Розділ I Будова полімерів. Полімеризація. Синтез полімерів методом радикальної полімеризації

Питання для вивчення:

Історичні аспекти формування сучасного поняття “полімер” та “макромолекула” від Берцеліуса до Штаудінгера. Головні відмінності полімерів від низькомолекулярних речовин. Предмет і завдання курсу “Хімія високомолекулярних сполук”. Олігомери, мономери. Місце полімерної хімії серед природничих наук. Полімерна хімія чи хімія високомолекулярних сполук? Гомополімери та кополімери. Блок - кополімери. Лінійні, розгалужені та сітчаті полімери. Регулярні та нерегулярні полімери. Причини, які обумовлюють нерегулярність будови полімерів. Стереорегулярні та стереонерегулярні полімери.

Стереоблокполімери. Сучасні уявлення про будову полімерів. Класифікація полімерів за хімічною будовою та функціональним призначенням. Термопластичні, термореактивні та елементореактивні полімери. Органічні полімери, їх класифікація. Кремнійорганічні полімери, їх значення, окремі представники. Класифікація неорганічних полімерів, їх найважливіші представники.

Методи синтезу полімерів. Полімеризація. Класифікація реакцій полімеризації. Головні стадії полімеризації. Обривні та безобривні процеси. Активні центри. Стаціонарна та нестаціонарна кінетика полімеризації.

Радикальна полімеризація. Будова та реакційна здатність вільних радикалів. Будова мономерів та їх здатність до радикальної полімеризації: принцип “активний мономер - неактивний радикал” та навпаки. Механізм радикальної полімеризації. Реакція ініціювання та ініціатори. Термічна, фотохімічна, радіаційна та ініційована полімеризації. Ефективність ініціювання. Реакція зростання ланцюга. Кінетика радикальної полімеризації на початкових стадіях реакції. Радикальна полімеризація на глибоких стадіях конверсії. Гель - ефект. Вплив температури і тиску на радикальну полімеризацію. Обрив ланцюга рекомбінацією та диспропорціюванням. Реакції передачі ланцюга. Регулятори та інгібітори.

Кополімеризація. Кінетична схема бінарної кополімеризації. Диференційне рівняння “миттєвого складу” кополімеру Мейо-Льюїса. Константи кополімеризації та методи їх розрахунків. Криві складу кополімеру залежно від значень констант кополімеризації. Кополімеризація як метод встановлення відносної реакційної здатності мономерів. Статистичні та регулярні кополімери. Блок - кополімери. Щеплені кополімери.

Способи проведення полімеризації в масі, розчині, емульсії, суспензії.

Виробництво полімерів методом радикальної полімеризації. Поліетилен високого тиску. Особливості технології виробництва та будови макромолекул. Полістирен блоковий та суспензійний. Ударотривкий полістирен. Пінополістирен. Бутадієнстиренний каучук. Одержання емульсійним способом. Кополімери стирену з акрилонітрилом та бутадієном. АВС - кополімери, вплив складу на їх властивості. Полімери та кополімери вінілхлориду. Полівінілацетат, одержання лаковим та емульсійним способом. Клеї та фарби на основі ПВА. Полімери акрилової та метакрилової кислот. Поліелектроліти. Поліакрилати. Поліметилметакрилат - органічне скло, особливості виробництва. Поліакриламід. Поліакриламідні гелі. Поліакрилонітрил - волокноутворюючий полімер. Полівінілкарбазол.

Література:

[3, с.7-27, 151-274, 303-407], [6, с.11-43, 61-89, 107-132, 391-393, 396-399, 401-411], [7, с.21-30, 82-143, 281-284, 291-296, 299-301], [8, с.23-40, 73-120, 236-239, 260-271, 275-300, 307-327, 384-394, 404-419, 448-474], [9, с.16-35], [10, с.185-282], [12, с.13-24, 257-258, 262-267, 277-280], [19, с.7-35, 59-66], [25, с.8-22, 26-27, 32-56, 69-81].