Презентация на тему "Химия высокомолекулярных соединений"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Лекция №2. Химические основы совершенствования материалов

  Давыдов Виктор Николаевич проф. каф. экологического менеджмента ИНЖЭКОН pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  Материалы

  Материал – твердое вещество или компо- зиция в виде (или форме), пригодном для получения деталей и изделий. Материаловедение – раздел знаний, посвященный структуре, свойствам, получению и применению материалов

• 
  Слайд 3

  Зависимость свойств от химического состава и строения материала

  Свойства материала определяются его химичес- ким составом и строением – краеугольная идея материаловедения. Поэтому для изменения свойств изделия необхо- димо изменить химический состав и строение материала, из которого это изделие изготовле- но.

• 
  Слайд 4
  

  История цивилизации во многом связана с использованием определенных материалов

  Каменный век, 1,8 млн лет до н.э.-конец 3 тыс. д.н.э. Бронзовый век, конец 3 – начало 1 тыс. д.н.э. Железный век, начало 1 тыс. д.н.э.- начало нашей эры Полиматериальный век?

• 
  Слайд 5

  Инновация – применение нового материала

  Форд использовал в своих автомобилях ванадиевую сталь, которая была более прочной и стойкой к истиранию. Благодаря этому удалось уменьшить массу автомобиля и создать его массовую модель.

• 
  Слайд 6

  Поэтапная линия развития материалов

  1. “Тривиальный” материал (материал, который может выполнять простейшую функцию (механическую, элект- рическую, тепловую, оптическую, магнитную и т. д.). 2. “Остроумный” материал (материал, которыйреагирует на воздействие одного типа проявлением свойств другого типа. Например, пироэлектрические материалы могут создавать электрическое поле принагревании, пьезоэлек- рические – под давлением. Используют вкачестве эле- ментовдатчиков. 3. “Интеллектуальный” материал (материал, который, помимо функции привода, контроля или интеллекта, име- ют функцию воздействия). 4. “Мудрый” материал (материал, который имеет функ- цию автоматической остановкисвоего действия, когда дальнейшее действие можетповредить человеку).

• 
  Слайд 7

  Высокомолекулярные соединения (ВМС)

  Вещества, состоящие из молекул больших размеров, обладающие большой (от сотен до миллионов ) относительной молекулярной массой называются высокомолекулярными. Различают ВМС: Полимерного строения; Неполимерного строения.

• 
  Слайд 8

  Полимеры и олигомеры

  Вещества полимерного строения (полимеры) – состоят из молекул, характеризующихся много- кратным повторением одного или более состав- ных звеньев и обладают такими свойствами, что они остаются практически неизменными при до- бавлении или удалении одного или нескольких составных звеньев. Вещества неполимерного строения (олигомеры) также включают определенное число (не более 100) повторяющихся составных звеньев, но любое изме- нение их числа приводит к изменению свойств.

• 
  Слайд 9

  Полимеры

  Свойства определяются размером и строением макромолекул. -[-СЗ-]n- СЗ – составное звено; n – степень полимеризации.

• 
  Слайд 10

  Классификации полимеров

  По типу составных звеньев: Неорганические; Органические; Элементоорганические.

• 
  Слайд 11

  Неорганические полимеры

  Самые распространенные – природные силикаты и алюмосиликаты, составляющие основу земной коры:

• 
  Слайд 12
  

  Органические полимерыОснова большинства пластических масс.Полиэтилен – один из наиболее распространенных промышленных полимеров. Обладает высокой химической стойкостью, водо- и газонепроницаемостью. Используется как электроизолятор, для производства упаковочных пленок, шлангов... Недостатки: низкая прочность, устойчивость к свету, растворителям (бензин).

• 
  Слайд 13

  Элементоорганические полимеры

  Содержат в составных звеньях макромолекул наряду с углеводородными группами неорганические фрагменты. Различают элементоорганические полимеры: с основными цепями, содержащими атомы других элементов, обрамленными органическими группами; с основными цепями, содержащими чередующиеся ато- мы углерода и других элементов; с углеродными основными цепями, обрамленными элементоорганическими группами. Фторопласт

• 
  Слайд 14

  Классификации полимеров

  По происхождению: Природные (натуральный каучук, белки); Модифицированные (измененные природные, например, резина); Синтетические (полученные из низкомо- лекулярных веществ путем синтеза, полиэ- тилен и др.).

• 
  Слайд 15
  

  По строению: Линейные; Разветвленные; Лестничные; Трехмерные сшитые.

• 
  Слайд 16

  Строение макромолекул

• 
  Слайд 17

  Классификации полимеров

  По отношению к нагреванию: Термопластичные; Термореактивные.

• 
  Слайд 18

  Термопластичные полимеры

  Линейные полимеры (полиэтилен, поливинил- хлорид, полистирол), способные обратимо раз- мягчаться при нагреве и отверждаться при ох- лаждении, сохраняя основные свойства. Переход в пластичное состояние связан с тем, что межмолекулярные и водородные связи между цепями полимеров разрываются при умеренном повышении температуры.

• 
  Слайд 19

  Термореактивные полимеры

  Пространственные полимеры с жестким каркасом, которые будучи отверждены, не переходят при нагреве в пластичное состояние. При повышении температуры они претерпевают деструкцию (химическое разложение) и загораются (карбамидные полиме- ры, фенолформальдегидные и эпоксидные смолы). Ковалентные связи между цепями этих полимеров имеют прочность того же порядка, что и прочность связей внутри цепи. Поэтому повышение температуры приводит к разрыву связей не только между цепями, но и внутри цепей, то есть к необратимой деструкции термореактивных полимеров.

• 
  Слайд 20

  Классификации полимеров

  По типу химической реакции, используемой для полу- чения: Полимеризационные; Поликонденсационные. Полимеризация – процесс образования макромолекул из молекул низкомолекулярного вещества (мономера), содер- жащего кратные связи. Поликонденсация - процесс образования макромолекул из молекул низкомолекулярного вещества (мономера), содержащих две или более функциональных групп, сопро- вождающийся выделением воды, аммиака или др. веществ.

• 
  Слайд 21

  Органические полимеры

  Полимеризационные смолы (получают- ся полимеризацией этиленовых углеводо- родов и их производных); 2. Конденсационные смолы (получаются поликонденсацией разнообразных мономе- ров).

• 
  Слайд 22

  Полимеризационные смолы

  Полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинил- хлорид, полиакрилаты, каучуки и др. Полипропилен Получается при полимеризации пропилена:

• 
  Слайд 23

  Сферы использования полипропилена

  Производство электроизоляции, труб, шлангов, шестерен, высокопрочного и химически стойкого волокна для производства канатов и рыболовных сетей. Пленки из полипропилена используют для упаковки пищевых продуктов. Температурный интервал использования: -150 С - + 1000 С

• 
  Слайд 24

  Конденсационные смолы

  Полимеры, получаемые при реакциях поликонденсации: фенолформальдегидные, полиэфирные, полиамидные смолы, полиуретаны и др.

• 
  Слайд 25

  Капрон

  Получается при поликонденсации аминокапроновой кислоты:

• 
  Слайд 26

  Пластмассы

  Пластическими массами называюткомпозиционные материалы на основе полимеров, содержащие дисперсные или коротковолнистые наполнители, пигменты и другие сыпучие компоненты и обладающие пластичностью на определенном этапе производства, которая полностью или частично теряется после отверждения полимера. Некоторые строительные пластмассы целиком состоят из полимера ( например, органическое стекло: полиметилметакрилат, полиэтилен). Роль связующего в пластмассах выполняет полимер.

• 
  Слайд 27

  Шинная резина

  В начале 1990-х годов началось производство резины для автомобильных шин с использова- нием в качестве наполнителей технического углерода и оксида кремния. Введение оксида кремния позволило повысить сцепление шин с мокрой дорогой. Связать оксид кремния с бутадиенстирольным каучуком удалось введением органосиланов.

• 
  Слайд 28

  Темы коротких сообщений

  Кевлар – химический состав, производство, применение. 2. Дурацкая замазка (хэндгам) – химический состав, производство, применение. 3. Пьезоэлектрические материалы– химический состав, производство, применение. 4. Химическая история жевательной резинки.

• 
  Слайд 29

  Благодарю за внимание!