- •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
Вопросы для самоподготовки
1. Дайте определение растворов и золей.
2. В чем принципиальные различия растворов ВМС и золей?
3. Какие отклонения растворов полимеров от закономерностей растворов низкомолекулярных веществ связаны с их большой молекулярной массой?
4. Энтальпия, энтропия и свободная энергия растворения ВМС; факторы, влияющие на их величины, и процесс растворения ВМС.
5. Какой процесс называют набуханием? Почему набухание характерно только для ВМС?
6. Степень набухания полимера (α) и ее определение. Ограниченное и неограниченное набухание.
7. Стадии набухания полимера и термодинамический подход к их описанию.
8. Условия образования студней.
9. Охарактеризуйте понятия: сольватация, контракция, укажите их роль в процессе растворения ВМС.
10. Особенности набухания полиамфолитов, влияние рН и электролитов на процесс набухания.
11. Давление набухания. Значение набухания в живой природе.
12. Свойства растворов полимеров: диффузия, осмотическое давление, светорассеяние, вязкость, коацервация.
13. Вязкость растворов полимеров, ее виды и использование для определения молярной массы ВМС.
14. Белки, изоэлектрическая точка, строение молекул белка в зависимости от рН.
15. Что такое мембранное равновесие и каково его значение в живой природе?
16. Высаливание растворов полимеров и влияние на него электролитов, ионо-лиотропные ряды.
17. Полидисперсный анализ и роль высаливающих реагентов при его проведении.
18. Структурированные системы полимеров – гели и студни, их значение в природе и использование в практике.
19. Факторы, влияющие на процесс застудневания. Особенности химических процессов в студнях.
20. Защитные свойства растворов ВМС, «золотое число».
21. Растворы полимеров в строительстве: пластификация, лаки, краски, клеи и т.д.
Литература: [1, гл.3, §§1-4]; [2, ч.3, гл.10 ]; [3, гл.11 ]; [4, ч.2, гл.11].
Глава 5. Химические превращения полимеров
Содержание: особенности химических реакций полимеров; типы реакций полимеров - полимераналогичные превращения; макромолекулярные реакции; реакции концевых групп; реакции деструкции, ее виды и значение; старение полимеров и борьба с ним.
Особенности химических реакций полимеров
Химические превращения полимерных соединений имеют много общего с реакциями низкомолекулярных веществ, содержащих те же функциональные группы, но отличаются и некоторыми особенностями.
Первая особенность заключается в легкости термической и окислительной деструкции макромолекул полимера, что приводит к уменьшению молекулярной массы полимера и образованию новых функциональных групп.
Вторая особенность связана с малой подвижностью макромолекул и малой скоростью их химических превращений.
Третья особенность химических превращений ВМС вызвана тем, что макромолекулы содержат в своем составе звенья различной химической структуры (вследствие разного присоединения молекул мономера друг к другу) и разной химической активности.
Четвертая особенность вызвана тем, что все реакции протекают в отдельных звеньях макроцепи и маловероятно полное химическое превращение всех функциональных групп.
Все химические реакции полимеров подразделяются на четыре типа:
1 - полимераналогичные реакции;
2 - макромолекулярные реакции;
3 - реакции концевых групп;
4 - деструктивные реакции.