1 / 20

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07. chemia polimerów (budowa polimerów) (polimeryzacja łańcuchowa). homopolimer. szczepiony. blokowy. naprzemienny. statystyczny. nylon 6. nylon 6,6. Budowa polimerów. kopolimer (ew. terpolimer). Liniowe. sztywne. giętkie. Rozgałęzione.

leiko
Télécharger la présentation

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chemia Stosowana w Drzewnictwie III2006/07 chemia polimerów (budowa polimerów) (polimeryzacja łańcuchowa)

  2. homopolimer szczepiony blokowy naprzemienny statystyczny nylon 6 nylon 6,6 Budowa polimerów kopolimer (ew. terpolimer)

  3. Liniowe sztywne giętkie Rozgałęzione dendrymery regularnie rozgałęzione krótkie rozgałęzienia długie rozgałęzienia gwiaździste Usieciowane sieć kowalencyjna luźna sieć kowalencyjna gęsta sieć fizyczna Budowa przestrzenna polimerów

  4. izotaktyczny Budowa przestrzenna polimerów syndiotaktyczny ataktyczny głowa do ogona „head-to-tail” głowa do głowy „head-to-head”

  5. Opis polimerów(niejednorodność masy cząsteczkowej, stopnia polimeryzacji) średnia masa cząsteczkowa polimeru: liczbowa wagowa polidyspersja lepkościowa z-średnia

  6. Polimeryzacja – reakcja łańcuchowa, biegnie do wyczerpania monomeru. Związki posiadające podwójne lub potrójne wiązania (alkeny, dieny, alkiny), a także niektóre związki cykliczne (epoksydy, laktamy). Polimeryzacja, polikondensacja, poliaddycja Polikondensacja – ze związków małocząsteczkowych powstają nowe, większe cząsteczki, z wydzieleniem cząsteczek związku prostego, jak: H2O, HCl, NH3. Jeżeli reagenty zawierają więcej grup funkcyjnych, powstaje struktura rozgałęziona lub usieciowana. Reakcja odwracalna. Poliaddycja – reakcja dwóch substratów połączona z migracją wodoru. Nie wydziela się produkt uboczny. Reakcja nieodwracalna.

  7. Polimeryzacja rodnikowa Ea≈ 40 kJ/mol Inicjatory – związki łatwo ulegające rozpadowi na rodniki (Ea≈ 2 kJ/mol) nadtlenek benzoilu

  8. Inicjatory polimeryzacji rodnikowej wodoronadtlenek kumenu nadsiarczan sodu (amonu) nadtlenek metyloetyloketonu AIBN, azo-bis(izobutyronitryl) układy redoks – inicjowanie w niskich temperaturach H2O2 + Fe2+→ HO• + OH– + Fe3+ HO• + Fe2+→ OH– + Fe3+

  9. Inicjacja Etapy polimeryzacji rodnikowej Propagacja (wzrost) Terminacja (zakończenie) rekombinacja dysproporcjonowanie

  10. Terminacja: przeniesienie łańcucha Etapy polimeryzacji rodnikowej na cząsteczkę rozpuszczalnika Proces telomeryzacji moża wykorzystać do regulowania masy cząsteczkowej. na inną makrocząsteczkę Może pojawiać się struktura rozgałęziona w polimerze liniowym (dwufunkcyjnym)

  11. Alfrey-Price – półempiryczny system opisu monomerów: Q – opisuje możliwość stabilizacji rodnika przez struktury rezonansowe, e – opisuje spolaryzowanie wiązania C=C. Polimeryzacja rodnikowa monomer Q e 1,3-butadien 1,70 -0,50 styren 1,00 -0,80 metakrylan metylu 0,78 0,40 akrylonitryl 0,48 1,23 chlorek winylu 0,056 0,16 octan winylu 0,026 -0,22

  12. kopolimer statystyczny, udział B > udział A kopolimer statystyczny, udział B ≈ udział A kopolimer naprzemienny ABABAB... kopolimer blokowy najpierw A, potem B względna reaktywność monomeru wobec makrorodnika – stosunku szybkości reakcji rodnika zakończonego merem X z takim samym monomerem do szybkości reakcji z odmiennym monomerem. r > 1 – łatwiejsze przyłączenie rodnika do takiego samego monomeru, r = 1 – bez różnicy (kopolimer „azeotropowy”) r < 1 – łatwiejsze przyłączenie rodnika do odmiennego monomeru Kopolimeryzacja rodnikowa monomer A monomer B rA rB styren butadien 0,78 1,39 styren metakrylan metylu 0,52 0,46 styren bezwodnik maleinowy 0,01 0,00 styren chlorek winylu 17 0,02

  13. Polimeryzacja styrenu wobec amidku potasu w ciekłym amoniaku: Polimeryzacja anionowa Inicjacja (dysocjacja katalizatora) Propagacja (wzrost) Terminacja (zakończenie) Odtworzenie katalizatora kosztem cząsteczki rozpuszczalnika

  14. Polimeryzacja styrenu wobec naftylosodu: „Żyjąca” polimeryzacja anionowa Inicjacja Propagacja Terminacja Jeśli brak zanieczyszczeń (woda, alkohol) nie ma etapu terminacji. Po dodaniu nowej porcji monomeru polimeryzacja trwa nadal.

  15. Polimeryzacja styrenu wobec trifluorku boru w obecności wody: Inicjacja Polimeryzacja kationowa Propagacja Terminacja

  16. Katalizatory Zieglera-Natty: Anionowa polimeryzacja koordynacyjna Umiejscowienie centrum aktywnego na kompleksie katalizatora umożliwia kontrolę stereochemii reakcji i syntezę polimerów izotaktycznych.

  17. Porównanie mechanizmów kopolimeryzacja styrenu i metakrylanu metylu: Polimeryzacja łańcuchowa mechanizm udział styrenu w kopolimerze kationowy 0,78 rodnikowy 0,52 anionowy 0,01

  18. Przykłady polimeryzacji łańcuchowej rodnikowa kationowa anionowa koordynacyjna

  19. Przykłady polimeryzacji polietylen, PE polibutadien, PB poliakrylonitryl poli(metakrylan metylu), PMMA polistyren, PS polioksetan poli(tlenek etylenu), PEO

  20. poli(octan winylu), PVAc, ( PVA) poli(etylen-co-octan winylu ), EVA poli(alkohol winylowy), PVA, ( PVOH) poli(butyral winylowy) poli(formal winylowy) Przykłady polimeryzacji

More Related