6ЖОҒары молекулалық Қосылыстар
жүктеу/скачать 436,5 Kb.
|
лекция - 12 (1)
|
6ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР Жоғары молекулалық қосылыстар – полимерлер өзара байланысқан молекулалары жүздеген жəне мыңдаған атомдардан тұратын органикалық қосылыстардың ерекше класы. Мұндай молекулаларды макромолекула толтдеп атайды. Полимердің макромолекулаларының ұзындығы бірдей емес, осыдан бұл қосылыстар молекулалық массалары əртүрлі макромолекулалардың қоспасы болып табылады. Мұндай қосылыстардың молекулалық массаларын орташа молекулалық массамен сипаттайды, ал олардың біркелкі еместігін молекулалық масса бойынша полидиспрестілік деп атайды. Жоғары молекулалы қосылыстардың маркомолекуласының өлшемі полимерлену дəрежесіне (n), яғни макромолекулада өзара химиялық байланыспен қосылған маномерлердің элементарлы тізбектің санына тəуелді. Полимердің молекулалық массасы (М) полимерлену дəрежесіне байланысты болғандықтан: M=nm
арақатынасымен өрнектеледі: Мұндағы, m – элементарлы тізбектің молекулалық массасы (мысалы, политетроэтилен макромолекуласындағы тетрофторэтиленнің молекулалық массасы). Жоғары молекулалық қосылыстар бірнеше белгілері бойынша жіктеледі. Пайда болу тегіне байланысты табиғи, синтетикалық жəне табиғи химиялық модифицирленген деп бөлінеді. Бірінші топқа табиғи органикалық жоғары молекулалық қосылыстар (полисахоридтер-целлюлоза, белоктар, табиғи каучук жəне т.б) жатады. Екінші топқа мономерлерден алынатын жоғары молекулалық қосылыстар (синтетикалық каучуктар, шайырлар жəне т.б.) кіреді. Үшінші топқа химиялық өзгеріске ұшыраған табиғи полимерлер (целлюлоза эфирлері) жатады. Макромолекуланың басты тізбегінің химиялық құрамына байланысты жоғары молекулалық қосылыстар карботізбекті, гетеротізбекті жəне элементорганикалық деп бөлінеді. Карботізбекті полимерлер – элементарлы тізбекте жəне макромолекуланың звеносындағы атомдарында бір көміртек-көміртек типті қосылыстардың болуы. Карботізбекті полимерлерге табиғи каучук, синтетикалық жоғары молекулалы қанықпаған, қаныққан жəне ароматты көмірсутектер жəне т.б. жатады. Гетеротізбекті полимерлер – көміртек-көміртек типті байланыстармен қатар көміртек-оттек, көміртек-азот жəне т.б. байланыстардың болуы. Бұл қосылыстарға табиғи каучуктен басқа барлық маңызды табиғи полимерлер (белоктар, полисахаридтер, лигнин жəне т.б.), көптеген синтетикалық жолмен алынған полмерлер (полиамидтер, полиэфирлер, полиуретандар жəне т.б.) жатады. Элементорганикалық жоғары молекулалық қосылыстарға құрамында көміртек-элемент (титан, қалайы, алюминий, бор, кремний жəне т.б.) химиялық байланысы бар қосылыстар жатады. Бұл топтың ішінде кең тарағаны кремнийорганикалық полимерлер – негізгі тізбекті бейорганикалық атомдар, ал бүйір тізбекті органикалық радикалдар құрайды. Жоғары молекулалық қосылыстар алыну тəсіліне байланысты полимерленген қосылыстар, яғни полиперзация реакциясы бойынша алынған қосылыстар (полиэтилен, полипропилен, полистирол жəне т.б.) жəне поликонденсациялы қосылыстар – полиалмасу реакциясы бойынша алынған қосылыстар (полиамидтер, полисилоксандар, феноло- жəне карбомиформоальдегидті қосылыстар жəне т.б.) деп бөлінеді. Жоғары молекулалық қосылыстар жылудың əсеріне қатысты термопластикалық жəне термореактивті деп бөлінеді. Термопластикалық полимерлерге көп рет балқытқанда жəне салқындатқанда өзінің балқымалылығын жəне ерігіштігін жоғалтпайтын қосылыстар жатады. Термореактивті полимерлерге қыздырғанда кеңістіктік, торлы құрылымдар түзетін жəне осы кезде балқитын немесе еритін қабілетін жоғалтатын қосылыстар болып табылады. Жоғары молекулалық қосылыстарды алу жолдары. Жоғары молекулалық қосылыстар алу үшін құрамында қанықпаған байланыстар немесе тұрақсыз циклдар, сонымен қатар бір молекулада, кем дегенде екі функционалдық топтар бар төмен молекулалық қосылыстар – мономерлер қолданылады. Құрамында екі бифункционалдық топтары бар екі мономерді қолданғанда сызықты құрылымды полимерлер түзіледі. Ал мономерлердің қоспасын қолданғанда оның ішінде кем дегенде біреуінің құрамында екі функционалдық топтар болса, онда торлы полимерлер алынады. Мономерлерден полимерлер алудың негізгі əдістері полимерлену, поликонденсациялану реакциялары болып табылады. Полимерлену – құрамында қос байланыстар бар мономерлердің өзара немесе сақинаның ашылуымен гетероциклдар əрекеттесу нəтижесінде жоғары молекулалық қосылыстардың түзілу үрдісі. Бұл үрдіс төмен молекулалы қосымша өнімдердің бөлінуімен жүрмейді, ал реакция жылудың бөлінуімен жəне қайтымсыз жүреді. Полимерлену үрдісін жүзеге асыру үшін реакцияға қатысатын мономерлерді активсіз түрден активті түрге айналдыру қажет. Бұл мономерлердің табиғатына байланысты əртүрлі жолдармен (қыздыру, катализаторлармен инициаторлар қолдану, жарық энергиясымен, ядролық сəулелендіру немесе ультрадыбыспен əсер ету) жүргізіледі. Полимерлену үрдісін жалпы түрде: деп жазады. Мұндағы, А – реакцияға қатысатын мономер молекуласы; n – полимерлену дəрежесі; (A)n – n мономер молекуласының звеносынан тұратын полимердің молекуласы. Сополимерлену – химиялық құрамы бойынша ерекшеленетін екі немесе оданда көп мономерлердің бірге полимерлену үрдісі. Сополимерлену полимерленуге қарағанда күрделі үрдіс, өйткені бұл кезде əрбір мономердің басқа мономердің активтілігіне əсері байқалады. Сополимерлену үрдісінің ерекшеліктері: 1. құрылысы жақын мономер молекулалырының арасында сополимерлену жеңіл жүреді; 2. бірқатар мономерлер полимер түзуге қабілетті емес, бірақ құрамы басқа мономерлермен жеңіл сополимерленуі мүмкін. Поликонденсациялану – мономерлердің өзара əрекеттесуі нəтижесінде жоғары молекулалық қосылыстар – полимерлердің түзілу үрдісі. Поликонденсациялану кезінде полимермен қатар төмен молекулалық қосымша өнімдер (су, аммиак, көміртек қос тотығы жəне т.б.) бөлінеді. Поликонденсациялану реакциясына би- жəне көп функционалды байланыстары бар мономерлер түседі. жүктеу/скачать 436,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|