Általános információk a polimerek és osztályozás

Általános információk a polimerek és anyagok alapján rájuk. Használja a polimerek és tűzveszély.

Osztályozása polimerek (az összetétele a fő lánc a makromolekulák, a makromolekulák szerkezetére, a viselkedés a melegítés során, a gyúlékonyság, előkészületben).

Osztályozása A polimer szintézis reakciókban (polimerizációval, polikondenzációval).

Fiziko-kémiai, tűzveszélyes és toxikológiai tulajdonságait a polimerek.

Alapvető termikus bomlási reakció és az égési polimerek

(Fő típusú lebomlásra, termikus és termo-oxidatív

Általános információk a polimerek és anyagok alapján rájuk. A polimerek alkalmazása kezeléséhez tárgyak, azok milyen tűzveszélyességi

A polimer az úgynevezett kémiai, amelynek nagy a molekulatömege és amely egy nagy számú ismétlődő molekularészek kapcsolódó kémiai kötésekkel. Ezeket a fragmentumokat az úgynevezett elemi linkeket.

Így, a jelek a polimerek a következők: 1. A nagyon nagy molekulatömegű (százezer). 2. lánc szerkezete molekulák (gyakran egyszeres kötések).

Meg kell jegyezni, hogy a polimerek már sikeresen versenyezni az összes többi anyag az emberiség ősidők óta.

polimerek, biológiai és orvosi

ion - és elektron-csere anyagok

hő- és hőálló műanyagból

Építkezéshez

Felületaktív anyagok és az ellenálló anyagok agresszív média.

A gyors bővülése polimerek előállítására vezetett a tűzveszély (ahogy éget jobb, mint a fa) vált a nemzeti katasztrófa sok országban. Saját égés és bomlása különböző anyagok képződnek, főként az emberekre mérgező. Ismerve a tulajdonságait a veszélyes anyagok szükségesek a sikeres küzdelmet ellenük.

Osztályozás polimer készítmény makromolekuláris főlánc (leggyakoribb):

I. carbochain Navy - polimer gerincek vannak kialakítva csak szénatomok

II. Heteroláncú IUD - fő polimer lánc, továbbá a szénatomok, tartalmaznak heteroatomot (oxigén-, nitrogén-, foszfor-, kén-, stb)

III. Polimer elem-szerves vegyületek - fő láncok a makromolekulák olyan elemeket tartalmaznak, amelyek nem része a természetes szerves vegyületek (Si, Al, Ti, B, Pb, Sb, Sn, stb).

Minden osztály van osztva csoportok szerkezetétől függően a lánc a linkek, a száma és természete a szubsztituensek az oldalláncok. Hetero-vegyületeket sorolják, továbbá, tekintettel a természetét és heteroatomok száma, és a fémorganikus polimerek - attól függően, hogy a kombináció a szénhidrogén-egységek szilíciumatomot tartalmaznak, titán, alumínium, stb

a) polimereket tartalmaznak telített láncokat: polipropilén - [-CH2-CH-] n,

polietilén - [-CH2-CH2-] n; CH3

b) polimerek telítetlen láncok: polibutadién - [-CH2-CH = CH-CH 2-] n;

c) halogénatommal helyettesített polimerek: Teflon - [-CF2-CF2-] N, PVC - [-CH2-CHCl-] n;

g) polimer alkoholok: polivinil-alkohol - [-CH2-CH-] n;

d) alkoholok származékai, polimerek: polivinil - [-CH2-CH-] n;

e) polimer aldehidek és ketonok: poliakrolein - [-CH2-CH-] n;

g) a karbonsav polimerek: poliakrilsav, - [-CH2-CH-] n;

h) polimer nitrilek: PAN - [-CH2-CH-] n;

u) aromás szénhidrogén-polimerek: polisztirol - [-CH2-CH-] n.

Tartalmazó polimerek a fő láncban oxigénatomot:

a) poliéterek: poliglikolok - [-CH2-CH 2-O-] n;

b) poliészterek: PETP -

c) polimer-peroxid: polimer-peroxid sztirol - [-CH2-CH-O-O-] n;

2. tartalmazó polimereket a főláncban nitrogénatomot:

a) polimer aminok: polietilendiamin - [-CH2-CH 2-NH-] n;

b) a polimer amidok: polikaprolaktám - [NH- (CH2) 5-C] n;

3.Polimery tartalmazó a főláncban atomok mind a nitrogén és oxigén - poliuretán: [-C-NH-R-NH-C-O-R-O-] n;

4.Polimery tartalmazó a fő láncban a kénatomok:

a) az politioéter [- (CH 2) 4- S-] n;

b) politetrasulfidy [- (CH 2) 4-S - S-] n;

5.Polimery tartalmazó a főláncban atomok foszfor,

Polimer vegyületek 1.Kremniyorganicheskie

a) a poliszilán vegyületet R R

b) egy polisziloxán-vegyületet

c) vegyületek polikarbosilanovye

g) olyan vegyületek polikarbosiloksanovye

2. szerves Ti polimer vegyületek, például:

3. Szerves alumíniumvegyület polimer vegyületek, például:

Osztályozása a polimerek a szerkezet a makromolekulák

Macromolecules lehetnek lineáris, elágazó láncú, és a háromdimenziós térszerkezet.

Lineáris polimerek állnak lineáris makromolekuláris szerkezetet; ilyen makromolekulák egy sor monomer egységeket (-A-). kapcsolódnak a hosszú egyenes láncú:

nA ® (... -A - A- ...) m + (... - A - A - ...) R + .... ahol (... - A - A - ...) - makromolekula polimert különböző molekulatömegű.

Elágazó polimerek jellemző, hogy fő láncok a makromolekulák oldalsó ágak, rövidebb, mint a fő lánc, de is áll az ismétlődő monomer egységek:

006.gif „/> ... - A - A - A - A - A - A - A- ...

Térbeli polimerek egy háromdimenziós szerkezet jelenléte jellemez a makromolekuláris lánc kapcsolódik erők az alap vegyértékek keresztirányú hidak által képzett atomok (-B-) vagy atomcsoportok, így például monomer egységeket (-A-)

-A - A - A - A - A - A - A -

-A - A - A - A - A - A -

- A - A - A - A - A - A -

Térbeli elrendeződése polimerek gyakori térhálósítja nevezzük - térhálós polimerek. A háromdimenziós polimer molekula fogalma értelmét veszti, mivel ezek külön molekula kapcsolódnak egymáshoz minden irányban, amely egy nagy makromolekulák.

Osztályozás a viselkedésre hevítve

hőre lágyuló - polimerek egyenes vagy elágazó szerkezetű, a tulajdonságait, amelyek reverzibilis ismételt fűtés és hűtés;

hőre keményedő - több lineáris és elágazó láncú polimerek, makromolekulák, amelyek melegítés eredményeként fellépő kémiai kölcsönhatás közöttük vannak összekötve egymással; ezáltal egy térbeli hálós szerkezet miatt erős kémiai kötés. A melegítés után, hőre keményedő polimerek általában infúzióval beadható, és az oldhatatlan - egy olyan folyamat visszafordíthatatlan keményítési.

Rézsűk tűzveszélyességi

Ez az osztályozás meglehetősen közelítő, mivel a gyújtás és az égés anyagok függ nemcsak a anyag természetétől, hanem a gyulladási hőmérsékletét a forrás, a gyújtás feltételek, a termék alakját, vagy szerkezetek, stb

Ezen osztályozás szerint a polimer anyagok vannak osztva gyúlékony, nem gyúlékony és nem éghető. Gyúlékony anyagok kibocsátására gyúlékony, és nem gyúlékony és - önoltó.

Példák az éghető polimerek: polietilén, polisztirol, polimetil-metakrilát, polivinil-acetát, epoxi gyanták, cellulóz, stb

Példák nem gyúlékony polimerek, PVC, PTFE, fenol-formaldehid-gyanták, karbamid-formaldehid gyanták.

Osztályozás módszer szerint előállítására (származás)

- természetes (fehérjék, nukleinsavak, természetes gyanta) (állati és

- szintetikus (polietilén, polipropilén, stb ...);

- mesterséges (kémiai módosítása természetes polimerek - észterek

Szerves és szervetlen polimerek

Szervetlen kvarc, szilikátok, gyémánt, grafit, korund, carbyne, bór-karbid, stb ..

Szerves: gumik, cellulóz, keményítő, szerves üveg és

Fizikai tulajdonságai a polimerek

1. A polimerizáció foka - az átlagos érték (a molekulák keveréke).

2. nehezen oldódó (oldhatóság csökken a növekvő molekulatömeg

4. Nincs pontos olvadáspontja. (Átlagoljuk).

5. tartalmazó polimereket halogének összetételük, ellenáll a savak és

lúgok (teflon, PVC).

Tartalmazó polimereket CN-csoport, ellenálló könnyű olaj,

A nedvesíthetőség jelenlététől függ a hidrofil csoportok (-NH-, -COOH,

8. Csak két vegyületek aggregáció - szilárd és folyékony.

9. A polimer viszkozitása anyagok nagyon nagy.

10. Az egyes egységeket a makromolekulák önállóan írja

a kémiai reakciók, azaz a viselkednek, mint önálló egység.

11. A polimer tulajdonságai függnek a geometriai alak a makromolekulák.

12. A megjelenése a hidrogénkötések makromolekulák közötti jelentősen

növeli az erejét a polimer:

13. Többszörös kapcsolat oka merevség és magas termikus

ellenállás, (-CH = CH-) 4 - poliének stabilak akár 800 ° C-on, -CºC- Polyhymnius

(Carbyne -SºS-) - akár 2300 oC.

Alapvető termikus bomlási reakció és az égési polimerek

kémiai (+ H2O + sav + lúgok, stb ...);

mechanikus (irreverzibilis deformációja terhelés alatt);

oxidáns (O2 + fűtés);

sugárzást (n, a, b, g- sugárzás);

biológiai (cellulóz-nitrát, bizonyos gumik, degradálódnak mikroorganizmusok).

Upon a polimerek bomlását a képződött szilárd anyagot (koksz), folyékony és gáz halmazállapotú anyagok. Folyékony és légnemű anyagok az úgynevezett „illékony”. Isolation „illékony” anyag - a jele a polimerek bomlását.

A hőmérséklet, amelynél vált kiemelkedő „illékony” anyag - indulási hőmérséklet bomlás.

A végtermékek bomlásának vegyület (polimer) egy egyszerű anyag (C2H2 -. C, H2 nylon - C, H2, O2, N2). Bomlanak egyszerűbb anyagok rendelkezésre T - 3000 ° C-on

A tűz T „1500 ° C-on, és az összetétele felszabadult anyagok bonyolult - (H2, CO, C2H4, C2H6, CH4, CO2, HCN, NH3, stb)

Molekulák magasabb molekulatömegű akár összetett anyagokat. Így, ha ki vannak téve, hogy viszonylag alacsony hőmérsékleten (500-600 ° C), hogy a polimer, az illékony anyagok az összetételében tartalmaz több vagy kevesebb kátrányos gáz halmazállapotú anyagok. Növekvő hőmérséklettel, gázalakú fajok növeli.

A amelyik a polimerek bomlását a jelenlétében vagy távollétében O2 levegő megkülönböztetni termikus és termo-oxidatív lebomlását.

Az hőbomlás megérteni bomlási polimer anyag hővel hiányában egy oxidálószer (a relatív mozgás a komponensek pusztulásához vezet kötvények). Termikus lebomlás általában megy keresztül gyökös mechanizmussal. Amikor ez bekövetkezik depolimerizációs, azaz monomerek hasítás.

300 ° depolimerizált polisztirol 60-70%, szerves üveg - 90-95%.

CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

-CH2 - C-CH2-C-CH = C ¾® -CH2-C-CH2 + × C-CH == C

COOCH3 COOCH3 COOCH3 COOCH3 COOCH3 COOCH3

Termooxidatív lebomlás - a pusztító folyamat a makromolekulák, amelyek a magas hőmérsékleten oxigén jelenlétében. Ez a folyamat akkor fordulhat elő, alacsonyabb hőmérsékleten, mint a termikus megsemmisítése.

Az elsődleges termékek - peroxid lebomlási, amelynél szabad gyökök keletkeznek.

-CH = CH- + O2 ¾® -CH-CH- ¾® -CH-CH- ¾® -CH + CH-

O - O × O × O O O

-CH2-CH- ¾® -CH2-C- ¾® -CH2-C- + × OH

-CH2-C-CH2-CH- ® -CH 2-C + × CH2-CH-

021.gif „/> I I I I

Víz képződik, aldehidek, ketonok, alkoholok, stb

R × + -CH2-CH-CH2-CH- ¾® RH + -CH2-C · -CH2-CH- + O2 ¾®

® -CH2-C-CH2-CH- + RH ¾® -CH2-C-CH2-CH- + R × ¾®

® -CH2-C-CH2-CH- + OH × ¾® -CH 2-C + -CH2-CH-

Properties of Polymers égésű

A polimer egység súlya égési levegő igényel nagy térfogatú (1,5 - 2-szer magasabb, mint a fa - 4,5 m3 / kg);

Készült nagy mennyiségű égési termékek;

Jelentős underburning - keletkezett füst;

Ez tartalmaz sok mérgező a tökéletlen égés termékeinek (CO, NO2, HCI, HCN, C, stb);

Olvadás és terjesztése - a tűz terjedését;

Magas égési hőmérséklet - 1100 - 1300 deg.C;

Nagy emissziós a láng.

A kompozíció a bomlástermékek és az égési polimerek

Wood áll cellulóz (52-59%), a lignin (21-28%), hemicellulóz, gumi, terpének, stb

Lignin okoz woodiness növényi szövetet, fa sejtek kitölti a teret, ahol a felhalmozott 70%. Egy amorf massza sárga-barna színű. Nem oldódik erős H2SO4. A molekulatömeg 10000 felett.

Hemicellulóz - egy sor összetett poliszacharidok szolgáló anyagok a sejtfalak és tartalék anyagok előállításához cukor. Egységes. Vízben nem oldódik, nem redukáló tulajdonsága.

Cellulóz - szénhidrát, amelynek építési növényi készítmény (rost). Ha teljes hidrolízis teljesen elbomlik a glükóz. Nagyon sok pamut, len. Szervetlen savak a elcukrosított:

027.gif „/> H OH CH 2OH

027.gif „/> - O OH H O

030.gif „/> H H O H H

A faipari 49,5% C, 6,3% H, 44,2% O

Ahhoz, hogy a 110 ° C-on eltávolítjuk a nedvességet, 150-200 oC - bomlástermékek elsősorban áll CO2 és H2O. Feletti hőmérsékleten 200 ° C-on előállított gáznemű éghető anyagok: CO, szénhidrogének, H2, stb

A laboratóriumi körülmények között, elsősorban a hemicellulóz elbontjuk - 220-250 ° C-on, majd a cellulóz - 280-350 ° C-on, majd a lignin - 280-500 ° C-on

A maximális hozama illékony figyelhető meg 270-450 ° C-on (80%).

400-500 ° C - a mérleg szinte nincs illékony anyagok - a korrupció. A kompozíció a gyantás anyagok közé tartozik a víz, fenolok, glikol, szénhidrogének, alkoholok, savak, viaszok, stb

Depolimerizáció: 300 ° C - 90-95%.

048.gif „/> CH3 CH3

035.gif „/> COOCH3 N COOCH3

Is képezhetünk más termékekkel termooxidatív lebomlás. Amikor égési lángot alakult elsősorban CO2 és H2O.

Legfeljebb 400 ° C depolimerizációs

051.gif „/> -CH-CH2- CH = CH2 n

Tűz esetén - peploobrazovanie, terjesztése, fekete füst.

A összeomlása kezdődik hőmérsékleten 160-180 ° C-on Alakult HCI (akár 95% a klórt áthalad bele).

Kloroprén kaucsuk és gumi

Megnövelt termikus stabilitással (egy ilyen szerkezet, halogén jelenlétében). Izolálása HCl kezdődik 200-250 ° C-on, és végül 400 ° C-on

A termikusan stabil legfeljebb 400 ° C-on Ez képes égetni csak olyan környezetben oxigénben gazdag. A tűz esetén bomlik S2F4 monomer.

Capron, Nitron, gyapjú

Az égéstermékek: CO, CO2, H2O, CnH2n + 2, HCN, NO, NO2, NH3 és mások (gyapjú - SO2, H2S, S - mint sárga füst). Az egyesített hatása.

2. Pisarenko, AP Havin Z.Ya. A során a szerves kémia. M. magasabb iskolai, 1975. 510 p.

3. Nechaev AP Szerves kémia. M. magasabb iskolai, 1976. 288 p.

Kapcsolódó cikkek