Экзаменационные вопросы по химии высокомолекулярных соединенй

41.Определения понятий высокомолекулярныхсоединений:полимеры, сополимеры, олигомеры, мономеры;соотношения между этими понятиями

42. Принципиальные особенности строений их основные отличия от низкомолекулярных веществ.

43. Классификация высокомолекулярных соединений.

44. Типы неоднородностей в полимерах.

45. Неоднородность полимеров по химическому составу.

46. Неоднородность макромолекул по строению, понятие о конфигурации цепей.

47. Возможные присоединения мономерных звеньев в цепи.

48. Геометрическая и оптическая изомерия макромолекул.

49. Негулярные, регулярные и стереорегулярные полимеры. Неоднородность высокомолекулярных соединений по молекулярным массам.

50. Моно- и полидисперсные полимеры.

51. Понятие о молекулярно-массовых распределениях (ММР), числовые и массовые ММР, различные виды молекулярно-массовых распределений полимеров.

52. Дифференциальные и интегральные молекулярно-массовые распределения.

53. Понятия о средних значениях молекулярных масс.

54. Среднечисловая и среднемассовая молекулярные массы, соотношение между ними.

55. Общие принципы и подходы к получению высокомолекулярных соединений.

56. Понятие о полимеризации и поликонденсации.

57. Основные типы мономеров, вступающих в реакции полимеризации.

58. Цепная и ступенчатая полимеризация.

59. Природа активного центра.

60. Радикальная и ионная полимеризация.

61. Закономерности радикальной полимеризации.

62. Типы инициирования радикальноц полимеризации.

63. Факторы, влияющие на процесс радикальной полимеризации.

64. Закономерности радикальной сополимеризации, механизм и кинетика процесса.

65. Типы сополимеров.

66. Технические способы проведения полимеризации и сополимеризации.

67. Блочная полимеризация, полимеризация в растворе.

68. Эмульсионная (латексная) и суспензионная (гранульная) полимеризация.

69. Закономерности ионной полимеризации.

70. Катионная полимеризация.

71. Природа активного центра, используемые мономеры и катализаторы, механизм и кинетика процессов.

72. Анионная полимеризация, понятие о «живых цепях».

73. Возможности получения сверхвысокомолекулярных монодисперсных полимеров и блоксополимеров в процессах анионной полимеризации.

74. Общие закономерности поликонденсации.

75. Типы реакции поликонденсации.

76. наиболее типичные реакции линейной и трехмерной поликонденсации.

77. Основные закономерности процессов обратимой и необратимой поликонденсации.

78. Основные отличия реакции полимеризации и поликонденсации.

79. Технические способы проведения поликонденсации: поликонденсация в расплаве, в растворе, в эмульсии, на границе раздела фаз (межфазная) поликонденсация.

80. Типы реакции полимеров.

81. Основные отличия реакции полимеров от реакции низкомолекулярных соединений.

82. «Эффект цепи» и «Эффект соседа» в химических реакциях полимеров.

83. Возможности химической модификации.

84. Химические реакции, не приводящие к изменению степени (коэффициента) полимеризации макромолекул.

85. Полимераналогичные превращения.

86. Химические реакции, приводящие к изменению степени (коэффициента) полимеризации макромолекул.

87. Типы макромолекулярных реакций полимеров.

88. Реакции линейного удлинения цепей.

89. Реакция структурирования полимеров.

90. Вулканизация каучукаи отверждение полифункциональных олигомеров.

91. Реакция деструкции полимеров, виды деструктивных воздействий.

92. Механодеструкция, термическая и термокислительная деструкция.

93. Деградация полимеров в условиях эксплуатации и переработки.

94. Старение полимеров и методы их защиты.

95. Принципы их стабилизации.

96. Характеристика основных представителей различных классов высокомолекулярных соединений, используемых в производстве полимерных материалов.

97. Химический состав, способы получения, химические и физикомеханические свойства, области использования, технико-экономические показатели в народном хозяйстве природных, искусственных и синтетических высокомолекулярных соединений.

98. Свойства и применение композиционных материалов.

99. Разновидности и виды клеев.

100. Разновидности, виды и применение красок и красителей.

Глоссарий

Амальгамы– металлические системы, главным компонентом которых является ртуть.

Антидетонаторы– препараты,при добавлении которых к моторным топливам повышается детонационная стойкость последних.

Бакелитовая смола –продукт конденсации фенола и формальдегида, превращающийся при нагревании в трехмерный полимер.

Биополимеры, высокомолекулярные (молекулярная масса 10³-10⁹) природные соединения – белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, а также их производные. Являются структурной основой живых организмов и играют определяющую роль в процессах жизнедеятельности.

Влияние соседних групп или “эффект соседа” – наиболее часто наблюдаемый эффект в реакциях полимераналогичного превращения, который может как ускорять, так и замедлять реакции функциональных групп, соединенных в основной цепи макромолекул.

Гликоген– главный резервный полисахарид животных организмов.

Глобула- это свернутая на себе цепь из нескольких макромолекул, шарообразные частицы.

Деградация – постоянное ухудшение; снижение или утрата положительных качеств.

Дендриты, минеральные агрегаты (иногда кристаллы) древовидной формы. Образуются в результате быстрой кристаллизации по тонким трещинам или в вязкой среде. Характерны для самородных элементов (Au, Ag, Cu), окислов марганца, льда и пр.

Дихроизм (от греческого dichroos - двухцветный), различная окраска обладающих двойным лучепреломлением одноосных кристаллов в проходящем свете при взаимно перпендикулярных направлениях наблюдения – вдоль оптической оси кристалла (так называемая «осевая» окраска) и перпендикулярно к ней («базисная» окраска). Дихроизм – частный случай плеохроизма (многоцветности).

Доступность функциональных групп или “эффект цепи” – обусловлена прежде всего стерическими препятствиями, которые существенно выше при наличии объемистых группировок в полимерной цепи по сравнению с теми же группировками в низкомолекулярном субстрате.

Живущие полимеры– макромолекулы которых после завершения полимеризации сохраняют активные центры и поэтому способны к дальнейшему присоединению мономера или других реагентов.

Инсектициды– пестициды для уничтожения вредных насекомых.

Клеи – природные или синтетические вещества, применяемые для соединения различных материалов за счет образования адгезионной связи клеевой плёнки с поверхностями склеиваемых материалов.

Коагуляция– объединение частиц дисперсной фазы коллоидной системы в более крупные агрегаты.

Коалесценция (от латинскогоcoalesco– срастаюсь, соединяюсь),слияние капель жидкости или пузырьков газа при их соприкосновении. Происходит при выпадении атмосферных осадков в виде дождя и росы, разрушении пен и эмульсий, нанесении лакокрасочных покрытий методом распыления.

Коацервация – выделение из раствора новой жидкой фазы.

Красители – индивидуальные органические вещества и их смеси, применяемые для придания цвета различным материалам.

Латекс– водная дисперсия частиц натурального или синтетического каучуков.

Мицелла(новолатинского отmicella, латинскогоmica- крошечка), частица дисперсной фазы золя, окружённая слоем молекул или ионов дисперсионной среды;мицеллы– сольватированные частицы дисперсных фаз в коллоидных системах, состоящие из нерастворимого в дисперсионной среде ядра, окружённого двойным электрическим слоем ионов.

Молекулярная упаковка– способ укладки макромолекул и их звеньев в пространстве, обусловленный их формой и взаимодействием.

Муар(муаре) (франц.moire,moiré), 1) плотная шёлковая или полушёлковая ткань с разводами: переливающаяся (на свету) различными оттенками. Из муара изготовляют платья, ленты; применяется для отделки. 2) Бумага с тиснёным узором на поверхности.

Надмолекулярные структуры (глобулы, фибриллы, дендриты, сферолит и т.д.) - это ассоциация из нескольких десятков, сотен тысяч макромолекул.

Неорганические полимеры, полимеры, молекулы которых имеют неорганические главные цепи и не содержат органических боковых радикалов (обрамляющих групп). В природе широко распространены трёхмерные сетчатые неорганические полимеры, которые в виде минералов входят в состав земной (например, кварц) коры. В отличие от органических полимеров, такие неорганические полимеры не могут существовать в высокоэластичном состоянии. Синтетически могут быть получены, например полимеры серы, селена, теллура, германия. Особый интерес представляет неорганический синтетический каучук – полифосфорнитрилхлорид.

Одоранты– агенты для одарации (придание газу или воздуху характерного, обычно предупреждающего запаха), как правило серосодержащие соединения.

Плексиглас – торговое название блочного полиметилметакрилата в США.

Полимераналогичные превращения – химическая реакция на полимере, протекающая без изменения степени полимеризации.

Полисилоксаны, то же, что полиорганосилоксоны; синтетические (элементорганические) полимеры, в молекулах которых содержатся атомы кремния и углерода.

Полиуретановое волокно (спандекс), синтетическое волокно, формуемое из растворов или расплавов полиуретанов. По механическим свойствам сходно с резиновыми нитями, но более устойчиво к кожному жиру, поту, органическим растворителям; недостатки – низкие термо- и светостойкость. Применяется, например, в производстве корсетных изделий, спортивной одежды.

Полиуретановые лаки, растворы изоцианатов и соединений с гидроксильными группами в органических растворителях (компоненты реагируют между собой после нанесения на поверхность, образуя полиуретаны). Покрытия эластичны, износостойки, обладают антикоррозионными и электроизоляционными свойствами. Лаками, также красками и грунтовками на их основе защищают химическую и радиоэлектронную аппаратуру, детали судов и самолётов, строительные конструкции и другие.

Полиуретаны, синтетические полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группы –NH-CO-O-; образуются при взаимодействии ди- или полиизоцианатов с двух- или трехатомными спиртами; вязкие жидкости или твёрдые вещества. Прочны, износостойки, устойчивы к кислотам, маслам, бензину. Применяются в производстве пластмасс, лаков, клеёв, искусственной кожи и другие. Эластичные полиуретаны (уретановые каучуки) – основа износостойкой резины.

Поролон (пористый мягкий материал), торговое название выпускаемого в СНГ эластичного газонаполненного пластика на основе полиуретана.

Природные полимерные материалы: кожа, меха, шерсть, шелк, хлопок и т. п., используемые для изготовления одежды, различные связующие (цемент, известь, глина), образующие при соответствующей обработке трехмерные полимерные тела, широко используемые как строительные материалы.

Растр (нем.Raster), 1) в оптике решётка для структурного преобразования направленного светового пучка. Различают прозрачные растры (чередующиеся прозрачные и непрозрачные элементы) и отражательные растры [зеркально отражающие и поглощающие (или рассеивающие) элементы]. 2) В полиграфии оптическая решётка в виде системы линий или точек, нанесённых на стекло. Применяется при репродуцировании полутоновых оригиналов на стадии фотографирования или копирования с целью превращения изображения в мелкоточечное.

Релаксация – процесс перехода из неравновесного состояния в равновесное.

Силаны,S_пН_2п+2, где п=1-8. Группы химических соединений кремния с водородом при п  3 - газы, при п  3 – разлагаемые водой жидкости; используются в производстве кремния для полупроводников.

Сита: ионитовые – молекулярные сита обладающие ионообменными свойствами;механические– сетки, служащие для разделения смесей твердых частиц по размерам;молекулярные– пористые адсорбенты, у которых размеры пор близки к размерам молекул.

Сферолит (отсферо…и…лит), агрегат тоньких игольчатых кристаллов в виде шариков радиально-лучистого строения. Встречаются в магматических и осадочных горных породах.

Температурно-временная суперпозиция– это эквивалентность температуры и времени воздействия, т.е. увеличение частоты воздействия равносильно понижению температуры. При медленном воздействии тело может вести себя как жидкость (податливо), в то время как при быстрых воздействиях оно твердое.

Триплекс– трёхслойное безосколочное стекло, состоящее из двух листов стекла, склеенных между собой прозрачной эластичной прокладкой.

Уникальные полимеры, к ним относятся синтезированные ароматическиеполиамиды,полиимиды,полиэфиры,полиэфиркетоныи др; непременным атрибутом этих полимеров является наличие у них ароматических циклов и (или) ароматических конденсированных структур; для них характерно сочетание выдающихся значений прочности и термостойкости.

Фибриллы (от новолатинского fibrilla – волоконце, ниточка), нитевидные белковые структуры в клетках и тканях животных, например коллагеновые волкна, мышечные – миофибриллы и миофиламенты, нервные - нейрофибриллы. Имеют, в основном, значение опорных структур; в мышцах – сократимое образование.

Фунгициды - химические средства борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных растений.

Химические агенты - вода, кислоты, амины, спирты и т.д.

Химмотология – научная дисциплина, изучающая взаимосвязь между качеством горючих и смазочных материалов и конструкцией двигателей, правилами их эксплуатации и ремонта.

Целлюлоза –структурный полисахарид, неразветвленный полимерD–глюкозы; главная составная часть клеточных стенок, составляет 50-99% массы растений; в коробочках хлопчатника содержатся 95-98% целлюлозы, в лубяных волокнах 60-85%, в стволовой древесине 40-55%. Природные (хлопковые, лубяные) и модифицированные волокна из целлюлозы используются в текстильной промышленности, в производстве бумаги, картона, пластмасс, лаков и др.

Цеолиты– алюмосиликаты щелочных и щёлочно-земельных металлов, твёрдые вещества с регулярной пористой структурой; используются при сушке, очистке и разделении смесей веществ, как катализаторы и др.

Эмульгатор: 1. Агент, облегчающий эмульгирование и придающий эмульсиям устойчивость. 2. Аппарат, в котором проводят эмульгирование.

Эмульгирование – диспергирование с целью получения эмульсии.

Эссенции, 1. Смеси летучих эфирных масел, извлекаемые из растений. 2. Концентрированные растворы и экстракты, разбавляемые перед использованием водой.

Янтарь – минерал из класса органических соединений, ископаемая смола хвойных деревьев; применяется как ювелирный поделочный материал, а также – после сухой перегонки – для изготовления янтарного лака и красок.