М-ды эксперим-го опред-ния М полимеров

Прир. полимеры. М и ее разновидности

Природные полимеры

Использ-ся прир. волокна, в основе кот-х лежит хим-ое в-во - целлюлоза.Она имеет довольно сложное строение цепи, повторяющимся звеном кот-й явл. соед-ие C₆H₁₀O₅. Из других промышленно важных прир. волокон следует упомянуть шерсть и шелк.

У белков цепь построена из повторяющихся элементов неодинакового химического строения. И они хар-ся различным набором и колич-ным соотношением этих аминокислот.

НК промышл-го прим-ия получают из сока бразильской гевеи. Этот сок (латекс) предст-ет собой молокоподобную жид-ть, в кот. каучук суспензирован в виде микроскоп-х глобул. Есть и др. древо, сок кот-го содержит сорт каучука, наз-мого гуттаперчей. Мол-лы гуттап-ерчи и каучука построены из одних и тех же звеньев (изопрена), отлич-хся только стр-рой.

Синтетические полимеры. Искусственные полимерные материалы

Синт. полим. получ-ся в рез-те переработки прир-х орг-х полимеров в искусств-ные полим-ые мат-лы и путём получения синтет-х полим-в из орг-х низкомолекул-х соед-ний.

Синтет-ие волокна: нейлоны, полиэфиры (терилен, лавсан) акриловые волокна (орлон) и ПП-вое волокно (алстрон). Их использует совр-ый человек для одежды и производ-ной деятельности. Затем были внедрены в массовое производство полиуретаны — наиболее распространенные герметики, адгезивные и пористые мягкие материалы, а также полисилоксаны — элементорганические полимеры, обладающие более высокими по сравнению с органическими полимерами термостойкостью и эластичностью.

Важным синтет-ким каучуком явл. бутил_каучук_полимер, получаемый из изобути-лена. Однако из особен-тей бутил_каучука в том, что воздух диффундирует через него значительное медленнее, чем сквозь НК, поэтому бутил_каучук ценен, как основа при произв-ве автомоб-х камер. Однако по сравнению с НК эластич-ие св-ва его знач-но хуже.

Одним из наиболее широко используемых кристал-х полим-в явл. ПЭ. Он обладает превосходными изоляционными свойствами, а также легкостью и эластичностью. ПЭ имеет один недостаток - OH плавится при сравнительно низкой Т (110°С-130°С)

Еще один важный кристаллический полимер - это нейлон, который имеет отличные волокнообразующие свойства, однако он может быть также получен в виде блоков для производства изделий методом литья под давлением. Tпл. (нейлона) - 265°С.

Заменой всех атомов водорода в ПЭ на атом фтора получают кристал-ий полимер с интересными св-вами. Этот полимер, известный под названием политетрафторэтилена (тефлона), имеет еще более высокую температуру плавления, а именно 360°С.

Молекулярная масса и ее разновидности.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА ПОЛ-РА - средняя статистич. величина относит. мол. масс макромол-л, составляющих пол-р. Опр-ся видом молекулярно-массового распределения и способом усреднения, т. е. принципом, лежащим в основе м-да опр-ния мол. массы. В зависимости от способа усреднения различают 2 осн. типа средних молекул-х масс.

С р е д н е ч и с л о в а я молекулярная масса - усреднение по числу макромол-л в пол-ре: где vi-числовая доля макромол-л с мол. массой М, N- число фракций. Опр-ют Mn м-дами эбулиографии, паровой и мембранной осмометрии, криоскопии, методами определения концевых групп.

С р е д н е м а с с о в а я молекулярная масса - усреднение по массе макромол-л в пол-ре: где wi -массовая доля макромолекул с мол. массой Мi. Определяют Mw методами светорассеяния, седиментации и диффузии.

М-ды эксперим-го опред-ния М полимеров

химич-ие: а) анализ концевых групп: Среднечисловую М промышл-х ПА наиболее часто опр-ют по анализу концевых групп при условии полного р­ния ПА в соотв-щем р-ле. Каждая полимерная цепь оканчивается амино-, карбокси - или другой ф-цион-й груп-пой. Анализ концевых групп иногда облегчается, если предварительно ввести концевую группу, содержащую легко опред-мый эл-т. Этот м-д в некот-х случаях применим к виниловым полим-м. Концевые группы можно также опр-ть с пом. специф-х р-ций с радиоакт-ми реагентами, хромофорными в-вами (красителями) или реагентами, содер-ми такие эл-ты, кот-е отс-ют в анализ-мом пол-ре.

б) гидроксильных групп - Метод определения основан на реакции спиртов (фенолов) с ангидридами орган-х кислот, идущей с колич-ным выходом в присутствии пиридина.

в) КЧ - масса едкого калия КОН (в мг), необходимая для нейтрализации 1 г орг-го в-ва. [мг КОН на 1 г в-ва]. Он определяется по формуле: К.ч. = (5,61 х V) / a, где V – объем (в мл) 0,1 н спиртового р-ра КОН, пошедшего на титрование, а – навеска вещества (в г).

Физ.-химические

а) осмометрия – увелич-ие Р в р-ре. Р= С*R*T, С- С-ция [моль/м³], Р- давл-ие [Па]

б) пониж-ие Р пара - Относительное понижение парциального давления пара р-ля над р-ром не зависит от природы растворённого вещества и равно его мольной доле в растворе.

в) Эбулиоскопия - метод исследования растворов, основанный на измерении повышения их температуры кипения по сравнению с чистым растворителем. Если известны измене-ние Т кипения и С-ция р-ра, можно определить молярную массу р-ного в-ва:

где a — число грамм р-ного вещества на 1000 г растворителя. Этот метод применим для разбавленных растворов нелетучих веществ и неэлектролитов.

4) Криоскопия - метод исследования р-ров, в основе кот-го лежит измерение понижения Т замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя.

Измеряя ∆T, можно опр-ть молярную массу р-ного в-ва:

где a — число граммов растворенного вещества, приходящееся на 1000 граммов р-ля.

 

4. Функциональность полимеров характеризует число функц. групп в макромолекуле.В отличие от низкомол-х соед., понятие "функционал-ть" для высокомол-х соед., как и понятие "молек. масса" (MM), имеет статистич. смысл и хар-ся (по аналогии со средними MM) значениями среднечисл-ой функц-ти fn (отношение суммарного числа функц. групп к общему числу мол-л в сис-ме) и среднемас-ой fw функцион-ти (определяет разброс функц-ти в мол-лах пол-ра):

где i - число молекул с функциональностью i.

Полим-е мол-лы могут содержать в цепи как спец-но введенные реакционноспос-е функц. группы разл. типа (напр., ОН, COOH, NH2, SH, CH = CH2), так и любые др. группы (Cl, CH3 и др.). Сис-ма представлений о Ф. п. наиб, полно развита для олигомеров (содер-щих реакционноспособные группы на концах или в цепи мол-л), находящих широкое прим-ние при получении разл. типов полим-х мат-в в рез-те целенаправл-го превращ-ия функц. груп.

Эксперим-но fn для таких олигом-в может опр-ся из отношения (Mn – сред-нечисловая MM пол-ра, Мэ - эквивалентная MM, или средняя MM, приходящаяся на одну функц. группу), а fw - косвенными м-дами по точке гелеобразования при отвержде-нии олигом-в.Для опр-ния fw/fn прим-ют обычно ИК и УФ спектроскопии, м-ды хим. анал.

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: