background image

Polimery – ogólne 
właściwości, podział, 
metody wytwarzania

Marcin Zieliński

background image

Plan prezentacji

• Polimery, definicja
• główne klasyfikacje polimerów,
• przykładowe zastosowanie,

background image

Polimery, definicja

Polimery są to związkami wielkocząsteczkowymi
złożonymi z jednakowych, powtarzających się
prostych jednostek, zwanych merami, których
liczbę w makrocząsteczce określa stopień
polimeryzacji „n”. Polimer jest to zatem
makrocząsteczka złożona z wielu (poli)merów

Mer to najprostszy, jaki da się wyróżnić, stale
powtarzający się fragment cząsteczek polimerów.

background image

Polimery, definicja c.d.

Ogólnie reakcję polimeryzacji można zapisać
następująco:
 
nA 

+ nB   →   ∙∙∙∙∙A∙B∙A∙B∙A∙B∙A∙∙∙∙  →  [─A─B─]

monomer

monomer

  

polimer

    mer

gdzie: A i B są momomerami, p– stopniem polimeryzacji

Stopień polimeryzacji- to liczba określająca z ilu merów jest
przeciętnie zbudowany łańcuch danego polimeru.

background image

Główne klasyfikacje polimerów

• skład chemiczny,
• pochodzenie związków wielkocząsteczkowych,
• właściwości fizykochemiczne,
• budowa polimeru,
• metody wytwarzania.

background image

Skład chemiczny

• polimery o łańcuchu węglowym np.

polietyle
n

polichlorek winylu

background image

Skład chemiczny c.d.

• Polimery heterołańcuchowe np.

poliamid

background image

Pochodzenie związków 
wielkocząsteczkowych

• polimery naturalne (celuloza, skrobia)

W swej naturalnej postaci nie są stosowane 
lecz dopiero po odpowiedniej przeróbce i 
modyfikacji używane jako polimery 
pochodzenia naturalnego (kauczuk -> 
guma),

background image

Pochodzenie związków 
wielkocząsteczkowych c.d.

• polimery syntetyczne, są otrzymywane 

specjalnymi metodami syntezy chemicznej 
ze związków małocząsteczkowych zwanych 
monomerami, mającymi zdolność do 
łączenia się w wielkie cząsteczki,

background image

Właściwości fizykochemiczne

background image

Właściwości fizykochemiczne c.d.

• Elastomery czyli polimery, które przy małych 

naprężeniach, pod obciążeniem wykazują duże 
odkształcenie o charakterze sprężystym.

• Plastomery, polimery które 

w temperaturze normalnej ulegają bardzo małym 
odkształceniom sprężystym(do 1%) lecz wykazują 
skłonność do odkształceń plastycznych. 

background image

Właściwości fizykochemiczne c.d.

Wyróżniamy:
 Termoplasty, polimery zbudowane 

z makrocząsteczek, głównie liniowych lub 
rozgałęzionych. Nieograniczenie długo plastyczne 
w podwyższonej temperaturze, a twarde 
w temperaturze otoczenia (proces ten w przypadku 
termoplastów jest odwracalny). Na ogół 
rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych 
na zimno lub na gorąco.
Przykład:
Polistyren PS, -[-CH(C6H5)-CH2-]n-, 
Polietylen PE, -[-CH2-CH2-]n-, 

background image

Właściwości fizykochemiczne c.d.

 Duroplasty, tworzywa utwardzalne, które

przechodzą nieodwracalnie ze stanu
plastycznego w stan utwardzony w wyniku
działania:

– podwyższone temperatury (tworzywa 

termoutwardzalne),

– czynników chemicznych (tworzywa 

chemoutwardzalne), 

– łącznego działania temperatury 

i czynników chemicznych.

background image

Właściwości fizykochemiczne c.d.

Zalety:
• sztywność, 
• stabilność wymiarów, 
• nierozpuszczalność, 
• nietopliwość oraz dobre własności 

elektroizolacyjne. 

Wady :
• kruchość,
• niemożliwość powtórnego formowania.

background image

Budowa polimeru

• Polimery liniowe zawierają makrocząsteczki, 

w których poszczególne mery są połączone w jeden
nierozgałęziony łańcuch.

• Polimery rozgałęzione mają łańcuch, w którym 

część merów ma odgałęzienia, a odcinki miedzy 
nimi mają charakter liniowy.

background image

Budowa polimeru c.d.

Polimery usieciowane są to tworzywa sztuczne które 
w zależności od stopnia usieciowania można podzielić
na:

• Słabo usieciowane, złożone z łańcuchów 

makrocząsteczek połączonych wiązaniami 
poprzecznymi,

• Silnie usieciowane lub poprzecznie, złożone z 

łańcuchów połączonych poprzecznie, tworząc 
cząsteczki, rosnące we wszystkich kierunkach 
przestrzennych.

background image

Budowa polimeru c.d.

background image

Metody wytwarzania

Polimeryzacja addycyjna jest to proces
przemiany monomerów, polegający na
łączeniu się (addycji) prostych cząsteczek 
monomerów w makrocząsteczki bez
wydzielania się produktów ubocznych. Nosi
nazwę także polimeryzacji stopniowej.

background image

Metody wytwarzania c.d.

background image

Metody wytwarzania c.d.

Polimeryzacja kondensacyjna jest to proces
również polireakcji stopniowej, w którym 
z substancji wyjściowej powstają
makrocząstki o składzie chemicznym
zmienionym co do związków wyjściowych. 
Reakcja przebiega z wydzieleniem
makrocząsteczki (polimeru) oraz innych
małych cząsteczek będących produktami
ubocznymi (np. wody, amoniaku,
chlorowodoru).

background image

Zastosowanie

background image

Zastosowanie c.d.

background image

Literatura

-Ewa Osiecka: „Materiały budowlane – 

Tworzywa sztuczne, Warszawa 2005

-Politechnika Radomska „Wstęp do chemii 

polimerów” Radom 2004

-J. Pielichowski, A. Puszyński: „ Chemia 

polimerów” Kraków 2004

-http://pl.wikipedia.org/wiki/Polikondensacja

background image

Notatka

Polimery są to związkami wielkocząsteczkowymi złożonymi z jednakowych,
powtarzających się prostych jednostek, zwanych merami, których liczbę 
w makrocząsteczce określa stopień polimeryzacji „n”. Polimer jest to zatem
makrocząsteczka złożona  z wielu (poli)merów.

Stopień polimeryzacji jest to liczba która mówi o tym z ilu merów jest
zbudowany łańcuch danego polimeru.

Metodami używanymi do wytwarzania polimerów są polimeryzacja addycyjna(stopniowej)
czyli proces przemiany monomerów, polegający na łączeniu się (addycji) prostych
cząsteczek monomerów w makrocząsteczki bez wydzielania się produktów ubocznych,
a także proces polimeryzacji kondensacyjnej czyli proces również polireakcji stopniowej, 
w którym z substancji wyjściowej powstają makrocząstki o składzie chemicznym
zmienionym co do związków wyjściowych. Reakcja przebiega z wydzieleniem
makrocząsteczki (polimeru) oraz innych małych cząsteczek będących produktami
ubocznymi (np. wody, amoniaku, chlorowodoru).


Document Outline