6771815089

Badanie tworzyw sztucznych ZIP (TilPO)

Wprowadzenie

1.1. Polimer i funkcyjność związku chemicznego

Polimer (z greckiego poły - wiele, meros - część) jest to związek zbudowany z cząsteczek, które odznaczają się wielokrotnym powtórzeniem jednego lub więcej rodzajów atomów bądź grup atomów (jednostek konstytucyjnych - merów), związanych ze sobą w ilości wystarczającej do utworzenia zbioru właściwości, które nie zmieniają się wyraźnie w wyniku dodania lub usunięcia jednego czy też większej ilości merów. Związki zbudowane z niewielkiej liczby merów nazywane są oligomerami.

Polimer (związek wielkocząsteczkowy) stanowi bazę do produkcji tworzyw sztucznych. Tworzywo sztuczne może być czystym polimerem, ale zwykle zawiera dodatkowe substancje pomocnicze (np. stabilizatory, napełniacze, plastyfikatory, barwniki). Dodatki te wykorzystuje się w procesie przetwórstwa tworzyw sztucznych w celu nadania im odpowiednich właściwości.

Warunkiem koniecznym otrzymania polimeru ze związków małocząsteczkowych na drodze syntezy chemicznej jest użycie co najmniej dwufunkcyjnych monomerów.

Funkcyjność związków chemicznych określa się ilością posiadanych przez nie grup funkcyjnych, takich jak: -OH, -NH2, -COOH, wiązań wielokrotnych zdolnych do reakcji chemicznej oraz obecnością pierścienia (np. oksiranowego).

Związkami dwufunkcyjnymi są dla przykładu etylen, tlenek propylenu, kwas bursztynowy czy też o-krezol (rys. 1.1).

Etylen jest związkiem dwufunkcyjnym, ponieważ kosztem rozerwania wiązania podwójnego może przyłączyć dwa inne atomy: tlenek propylenu, gdyż niezależnie od mechanizmu reakcji po rozerwaniu pierścienia w cząsteczce powstają dwa aktywne miejsca, o-krezol, ponieważ posiada ruchliwe, zdolne do reakcji atomy wodoru: jeden w pozycji orto-i jeden w pozycji para-. Czynnikiem nadającym funkcyjność w przypadku kwasu bursztynowego jest obecność dwóch grup funkcyjnych -COOH.

OH

H

o-krezol

kwas bursztynowy

Rys. 1.1. Przykłady związków dwufunkcyjnych

Źródło: Chemia polimerów, t. 1, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995, s. 17; S. Porejko, J. Fejgin, L. Zakrzewski, Chemia związków wiel-kocząsteczkowych, WNT, Warszawa 1974, s. 15-19

Przykładem związku trójfunkcyjnego jest gliceryna (rys. 1.2), zawierająca trzy grupy funkcyjne (-OH). Butadien, który w swej cząsteczce posiada dwa wiązania podwójne (każde z nich odgrywa rolę dwóch grup funkcyjnych), oraz pentaerytryt, który zawiera cztery grupy funkcyjne (CH2OH), są przykładami związków czterofunkcyjnych (rys. 1.2).

1