Polimery=tworzywa wielkocząsteczkowe.Polimery otrzymujemy z monomerów. 1 monomer-CH2=CH2 M=48 ; CH2=CH-CL M=83,5 (chlorek winylu). Cząsteczka mająca co najmniej dwie grupy funkcyjne, które mogą między sobą reagować, może tworzyć monomery.(-OH ; -NH2; -COH-C=O; COOH-C-OH). 2.Oligomery(powstają z monomerów). Monomer(masa cząsteczkowa do M=500)----- Oligomer(M>1000)------ Polimer(M>10000-100000 i więcej). M masa molekularna-zależy od masy cząsteczki- od monomeru M=m(masa cząsteczkowa) x n(stopien polimeryzacji); H2O M=18, Tw=100C, Tw 100,2C , Ttop=150-155. Czym wyższa masa molekularna, tym wyższe są właściwości fizykochemiczne i tym rozpuszczalność jest niższa. Podział polimerów: polimery naturalne: tlen, bawełna, białko, skóra, sierść, polimery sztuczne: mikroceluloza, celuloid; polimery sztuczne; fenol C6H5OH jest monomerem , furfural
Podwójne czy potrójne wiązania mogą się rozpadać bo bardzo nimi reagują, oddziałowują. Wszystkie polimery maję w składzie węgiel. Polimer w takiej postaci: -[Si-Si-Si]- nie może być wykorzystywany bo bardzo szybko się rozpada. Wiązanie -[-Si-o-Si-]n-O- jest bardzo trwałe nawet bardziej niż wiązania węgla.Podstawy otrzymywania tworzyw:____surowc. ------monomery-----------polimery--------
-TS-------wyroby gotowe----------odpady i recycling. W tych (poli)reakcjach zawsze występuje katalizator bądź analizator. Dodatki działają na właściwości fizykochemiczne. Reakcje: polimeryzacja nA ----------[A]n - n-ty stopień polimeryzacji jest procentem łączenia się wielu cząsteczek monomeru, któremu towarzyszy wydzielanie ON nazywa się akrylonitryn. Poliakrylonitryn-sztuczna wełna, Styren-otrzymujemy przez reakcję polimeryzacji-przejrzysty materiał, Sztuczne szkło- polimetaksylen metylu(pleksilaz). POLIMERYZACJA nCH2=CH2------ -CH2-CH2-.......[-CH2-]n ; nCH2=CHR----- -[CH2-CHR]n-. POLIKONDENSACJA reakcja polikondensacji przebiega kosztem grup funkcyjnych i powstaje oprócz polimeru nisko molekularny produkt. Taki produkt to najczęściej woda. POLIMERYZACJA ADDYCYJNA- polimeryzacja rodnikowa -polimeryzacja w małych ilościach inicjatora, takiego jak nadtlenek. Reakcja dotyczy atomów węgla połączonych podwójnym wiązaniem, czyli grup winylowych
nCH2=CH------CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH- gdzie G = -Cl, -CN, C6H5, -CH3,-COOCH3, -F. Można stosować bardzo różne monomery nienasycone uzyskując polimery z różnymi grupami wiążącymi nCH2=CH2-------- -[CH2-CH2]n- CH2=CH------ -CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-(polichlorek winylu) polichlorek winylu nie jest palny, pali się tylko w płomieniu. Polietylen jest palny. W Polsce produkcja polimerów jest na wysokim poziomie. Budowa polimerów: - o budowie liniowej - o łańcuchu prostym; - o łańcuchu rozgałęzionym; - przestrzennie usieciowane; W zależności od ich ułożenia będzie różna ich rozpuszczalność . 1.Homopolimery: jeden polimer -A-A-A-A-A-A- 2.Kopalimery : różne monomery: -A-B-A-B-A- kapol przemieszany; -A-A-B-A-B-B-A- statystyczny; -A-A-A-B-B-B- blokowy. Stany fizyczne polimerów:3 podstawowe zmiany fizyczne zależne od temperatury: - Bezpostaciowe (amorficzne) a) szklisty, b)elastyczny, c)plastyczny.. Schemat podziału polimerów: 1.Tworzywa wielkocząsteczkowe, a)elastomery a1)wulkanizyjące (kauczuk, guma, ebonit) a2)niewulkanizujące, b)plastomery b1) termoplast (PE PCW) b2) duroplast (chemo-utwardzane, termo-utwardzane, epoksydy)
Termoplasty- takie polimery które pod działaniem temp. Stają się plastyczne bądź elastyczne, mogą przejść nawet w ciecz. Łatwo z nich otrzymywać różne wyroby. Duroplasty- przy nagrzewaniu przechodzą w stan plastyczny ale przez jakiś czas odtwardzają się i przechodzą w stan nietopliwy i nierozpuszczalny. Epoksydy - dwa składniki. Proces rozkładu cieplnego polimerów: przy działaniu wysoką temp. Na tworzywo (zależnie w jakim fizycznym stanie się znajduje czy jest termoplastyczne czy utwardzone) procesy będą przebiegać różnie Procesy cieplnego rozkładu polimerów: a)depolimeryzacja b)degradacja proces rozkładu polimerów na mniejsze cząstki (na polimery z mniejszą masą molekularną) np. polichlorek winylu przy temp powyżej 100C powoli zaczyna się degradacja polimerów. c)destrukcje (zaczyna się od temp płomienia, rozłożenie polimerów na inne mniejsze produkty) c1)destrukcja termiczna- rozkład polimeru na cząstki mniejsze niż monomery c2) destrukcja termo chemiczna - do tego dochodzi działalność otoczenia c3)destrukcja chemiczna Degradacja- to najbardziej niebezpieczny proces, pod wpływem oddziaływania słońca wody czynników chemicznych następuje proces zmniejszenia odporności polimerów , starzenie się polimerów (Zmiana fizyko-chemicznych właściwości np.zmiana koloru. Starzenie przebiega bo nie można izolować polimerów od powietrza słońca itd.) Na szybkość starzenia się ma wpływ temperatura niebezpieczne jest promieniowanie słoneczne. Polietylen traci elastyczność po 2 latach , Butadien po 20 dniach .