Синтетичні високомолекулярні сполуки. Загальні відомості про полімери

План

1. Синтетичні високомолекулярні сполуки.

2. Загальні відомості про полімери.

а) кремнійорганічні полімери;

б) тітаноорганічні полімери;

в) алюмінійорганічні полімери;

Література

1. Черних В.П., Грищенко В. М., Єлисєва Л.І. Органічна хімія: підручник для студентів вищих навчальних закладів I – II рівнів акредитації. К.:Либідь, 2004 – с. 278– 280.

2. Гурецька В.Л., Органічна хімія, М., Вища школа, 1999 – с. 296-298.

Питання 1. Загальні відомості про полімери.

Елементоорганічними полімерами називаються високомолекулярні синтетичні речовини, що містять в ланцюгу макромолекули яких-лібо метал (Na, Zn, А1, Ті і інші) або неметал Sі не зустрячаємий в природних органічних сполуках. Ці полімери отримують як полімеризацією, так і поліконденсацією. Найбільше значення має кремній, титан, і алюмоорганічні полімери.

Загальні відомості про полімери.

А)- кремнійорганічні полімери.

Кремнійорганічні полімери (силікони) містять силоксановий зв'язок Si-O. Отримують їх поліконденсацією сіландіомів, наприклад:

сіландіоли полімер (силікон)

де, R - органічний радикал (алкіл, аріл, вініл).

Силікони стійкі до окислення до агресивних середовищ в великому інтервалі температур (витримує нагрів до 400°С і охолодження до -80°С), а тому їх використовують для отримання термо і морозостійких пластмас і силоксанових каучуків.

Висока теплостійкість силіконів дозволяє отримувати на їх основі жаростійкі фарби, лаки, ізоляцію. Силікони володіють водовідштовхуючою здібністю (гідрофобні), завдяки чому успішно використовуються у виробництві непромокаємих тканин. Ними обробляють скульптури і цілі будинки для захисту від дії сонця і вологи. Крім того, ці смоли нешкідливі, а тому перспективні для застосування в харчовій промисловості, наприклад, для змащування хлібних форм, транспортерних стрічок для тістових заготовок, паперових пакетів для молока.

Б) тітаноорганічні полімери.

В якості вхідної сировини для їх отримання використовують сполуки титана (IV). Найбільш стійкими є полімери, в яких титан з'єднується з радикалом через оксиген:

Титан органічні полімери - хімічно стійкі, гідрофобні сполуки, мають високу теплостійкість, мають добру адгезію до склала і металу. Плівки на їх основі можуть витримувати нагрів до 1000°С.

В) Алюмінійорганічні полімери

Алюмінійорганічні полімеримістять в своєму складі алюмооксанові групи О-А1-О, і частіше всього в полімерах вона зв'язується сілоксановими групами:

Їх використовують в якості каталізаторів в процесах полімеризації. Висока теплостійкість дозволяє застосовувати їх як зв'язуючи компонент для фарб з гарною адгезією до металу.

 

 

Самостійна робота № 36

Іонообмінні смоли (іоніти)

План

1. Іонообміні смоли.

2. Вимоги до пластиків які використовуються в харчовій промисловості.

Література

1. Черних В.П., Грищенко В. М., Єлисєва Л.І. Органічна хімія: підручник для студентів вищих навчальних закладів I – II рівнів акредитації. К.:Либідь, 2004 – с. 297– 298.

2. Гурецька В.Л., Органічна хімія, М., Вища школа, 1999 – с. 287-292.

Питання 1. Іонообміні смоли.

Іонообмінні смоли отримали свою назву в зв'язку із здібністю вступати у розчинах в реакції іонного обміну. Випускаються вони у вигляді гранул, порошків, плівок, волокон, тканин. Іоніти тверді, не розчинні ні у воді, ні в інших розчинниках, високомолекулярні речовини, містять активні групи з рухомими іонами (кислотними або основними). Всі іоніти, в залежності від іоногенної групи, діляться на:

1. катіоннообмінні смоли (катіоніти) містять активні кислотні групи (-СООН; SOзН; РО(ОН); фенольний гідроксил) і рухомі катіони, здібні обмінюватись на катіони із розчинів.

2. аніонообмінні смоли смоли містять основні групи (NH₂; =NH; ≡N) і рухомі аніони, здібні обмінюватись на інші аніони з розчинів.

Іонообмінна очистка застосовується на заводах харчової промисловості, наприклад для очистки цукрового соку. Останній спочатку проходить через колонну з катіонітом і очищується від домішок йонів металів, а потім його пропускають через другу колонну, де він звільнюється від залишків кислот. Йонообмінні смоли застосовуютьсяі в молочній промисловості. Після обробки катіонітом коров'ячого молока знижується вміст в ньому кальцієвих солей, які важко засвоюються дітьми грудного віку, і воно наближується по складу до жіночого молока; використовуючи аніоніти, можна видалити з молока надлишок молочної кислоти, і цим попередити звертання молока. Іоніти застосовують в крохмалопаточній промисловості (для очищення глюкозних сиропів), спиртовій промисловості, в м'ясній, (для нейтралізації білкового гідролізата).

Широко використовуються іонообмінні смоли для очистки води, вітамінів, лікарських речовин, гальванічних розчинів, виділення із руд кольорових і благородних металів металів.

 

Питання 2. Вимоги до пластиків які використовуються в харчовій промисловості.

 

Полімерами називаються речовини, молекули, яких складаються з великої кількості структурних ланок, з’єднаних між собою хімічними зв’язками.

Одержуються в результаті реакцій полімеризації, поліконденсації або спів полімеризації.

№ з/п	Назва полімеру	Вихідна речовина (мономер)	Формула полімеру (полімерна ланка)	Застосування
1	2	3	4	5
	Поліетилен	СН2 = СН2 етилен	(- СН2 - СН2 -)n	Виробництво плівок, ізоляційних матеріалів, волокон, посуду
	Поліпропілен	СН = СН2 | СН3 пропілен	(- СН - СН2 -)n | СН3
	Полібутилен	CH2=CH–CH2-CH3 бутен-1	(- СН - СН2 -)n | СН2 - СН3	Деталі машин, труби
	Поліізобутилен	Н3С-С = СН2 | СН3 ізобутилен 2-метилпропен-1	(-С(СН3)2-СН2-) n
	Каучук бутадієновий (синтетичний)	CH2=CH–CH=CH2 Дивініл, бутадієн-1,3	(- СН2 - СН || СН-СН2-)n	Виробництво гуми, клеїв, ебоніту, різних виробів
	Каучук ізопреновий (натуральний)	сік гевеї (латекс) CH2=C–CH=CH2 | СН3 2-метилбутадієн-1,3	(С5Н8)n або (- СН2 – С = СН | | СН3 СН2-)n
	Каучук хлоропреновий	CH2=C–CH=CH2 | Сl хлоропрен	(- СН2 – С = СН | | Сl СН2-)n	Виробництво деталей машин і приладів
	Поліформальдегід (поліксиметилен)	формальдегід (метаналь)	(- СН2 - О -)n	Виготовлення волокон, деталей приладів
	Поліакрилонітрил	CH2=CH-CN акрилонітрил	(- СН2 – СН-)n | СN	Синтетичне волокно - нітрон
	Фенолформальдегідні смоли	С6Н5-ОН фенол формальдегід	поліконденсація (див. ІІІ.5.3, ІV.1.7)	Виробництво термостійких пластмас, фенопластів і пінопластів
	Поліакрилати	CH2=CH-СООН акрилова кислота CH2=CH-С=О | O-R ефіри акрилової кислоти	(- СН2 – СН-)n | СООН (- СН2 – СН-)n | СООR	Одержання іонообмінних смол, ефірів, виробництво плівок, лаків, клеїв
	Полістирол	C6H5-CH=СН2 стирол (вінілбензол)	(- СН – СН2-)n | С6Н5	Для виробництва електро- і радіо- деталей
	Каучук бутадієн-стирольний	CH2=CH-CH=СН2 дивініл C6H5-CH=СН2 стирол	(-СН-СН2-СН2-СН= СН-СН2-)n | С6Н5 Виробництво співполімеризація автошин
	Поліетилен-терефталат (лавсан)	СН2 – СН2 | | ОН ОН етиленгліколь терефталева кислота	поліконденсація   Виробництво волокон (лавсану) та плівок

 

Самостійна робота № 13