторяющихся звеньев и могут иметь строе­ние:

В зависимости от числа звеньев, входящих в одну полимерную молекулу, изменяется молекулярная масса полимера. Для различных классов высокомолекулярных соединений она колеблется от 8-10 тыс. до нескольких миллионов. Свойства полимеров зависят от структуры звена полимера, молекулярной массы и линейного или пространствен­ного строения.

Свойства полимеров существенно отличаются от свойств исход­ных веществ, использованных для их синтеза - мономеров. Большинст­во мономеров являются газами или жидкостями, в то время как поли­мерные материалы - это твердые при нормальных условиях вещества или вязкие смолообразные продукты. Агрегатное состояние полимера зависит от длины его макромолекулы (или молекулярной массы). Поли­меры одного и того же мономера, имеющие разную полимерную массу, могут быть и твердыми, и смолообразными веществами. Линейные полимеры обладают высокой прочностью, эластичностью, вязкость, их раст­воров весьма высока. Разветвленные полимеры растворяются легче ли­нейных. Степень разветвленности влияет на вязкость растворов и прочность изделий из этого полимера.

Структурированные полимеры практически не растворяются и при нагревании не плавятся (сразу протекает их разложение). Но они имеют обычно более высокую твердость, чем полимеры иного стро­ения. В процессе использования изделий из полимеров происходит постепенное их разрушение или деструкция. Различают деструкцию хи­мическую, протекающую под влиянием воды, спиртов, кислот и других веществ; механическую, вызванную механическими напряжениями; окис­лительную, термическую, фотохимическую. Эти деструкции часто про­текают одновременно под влиянием кислорода воздуха и солнечных лучей, эксплуатации изделий в атмосферных условиях и т.д. Использо­вание стабилизаторов уменьшает влияние различных видов деструкции. Полимеры используются практически во всех областях промышленности – машиностроении, авто- и авиационной промышленности, радиоэлектронике, медицине, космической технологии и др. Одним из крупнейших потребителей полимерных материалов является строительная индустрия. Использование полиэти­лена, полипропилена, полиизобутилена, полистирола, поливинилхлорида, поливинилацетата, полиметилметакрилата, эпоксидов, полиэфиров, фенолформальдегидных и меламиноформальдегидных полиме­ров позволило резко расширить ассортимент и улучшить качество строительных материалов и изделий (полимербетонов, полимерцементов, пено- и поропластов, стекло­пластов, пленок, клеев, мастик и др.).

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Травень В.Ф. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 т. / В.Ф.Травень. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.

2. Артеменко А.И. Органическая химия: Учеб. пособие для вузов/ А.И.Артеменко – 2-е изд. перераб. – М.: Высш. шк., 2005.

Дополнительная:

1. Органическая химия: Учебник для вузов. В 2-х книгах. Специальный курс/ С.Э.Зурабян, В.Л.Белобородов; под ред. Н.А.Тюкавкиной. –2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа,2009- 592 с.- (Высшее образование: Современный учебник).

2. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. В 4-х частях.- 3-е изд., испр.- М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007.

3. Иванов В.Г., Горленко И.А., Гева О.Н. Органическая химия: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.

4. Иванова Е.П., Овечкина Т.И., Дроздова Т.Е. Органическая химия: Учебное пособие. – М.: МГОУ, 2008.

5. Задачи по органической химии с решениями: Учеб. пособие для вузов / А.Л.Курц, М.В.Ливанцов, А.В.Чепраков и др. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004.

6. Артеменко А.И., Тикунова И.В., Ануфриев Е.К. Практикум по органической химии: Учеб. пособие для студентов строит. спец. Вузов. – 3-е изд., испр. – М.: Высш.шк., 2001

7. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.П. Органическая химия/ Под ред. Стадничука М.Д. 5-е изд. перераб. и доп. – СПб.: «Иван Федоров», 2002.

8. Артеменко А.И. Органическая химия: Учебник для строит. вузов/ А.И.Артеменко – 6-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2007.