Занятие №5 химические реакции полимеров Теоретические вопросы

1. Классификация химических реакций ВМС.

1. Полимераналогичные превращения: определение, отличия от соответствующих реакций низкомолекулярных соединений [1: 360].

2. Факторы, влияющие на реакционную способность полимеров: доступность функциональных групп, влияние соседних групп, стерический, электростатический и надмолекулярный эффекты [1: 334-340].

3. Химическая модификация целлюлозы [1: 361-362].

4. Макромолекулярные реакции. Реакции сшивания макромолекул [1: 340-346].

5. Вулканизация каучуков [1: 343-345].

Литература

1. Семчиков ю.Д. Высокомолекулярные соединения.

1. Семчиков ю.Д. И др. Введение в химию полимеров.

2. Соколов р.С. Химическая технология. Лабораторная работа №3 Химическая модификация целлюлозы

Химическая модификация полимеров заключается в направленном изменении свойств полимера путем проведения взаимодействий макромолекул полимера с низко- или высокомолекулярными веществами-модификаторами. Промышленное применение получили полимераналогичные превращения целлюлозы путем ацетилирования и нитрования.

Ацетаты целлюлозы применяются в виде пленок или волокон. В зависимости от соотношения реагентов и условий реакции можно получать триацетатные волокна (280 – 290 ацетильных групп на 100 элементарных звеньев) и собственно ацетатное волокно (240 – 250 ацетильных остатков на 100 элементарных звеньев). Ацетатные волокна по устойчивости к воздействию света, атмосферных факторов, микроорганизмов и насекомых превосходят природные полимеры. Ткани из ацетатных волокон практически не мнутся и хорошо держат форму, устойчивы к действию многих растворителей. Недостатками ацетатных волокон являются электризуемость, малая гигроскопичность и низкая износоустойчивость.

Нити ацетатного волокна используют для изготовления трикотажных изделий, подкладочных тканей, гардинного полотна. Жгутовое ацетатное волокно используют в приготовлении сигаретных фильтров. Из полого ацетатного волокна, стенки которого обладают селективной проницаемостью, изготавливают мембраны для ультрафильтрации и диализа.

Нитраты целлюлозы представляют собой рыхлую волокнистую массу, не растворимую в воде. Они растворимы в ацетоне, концентрированной серной кислоте, набухают во многих органических растворителях. Нитраты целлюлозы используют для изготовления нитролаков и нитроэмалей. Пироксилин (тринитрат целлюлозы) применяют как взрывчатое вещество при изготовлении бездымного пороха и динамита. На основе коллоксилина (продукт частичной этерификации с содержанием азота 10 – 12%) получают целлулоид, из которого ранее изготавливали клавиатуру приборов, галантерейные изделия, киноплёнку. Главным недостатком целлулоида является его горючесть.

Опыт 1. Получение и свойства триацетата целлюлозы

Оборудование и реактивы: вата, уксусный ангидрид, ледяная уксусная кислота, Н₂SО₄ конц., ацетон, плоскодонная колба 50 мл, химический стакан 300 мл, широкая пробирка, резиновая пробка с обратным холодильником, водяная баня, электроплитка, спиртовка, предметное стекло.