Презентация на тему "Полимеры. Каучуки. Резина"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Полимеры. Каучуки. Резина

  07.02.2016

  Материал к уроку подготовлен Ким Н.В.

  pptcloud.ru

• 
  Слайд 2
  

  • Происхождение
  • Стереорегулярность
  • Полимеры
  • Отношение к нагреванию
  • Форма макромолекул
  • Состав основной цепи
  • Способ получения
• 
  Слайд 3
  

  • Полимеры - высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных звеньев (белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества).
• 
  Слайд 4

  Основные понятия

  • Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами.
  • Например, пропилен СН2=СH–CH3 является мономером полипропилена:
  • Группа атомов, многократно повторяющаяся в цепной макромолекуле, называется ее структурным звеном.
  • ...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-...В формуле макромолекулы это звeно обычно выделяют скобками: (-CH2-CHCl-)n
• 
  Слайд 5
  

  • Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу.
  • В формуле макромолекулы степень полимеризации обычно обозначается индексом "n" за скобками, включающими в себя структурное (мономерное) звено:
  • n >> 1
  • Молекулярная масса макромолекулы связана со степенью полимеризации соотношением:
  • М(макромолекулы) = M(звена) • n, где n - степень полимеризации, M - относительная молекулярная масса

• 
  Слайд 6
  

  • Стереорегулярные
  • Нестереорегулярные
  • Полимеры с произвольным чередованием звеньев
  • Полимеры с чередованием звеньев в определенном порядке
  • Эластичность
  • Цис-форма
  • Транс-форма
  • Стереорегулярность
• 
  Слайд 7
  

  • 1. Заместители R расположены по одну сторону от плоскости главной цепи:
  • 2. Заместители R находятся по разные стороны от главной цепи:
  • Пример отрезка цепи, включающего 4 звена, соединенных по типу "голова-хвост".
• 
  Слайд 8
  

  • Органические (белок)
  • Неорганические (селен,теллур)
  • Элементо- Органические (силикон)
  • Это такие полимеры, которые в основной цепи содержат атомы не углерода, а других химических элементов
  • Состав основной цепи
• 
  Слайд 9

  Отношение к нагреванию

  • Термопластичные (обратимо твердеют и размягчаются)
  • Термореактивные (Вещество нельзя возвратить в вязко-текучее состояние нагреванием или растворением)

• 
  Слайд 10

  Происхождение

  • Природное
  • Искусственное
  • Синтетическое
• 
  Слайд 11

  Высокомолекулярные соединения

  • Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры).
  • Масса их молекул достигает нескольких десятков тысяч и даже миллионов.
  • Какова роль этих соединений?
  • Во-первых, полимерные вещества являются основой Жизни на Земле.Органические природные полимеры – биополимеры – обеспечивают процессы жизнедеятельности всех животных и растительных организмов.

• 
  Слайд 12

  Биополимеры

  • основные типы биополимеров
    • нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)
    • белки
    • полипептиды
    • полисахариды ( целлюлоза, крахмал, гликоген)
    • полиизопрены (натур.каучук, гуттаперча и т.д.)
• 
  Слайд 13

  Структурная организация белков

  • Первичная структура - определенная последовательность α- аминокислотных остатков в полипептидной цепи.
  • Вторичная структура - конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N-H и С=О. Одна из моделей вторичной структуры - α-спираль.
  • Другая модель - β-форма ("складчатый лист"), в которой преобладают межцепные (межмолекулярные) Н-связи.
• 
  Слайд 14
  

  • Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.
  • Четвертичная структура - агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей
• 
  Слайд 15

  Высокомолекулярные соединения

  • Интересно, что из множества возможных вариантов Природа "выбрала" всего 4 типа полимеров:
  • Во-вторых, благодаря особым, только для них характерным свойствам, полимеры (синтетические, искусственные и некоторые природные) широко используются при изготовлении самых разнообразных материалов:
  • п о л и м е рн ы е м а т е р и а л ы
    • пластмассы
    • каучуки
    • плёнки
    • волокна
    • лаки
    • клеи
• 
  Слайд 16

  Композиционные материалы

  • Полимеры применяются для получения композиционных материалов, ионообменных смол (полиэлектролитов) …
  • Композиционный материал (композит) - это материал, в котором наряду с основным веществом содержатся упрочняющие или модифицирующие компоненты.
  • В состав композита входят: связующее вещество (обычно полимер), наполнитель, пластификаторы, свето- и термостабилизаторы, красители и т.п.
  • Прочность полимерных композиций, содержащих наполнитель, обусловлена дополнительными силами, связывающими наполнитель с полимером за счет адгезии (прилипания).
• 
  Слайд 17
  

  • Вот некоторые примеры наполнителей в композитах:
    • сажа в резине,
    • ткань в текстолите,
    • бумага в гетинаксе,
    • стеклоткань и стекловолокно в стеклопластиках,
    • металлы (порошок или нити) в металлополимерах,
    • взрывчатые вещества (порох) в твердом ракетном топливе,
    • нитевидные монокристаллы Al2O3, карбидов кремния и бора, графита и т.д. в особо прочных материалах для космической техники.

• 
  Слайд 18

  Способы получения

  • Поликонденсация

  Это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды)

  • Полимеризация

  Это химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера.

• 
  Слайд 19
  

  • Гомополимеризация– соединение молекул одного мономера
  • Сополиконденсация– соединение молекул двух и более исходных веществ
  • Гомополиконденсация– соединение молекул одного мономера

  Способы получения

• 
  Слайд 20
  

  • Форма макромолекул
    • Линейная
    • Разветвлённая
    • Пространственная
    • Изогнутая (волокна, сера пластическая)
    • Скрученная (каучуки)
    • (крахмал, полиэтилен УР)
    • (резина, кварц)

• 
  Слайд 21

  Каучуки

  • Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, — млечного сока каучуконосных растений.
  • В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.
• 
  Слайд 22

  Открытие натурального каучука

  • Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева». Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет.
  • Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как ни странно, с детского мячика и школьной резинки.
• 
  Слайд 23
  

  • В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»).
  • В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил (Samuel Peal) запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью обработки её раствором каучука в скипидаре.
  • Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.
• 
  Слайд 24

  Первая резина

  • В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией. Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было предложено уже более 40 000 различных изделий из резины.
• 
  Слайд 25

  Состав и строение натурального каучука

  • Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена:
• 
  Слайд 26

  Получение синтетического каучука

  • В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук — полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным — бутадиеном
  • Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта.
• 
  Слайд 27
  

  • Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов:
  • В качестве катализатора полимеризации 1,3-бутадиена С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.
• 
  Слайд 28

  Пластмассы и волокна

  • Обычно полимеры редко используют в чистом виде. Как правило из них получают полимерные материалы. К числу последних относятся пластмассы и волокна.
  • Пластмасса – это материал, в котором связующим компонентом служит полимер, а остальные составные части – наполнители, пластификаторы, красители, противоокислители и др. вещества.
• 
  Слайд 29

  Пластмассы

  • Особая роль отводится наполнителям, которые добавляют к полимерам. Они повышают прочность и жёсткость полимера, снижают его себестоимость. В качестве наполнителей могут быть стеклянные волокна, опилки, цементная пыль, бумага, асбест и др.
  • Поэтому такие пластмассы, как, например, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, фенолформальдегидные, широко применяются в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, в медицине, культуре, в быту.

• 
  Слайд 30

  Волокна

  • Волокна – это вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливается пряжа и другие текстильные изделия.
  • Волокна подразделяются на природные и химические. Природные, или натуральные, волокна - это материалы животного или растительного происхождения: шёлк, шерсть, хлопок, лён.

• 
  Слайд 31
  

  • Химические волокна получают путём химической переработки природных (прежде всего целлюлозы) или синтетических полимеров.
  • К химическим волокнам относятся вискозные, ацетатные волокна, а также капрон, нейлон, лавсан и многие другие.

• 
  Слайд 32

  Используемый материал

  pptcloud.ru