ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ШӘКӘРІМ АТЫндағы СемЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТ
3 деңгейілі СМЖ құжаты	ПОӘК	ПОӘК 042-14.01.06.01.20.162/01-2011
ПОӘК «Полимерлер мен пластмассалар өңдіру технологиясы» пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар	2011ж. № 1 басылым

Пәнінің оқу-әдістемелік кешені

«ПОЛИМЕРЛЕР МЕН ПЛАСТМАССАЛАР ӨҢДІРУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ»

050721 – Органикалық заттардың химиялық технологиясы

мамандығы үшін

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

СЕМЕЙ

2011

МАЗМҰНЫ

№	Атауы	Беттер
1.	Дәріс оқулар	4-50
2.	Зертханалық сабақтар	51-59
3.	Студенттің өздік жұмысы	59

Дәрістер

Қысқаша дәрістер

Дәріс 1- Общие сведения из химии полимеров

Мазмұны:

1. Жоғарымолекулалық қосылыстардың жіктелуі

2. Жоғары молекулалық қосылыстардың қасиеттері

3. ЖМҚ алу әдістері. Полимерлену.

4. Поликонденсация.

1. Үлкен молекулалық массасы және өзіне тән бірқатар қасиеттері ьар қосылыстарды жоғары молекулалық қосылыстар (ЖМҚ) немесе полимерлер деп атайды.

Шығу тегіне байланысты полимерлер табиғи, синтетикалық және жасанды болып бөлінеді. Макромолекула формасына байланысты сызықтық, тармақталған, торлы болып бөлінеді. Сызықтық деп, макромолекулалары жоғары дәрежелі ассиметрияда ұзын тізбекті полимерлер аталады: ......- А – А – А – А – А – А – А – А - ......

Тармақталған полимерлер ұзын тізбекті жанынан тармақталу бар, бірақ олар басты тізбекке қарағанда шамасы аз болады. Тармақталу негізгі тізбекпен бірдей болуы ( амилопектин) және әртүрлі болуы (дивинилакрилонитрил) мүмкін. Кеңістіктік немесе торлы полимерлер деп, көлденең байланыспен қосылған ұзын тізбектен тұратын полимерлерді айтамыз.

Торлы полимерлер сызықтық пен тармақталған полимерлерге қарағанда ерімейді, өте қатты және сынғыштық қасиеттері бар. Торлы полимерлер сатылы, паркетті, пластинкалы және үшөлшемді болып бөлінеді.

Макромолекула формасына байланысты сызықтық, тармақталған, торлы болып бөлінеді. Сызықтық деп, макромолекулалары жоғары дәрежелі ассиметрияда ұзын тізбекті полимерлер аталады: ......- А – А – А – А – А – А – А – А - ......

Этилен α – орынбасу полимерінде ( CH₂ - CHR)_n радикал – орынбасушылар әртүрлі орналасуы мүмкін. Мономерлер молекулалары α ,α – түрі бойынша қосыла алады ( басы басына) және ß, ß – ( соңы соңына) :

Немесе α,β- типі бойынша (басы аяғына)

Стереоретті полимерлер деп, барлық буындар мен орынбасарлары кеңістікте белгілі ретпен орналасқан полимерлерді айтады.

Жанынан тармақталудың геометриялық орналасуына қарай атактикалық, изотактикалық, синдиотактикалық полимерлер болып бөлінеді. Полимерлер ассиметриялық көміртегі атомы бір конфигулациялы болса изотактикалық деп аталады. Тізбекте ассиметриялық көміртегі атомы L- немесе D – конфигурациялары кезектесіп орналасса, ондай полимерлер синдиотактикалық деп аталады. Изотактикалық және синдиотактикалық полимерлер стереоретті полимерлерге жатады.

Бірдей мономерлерден құралған полимерлер – гомополимерлер деп, ал тізбегінде бірнеше типті мономерлік буындар бар полимерлік қосылыстар сополимерлер деп аталады. Сополимерлер буындардың орналасуына байланысты бөлінеді: а) статистикалық – мономер буындары тізбекте кездейсоқ орналасқан; б) кезектесетін – тізбекте буындар кезектесіп орналасқан; в) блок (блок-сополимерлер) – сызықты макромолекулалары құрылысы және құрамы бойынша әртүрлі кезектесіп орналасқан блоктардан тұрады.

Негізгі тізбектің құрылысына байланысты полимерлер гомотізбекті және гетеротізбекті деп бөлінеді.

Гомотізбекті полимерлерде негізгі тізбектер бірдей атомдардан тұрады, мысалы, көміртек, күкірт, фосфор және т.б. Егер негізгі тізбек тек көміртек атомдарынан тұрса, онда мұндай полимерлерді карботізбекті деп атайды.

2. ЖМҚ маңызды қасиеттері: жоғарыберіткті талшықтарды және қабықшаларды түзу, қайтымды жоғарыэластикалық деформацияға қабілеті, еру алдында ісіну, жоғары тұтқырлықты ерітінділерді түзу қабілеті.

Бұл қасиеттер полимерлердің жоғары салыстырмалы молекулалық массаларына, макромолекулардың тізбекті құрылысына, олардың иілгіштігіне негізделген. Осы қасиеттер сызықты тізбектерден торланғандарга қарағанда әлсізденеді. Үшөлшемді ЖМҚ тордың жоғары жиілігіне байланысты ерімейді, балқымайды және жоғары эластикалық деформацияға түспейді.

ЖМҚ фазалық күйі бойынша кристалдық және аморфты болуы мүмкін. Полимердің кристалдық құрылымында жеке буындардың және де тізбектердің арасында арғы реттелік сақталады.

Полимерлердің кристалдануының негізгі шарты – оның молекуласының құрылысы. Тізбекті макромолекула ретті болуы тиіс. Ретсіз полимерлер кристалданбайды. Кристалданудың екінші шарты – тізбектердің жоғары иілгіштігі. Тізбектердің иілгіштігі температураға байланысты. Сондықан әртүрлі полимерлердің кристалдануы оптималды температурада жүреді. Бұл температурада буындардың жылулық қозғалысы жылдам және де олардың ориентациялануына әсер етпейді.

Төменмолекулалық заттарға қарағанда, полимерлерде кристалдық фазасының мөлшері ешқашан 100% жетпейді. Полимерде әрқашан аморфты бөлік болады. Полимердегі кристалдық фаза үлесі кристалдану дәрежесі деп аталады. Жоғары кристалдық дәрежеге полиэтилен, стереоретті полиолефиндер, полиамидтер ие.

Аморфты полимерлер үшін кристалдану дәрежесі бірнеше пайыз құрайды. Аморфты күйде бергі реттілік сақталады. Аморфті полимерлер шынытәрізді, жоғарыэластикалық және тұтқыраққыш күйлерде болуы мүмкін.

Аморфты полимерлердің термомеханикалық қисығы үш физикалық күйіне сәйкес үш бөліктен тұрады (1 сурет).