Polimeryzacja i tworzywa sztuczne

Zjawisko polimeryzjaci i tworzywa sztuczne

Polimeryzacja to proces łączenia się cząsteczek związku nienasyconego w wyniku rozerwania wiązania lub jednego z wiązań w wiązaniu wielokrotnym.Produktem takiej reakcji jest wielocząsteczkowy związek chemiczny

Czym jest polimeryzacja?

Monomer i polimer

Monomerem nazywamy związek nienasycony o małej masie cząsteczkowej, z którego można otrzymać polimer, czyli związek o wielkiej masie cząsteczkowej. Polimery składają się z powtarzających się elementów budowy-monomerów. Przykładem polimeru o prostej budowie może być polietylen. Budowa cząsteczki nie zawsze jednak jest tak prosta jak budowa polietylenu. W cząsteczce kilka różnych monomerów może łączyć się w różny sposób. Połączone w ten sposób monomery nazywa się kopolimerami – na przykład kopolimer chlorku winylu i akrylonitrylu.Łączenie się monomerów z tego samego rodzaju to homopolimeryzacja, a łączenie się dwóch lub więcej polimerów różnych rodzajów to kopolimeryzacja.

Są różne metody prowadzenia polimeryzacji. Wyróżniamy:

• polimeryzacje w roztworze
• polimeryzacje emulsyjną
• polimeryzacje w zawiesinie
• polimeryzacje w bloku
• polimeryzacje w fazie gazowej

Metody prowadzenia polimeryzacji

Oligomery

Ilość połączonych ze sobą monomerów jest wskaźnikiem stopnia polimeryzacji. Stopnie polimeryzacji mogą wynosić setki a nawet tysiące polimerów. Związki chemiczne o budowie podobnej do polimerów, ale składające się z zaledwie kilku monomerów to oligomery. Oligomery złożone z dwóch monomerów to dimery, z trzech to trimery, a z czterech to tetrametry. Oligomery zazwyczaj towarzyszą polimerom, przez co wpływają na ich właściwości.

(proces w trakcie, którego powstają proste produkty uboczne)

(proces łączenia się cząsteczek monomeru w łańcuch, któremu nie towarzyszy powstawanie żadnych produktów ubocznych)

Polimeryzacja Polikondensacja

Struktura i powstanie polimerów

polimeryzacja stopniowa (polikondensacyjna) - to stopniowy wzrost stopnia polimeryzacji w trakcie jej powstawania; polimeryzacja łańcuchowa – cechą charakterystyczną jest brak bezpośredniej zależności pomiędzy stopniem polimeryzacji a stopniem przereagowania.

Rodzaje polimeryzacji

W polimeryzacji jonowej biorą udział jony oraz pary jonów. Polimeryzacja jonowa przebiega według mechanizmu polimeryzacji addycyjnej reakcja chemiczna polegająca na przyłączeniu jednej cząsteczki do drugiej, w wyniku czego powstaje tylko jeden produkt, bez żadnych produktów ubocznychNa proces polimeryzacji jonowej, na strukturę pary jonowej, duży wpływ ma środowisko reakcji, rodzaj zastosowanego rozpuszczalnika, wartość jego stałej dielektrycznej.Rozpuszczalniki stosowane w procesie polimeryzacji jonowej to: rozpuszczalniki polarne (np. nitrometan, ciekły amoniak, dimetyloformamid); rozpuszczalniki o umiarkowanej polarności (np. chloroform); rozpuszczalniki niepolarne (np. heksan, benzen, toluen).

Polimeryzacja jonowa

Polimeryzacja anionowa i polimeryzacja kationowa to dwa rodzaje reakcji polimeryzacji wzrostu łańcucha, które są stosowane do syntezy różnych rodzajów polimerów. Obie te reakcje mają ten sam mechanizm reakcji, ale inicjator reakcji jest inny. Reakcje anionowej polimeryzacji są inicjowane przez aktywne formy anionowe, podczas gdy kationowe reakcje polimeryzacji są inicjowane przez aktywne substancje kationowe. To jest kluczowa różnica między polimeryzacją anionową i kationową. Obie te reakcje polimeryzacji są wrażliwe na zastosowany rozpuszczalnik.

Polimeryzacja jonowa-kationowa i anionowa

Tworzywa sztuczne to materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste czy barwniki. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok często stosowanych określeń potocznych, np. plastik.

Czym są tworzywa sztuczne?

Wadami tworzyw polimerowych są: mała odporność na wysokie temperatury, duża szkodliwość dla środowiska przyrodniczego i samego człowieka, łatwopalność oraz mała lub brak możliwości rozkladu w ziemi

Wady

Zaletami tworzyw sztucznych jest łatwość przetwórstwa (niskie koszty wykonywania dużych serii gotowych wyrobów w porównaniu do innych grup materiałów). Sa one również tanie, lekkie i odporne na kolizje.

Zalety

Zalety i wady tworzysz sztucznych

Właściwości wybranych polimerów

Przedstawienie wybranych polimerów

Polimeryzacja etenu C2H4Właściwości materiału : Od giętkiego do miękkiego, zależnie od gęstości; odporny na niskie temperatury do -40stopni C, dobra udarność, dobre właściwości elektryczne, niewielkie wchłanianie wody, pod względem zdrowotnym bez zarzutu, nieodporny na przenikanie aromatów. Odporność na: Kwasy, ługi oleje, rozpuszczalniki, alkohol, benzyna, woda, soki owocowe, olej. Brak odporności na: Związki aromatyczne, węglowodory chlorowane (niebezpieczeństwo pęknięć naprężeniowych). Rozpoznanie materiału: PE jest łatwopalny, ścieka kroplami i pali się nadal, spala się jasnym płomieniem z niebieskim jądrem, zapach podobny do parafiny (roztopionej świecy).

Polietylen (PE)

Jedno z wiązań wiązania podwójnego C=C w każdej cząsteczce etenu (monomeru) ulega rozerwaniu

Reakcja polimeryzacji etenu (etylenu)

Oznaczenie Przedmiotów wykonanych z polietylenu

Polimeryzacja propenuWłaściwości materiału: materiał twardszy i o większej odporności na podwyższone temperatury niż PE, jednak ma mniejszą odporność na niskie temperatury. Twardy, ciężki, kruchy, bardzo dobre właściwości elektryczne, pod względem zdrowotnym bez zarzutu,. wykorzystywany do produkcji opakowań, mebli, zabawek, tkanin oraz sznurków polipropylenowychOdporność na: kwasy, ługi, roztwory soli, alkohol, benzyna, soki owocowe i oleje.Brak odporności na: węglowodory chlorowane. unikać kontaktu z miedzią

Polipropylen (PP)

Oznaczenie przedmiotów wykonanych z polipropylenu

Polimeryzacja chlorku winyluWłaściwości materiału: sztywny, twardy, od przezroczystego do nieprzezroczystego, dobrze nadaje się do sklejania i zgrzewania, fizjologicznie bez zarzutu. Stosowany do produkcji wykładzin podłogowych, stolarki okiennej i drzwiowej, akcesoriów (w postaci różnych listew wykończeniowych), rur i kształtek do wykonywania instalacji w budynkach, jako elewacja (siding), folii itp. w medycynie: dreny, sondy, cewniki, strzykawki.Odporność na: Kwasy, ługi oleje, smary, benzyna.Brak odporności na: Benzen, ketony, estry, substancje plamiące.

Polichlorek winylu (PVC/PCW)

Otrzymywanie polichlorku winylu

Oznaczenie przedmiotów wykonanych z polichlorku winylu

Właściwości materiału: twardy, sztywny, o wysokiej udarności do -100 stopniC, wysoka niezmienność kształtu pod wpływem ciepła, szklisto-przezroczysty, fizjologicznie bez zarzutu. Zastosowanie w technice i medycynieOdporność na :olej, benzyna, rozcieńczone kwasy, alkohol.Brak odporności na:Mocne kwasy, ługi, benzen.Rozpoznanie materiału: trudno palny, gaśnie poza płomieniem, pali się świetliście, wytwarza sadzę, zwęgla się, powstają pęcherze, zapach podobny do fenolu.

Poliwęglan PC

synteza poliwęglanu z bisfenolu i fosgenu

Nicole Sas

Eureka!

Dziękuję bardzo! :)

• https://pl.wikipedia.org/wiki/Poliwęglany
• https://sznurki-bawelniane.pl/zastosowanie-polipropylenu
• https://pl.wikipedia.org/wiki/Tworzywa_sztuczne

• https://pre-epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-podreczniki_view.php?mode=view&categId=82&handbookId=111&moduleId=1092#reference1
• https://www.ebmia.pl/wiedza/porady/obrobka-porady/tworzywa-sztuczne-dobor-zastosowanie-przemysle/
• https://www.ekologia.pl/wiedza/slowniki/leksykon-ekologii-i-ochrony-srodowiska/polimeryzacja
• "To jest chemia" Podręczik dla liceum ogólnokształcącego i technikum wydawnictwo Nowa Era

źródła :