Для чего используется сополимер

СОПОЛИМЕРЫ

Понятие и виды сополимеров

Высокомолякулярные соединения, полимеры, макромолекулы которых включают звенья различных мономеров называются сополимерами. Порядок расположения разных мономерных звеньев в сополимере определяет его разновидность. Различают статистические и регулярные сополимеры, кроме них существуют привитые и блок-сополимеры.

Статистические или нерегулярные имеют неупорядоченное расположение мономерных звеньев, которое в общем виде можно обозначить как: ABBAABABBB. и т.д. Регулярный сополимер обладает упорядоченным чередованием звеньев, которые чаще всего чередуются так: ABABABAB. и т.д. Сополимеры привитые и блоксополимеры обычно обладают большим количеством одинаковых полимерных блоков. Причем каждый блок может в свою очередь включать в состав один или несколько разных типов мономерных звеньев.

Рис.1. Формула регулярного сополимера этилена с винилацетатом

Привитые сополимеры имеют основную полимерную цепь и дополнительные ответвления, представляющие собой цепи прочих мономеров той или оной длины. Такие материалы производят для целенаправленной модификации качеств основного полимера. Как правило, привитой сополимер досинтезируется из заранее полученной цепи главного полимера. Побочные полимерные цепи присоединяются к основной двумя механизмами:

1. В реакционную смесь вводится мономер, и создаются условия для его полимеризации и соединения с основной цепью макромолекулы.

2. В систему вводится олигомер (низкомолекулярная полимерная цепь), который прививается к базовой цепи через промежуточную функциональную группу.

Получение

Описываемые сополимерные материалы синтезируют различными методами, характерными и для выпуска классических полимеров, состоящих из монотипа звеньев. Это методы сополимеризации и сополиконденсации мономеров. При этом нерегулярные, чередующиеся регулярные и привитые материалы производят как правило по механизму радикальной сополимеризации. В свою очередь блоксополимеры синтезируют чаще при помощи анионной сополимеризации и сополиконденсации.

Свойства

Характеристики статистических сополимеров, в случае если количество различных звеньев в полимере различается не радикально, обычно составляют нечто среднее между свойствами соответствующих гомополимеров.

При этом стат-сополимеры, имеющие гораздо большее количество мономерных звеньев одного вида, чем другого, обладают характеристиками подобными чистому полимеру, звеньев которого больше. Важно, что мономеры, имеющиеся в меньших количествах, также влияют на качества сополимера в качестве своеобразных модификаторов свойств. Например, введение от 15 до 20 процентов акрилонитрила дают бутадиеннитрильному каучуку важную особенность высокой маслостойкости. Также внесение второго мономера в небольших количествах применяется для внутренней пластификации материала. Это приводит к понижению температуры стеклования и улучшению перерабатываемости полученного сополимера. В качестве модификатора поверхностных свойств часто используется прививка мономерных звеньев из газовой фазы по механизму радиационно-химического инициирования.

В отличие от статсополимеров, которые по характеристикам подобны гомополимерам, привитые сополимеры и «блоки» больше напоминают смеси полимеров и могут также иметь свои уникальные свойства. Например, на базе блоксополимеров, включающих блоки различной степени гибкости производятся ударопрочные пластмассы, такие как АБС (ABS), а также различные ТЭПы. Привитые сополимеры имеют полезное свойство аддитивности: их физико-механические свойства зависят от качеств основной полимерной цепи, и от привитых цепей.

Популярные сополимеры

В больших количествах выпускаются сополимеры диенов, например каучуков, с акрилонитрилом, стиролом, и другими мономерами. Среди них и среди бездиеновых сополимерных материалов существует большое количество стирольных пластиков, например упоминавшийся уже ABS, а также SAN, ASA и прочие высокотехнологичные и хороши перерабатываемые сополимеры с полезными свойствами.

Рис.2. Популярные «полипропиленовые» трубы на самом деле сополимерные

Более всего на сегодняшний день используются сополимеры этилен-пропиленовые, которые синтезируются по механизму анионной полимеризации и в быту относятся к классу полипропиленов, например «полипропилен блок-сополимер» или «полипропилен рандом(стат)сополимер». Такие материалы используются для производства труб, пленок, профилей, электроизоляции и для выпуска большого количества литьевых изделий из пластмасс.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

Статьи

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Обработка испытуемой пробы смолы определенным объемом одного раствора хлористого натрия, предварительно нейтрализованного до рН 7,0±0,2. После перемешивания и декантирования-измерение разности потенциалов между стеклянным и стандартным каломельным электродами, погруженными в жидкую фазу смеси при (23±2) °С, и отсчет этой разности, выраженной в единицах рН, прямо по шкале рН-метра.Допускается измерять разность потенциалов в милливольтах с последующим пересчетом в единицы рН. Перед измерением ежедневно проводят градуирование измерительной системы и построение графика.

Типы полимеров

По химическому составу различают:

Органические полимеры:

Природные полимеры

Такие полимеры можно найти в природе. Человек не участвует в производстве таких полимеров. В качестве примера можно привести белки, крахмал, натуральный каучук, хлопок, шерсть и др.

Искусственные полимеры

Чтобы получить такие полимеры, человек проводит химические опыты. Например, чтобы получить модифицированный полимер, который затем будет применён при производстве красок, химики добавляют в раствор стирола в толуоле или ксилоле льняное или касторовое масло и нагревают его.

Пример такого полимера — целлюлоза.

Синтетические полимеры

Произвести такие полимеры можно с помощью химического синтеза (т. е. химическим путём). В синтезе участвуют высокомолекулярные органические продукты. Например, чтобы получить синтетический полимер лавсан нужно поликонденсировать (т. е. провести химический опыт) терефталевую кислоту и этиленгликоль.

Пример — капрон, нейлон, полиэтилен, полипропилен, полистирол, фенолформальдегидные смолы.

Элементоорганические полимеры

Содержат атомы других химических элементов, например кремния, алюминия, титана и др. Выделяют:

Химики получают такие полимеры при взаимодействии определённых органических веществ с солями или заменяя некоторые атомы углерода в молекулах на другие составляющие. Пример — полисилоксаны, полититаноксаны и др.

Неорганические полимеры

Полимеры, молекулы которых построены из неорганических боковых цепей (или неорганических радикалов). Неорганические полимеры можно обнаружить в составе земной коры.

Полимеры могут отличаться составом мономерных звеньев. Мономерное звено — это составная часть макромолекулы полимера. Различают:

Гомополимеры

Это такие полимеры, у которых одинаковые мономерные звенья. Например: полихлорвинил, поливинилацетат и полистирол.

Гетерополимеры

Это полимеры, которые имеют различные мономерные звенья. Например: сополимер хлористого винила с винилацетатом, сополимер стирола с бутадиеном.

Полимеры могут также подразделяются также на карбоцепные (или гомоцепные) и гетероцепные полимеры.

Гетероцепные полимеры

Главные цепи макромолекул таких полимеров включают не только атомы углерода, но ещё и атомы кислорода, азота и серы. Например: простые эфиры (например, полиэтиленгликоль), сложные эфиры (глифталевые смолы, полипептиды (белки) и др.).

Полимеры также могут подразделяться в зависимости от расположения мономерных цепей в пространстве. Различают:

Строение макромолекул полимеров может быть различным. Таким образом, есть полимеры:

Полимеры можно получить разными способами:

В зависимости от реакции полимера на нагревание выделяют:

Литература

Синтез

Полимеризация — это процесс объединения множества небольших молекул, известных как мономеры, в ковалентно связанную цепь или сеть. В процессе полимеризации некоторые химические группы могут потеряться из каждого мономера. Это происходит при полимеризации ПЭТ-полиэстера. Мономеры терефталевая кислота (HOOC — C ₆ H ₄ — COOH) и этиленгликоль (HO — CH ₂ — CH ₂ — OH), но повторяющийся элемент — OC — C ₆ H ₄ — COO — CH ₂ — CH ₂ — О —, что соответствует комбинации двух мономеров с потерей двух молекул воды. Отдельный фрагмент каждого мономера, который включен в полимер, известен как составное звено.

Методы лабораторного синтеза обычно делятся на две категории: ступенчатая полимеризация и цепная полимеризация. Существенное различие между ними заключается в том, что при полимеризации с ростом цепи мономеры добавляются в цепь только по одному, например, в полиэтилене; тогда как при ступенчатой полимеризации цепи мономеров могут соединяться друг с другом напрямую, например, в полиэстере. Более современные методы, такие как плазменная полимеризация, не вписываются ни в одну из этих категорий. Реакции синтетической полимеризации могут проводиться с катализатором или без него. Лабораторный синтез биополимеров, особенно белков является областью интенсивных исследований.

Примечания

Полиэтилен

При изготовлении полиэтилена применяются термопластичные полимеры одного вида, а в результате различных обработок, получают совершенно различные по характеристикам типы полиэтилена. В зависимости от видов полимеризации различают три вида полиэтилена:

Виды полистирола

Благодаря смешению полистирола с другими полимерами и сополимерами стирола, удается получить материалы, обладающие превосходной теплостойкостью и ударной прочностью. Наибольшее промышленное значение имеют блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также статистические сополимеры. Выделяют три основных вида промышленного полистирола: общего назначения, ударопрочный и экструдированный.

Полистирол общего назначения

Полистирол общего назначения – прозрачный материал, отличающийся жесткостью и хрупкостью. Имеет следующие маркировки: PS, PS-GP, GPPS, Сrystal PS и XPS. Производится согласно ГОСТа 20282-86 с помощью суспензионного и блочного метода, предназначен для изготовления изделий различными методами термоформования.

Он в основном используется для производства бытовых изделий, тары и пищевой упаковки, а также детских игрушек. Применяется в светотехнике, при изготовлении щитов наружной рекламы, для декоративных и отделочных строительных работ.

Ударопрочный полистирол

Ударопрочный полистирол является продуктом сополимеризации стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. Его свойства во многом зависят от объема каучуковой фазы. Методы переработки – литье под давлением при высоких температурах и экструзия листа с вакуум- или пневмоформованием.

Соотношение стирола и каучука определяют эксплуатационные характеристики пластика. Выделяют следующие виды ударопрочного полистирола:

Ударопрочный пластик имеет схожие значения с полистиролом общего назначения по теплостойкости, твердости, диэлектрическим свойствам. Его используют в приборостроении, изготовлении мебели, производстве бытовой техники, осветительных приборов, посуды и игрушек. Широта применения объясняется не только его высокими эксплуатационными свойствами, но и низкой ценой. В настоящее время он является одним из самых дешевых пластиков.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол изготавливается из полимеризированного стирола методом экструзии. Несмотря на то, что он был изобретен еще в первой половине XX века, ему до сих пор нет аналогов, которые бы превосходили его по эксплуатационным свойствам и доступности. Он является универсальным утеплителем. Его используют для теплоизоляции в промышленном и гражданском строительстве, а также при производстве холодильного оборудования, звукоизоляции спортивных и ледовых арен.

Этот универсальный синтетический материал обладает уникальными эксплуатационными свойствами:

Материал хорошо поддается обработке, прост в монтаже, что немаловажно при любых строительных работах. Он абсолютно нетоксичен, что позволяет применять как его для наружной, так и для внутренней отделки жилых помещений

Отличается доступной ценой, которая варьируется в зависимости от производителя, размеров и плотности плит.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ

До проведения всех измерений рН водного экстракта проводят контрольное испытание с раствором хлорида натрия. Этот раствор можно использовать, если его рН (определенное в результате испытания) находится в диапазоне 6,8-7,2. В противном случае снова нейтрализуют раствор, как указано в п.3, и проводят контроль до получения требуемых результатов.Если величина рН находится в диапазоне 6,8-7,2, проводят определение в соответствии с описанной ниже методикой.В колбу (п.4.4), предварительно ополоснутую раствором хлорида натрия (проверенного вышеуказанным способом), помещают следующие вещества: (10±0,5) г смолы, (50±2) мл раствора хлорида натрия.Колбу закрывают пробкой и помещают ее на механическое встряхивающее устройство (п.4.5). Перемешивают содержимое в течение (60±5) мин. Затем выдерживают колбу 5-10 мин, чтобы смола смогла отделиться (под или на поверхности жидкости).Затем при помощи пипетки (п.4.2) переносят приблизительно 30-40 мл жидкости, находящейся под или над смолой в стакан (п.4.3), предварительно ополоснутый раствором хлорида натрия. (В случае образования большого количества пены жидкость перед отбором пипеткой следует профильтровать). рН водного раствора измеряют при температуре (23±2) °С при помощи рН-метра (п.4.1).Определение проводят в два этапа.Результат измерения выражают в единицах рН с точностью до одной десятой. Если результаты этих повторных определений отличаются больше, чем на 0,2 единицы рН, то проводят дальнейшие измерения до получения результатов, отличающихся не больше, чем на 0,2 единицы рН.

Статистические сополимеры

Их получают таким же образом с различием в том, что в образовавшейся структуре мономеры не имеют строгого порядка чередования, а расположены случайным образом. В таком случае записывают не общую форму нового мономера, а указывают процентное содержание молекул каждого вида. Зачастую в статистическом сополимере может быть два-три основных мономера и еще несколько, чье содержание колеблется в пределах 1-5 % — они используются для стабилизации и других небольших корректировок свойств полимера.

Первый искусственный каучук имел нерегулярную структуру. Единственный мономер — бутадиен — находился в цепи в разных конфигурациях; имелось беспорядочное чередование его цис- и трансизомеров, в то время как натуральный каучук содержит почти один лишь цис-бутадиен.

Сейчас большинство синтезируемых каучуков с добавками являются статистическими сополимерами. Это фторкаучуки, бутилкаучук, состоящий из сополимеризованных изобутилена и 1-5 % изопрена, каучуки с добавлением винилхлорида, стирола, акрилонитрила и других образующих полимеры соединений. Есть еще такой полимер, называющийся каучуком, но не содержащий в своем составе бутадиена или изопрена. Это сополимер полипропилена и полиэтилена, этилен-пропиленовый каучук. Состоит он, как можно догадаться, из мономеров этилена и пропилена, содержащего от 40 до 70 % молярной массы этилена.

Регулярные сополимеры

Самый простой и понятный тип. В макромолекуле регулярного строения мономеры чередуются равномерно: 1-2-1-2-1-2… По своим свойствам регулярные сополимеры значительно превосходят нерегулярные: они более термоустойчивы и обладают лучшими физико-механическими свойствами (эластичностью, прочностью и т.п.). Общая характеристика сополимера, как правило, складывается из свойств соответствующих однородных полимеров и находится где-то посередине между ними. Преимущественный способ получения — сополиконденсация: при соединении двух различных молекул-мономеров выделяется одна молекула воды.

Наиболее важные в промышленности полимеры имеют именно стереорегулярную структуру. Чаще всего это синтетические сополимеры-каучуки, состоящие из бутадиена и еще одного или нескольких мономеров:

Частным случаем регулярных сополимеров являются волокна.

Свойства

Характеристики статистических сополимеров, в случае если количество различных звеньев в полимере различается не радикально, обычно составляют нечто среднее между свойствами соответствующих гомополимеров.

При этом стат-сополимеры, имеющие гораздо большее количество мономерных звеньев одного вида, чем другого, обладают характеристиками подобными чистому полимеру, звеньев которого больше

Важно, что мономеры, имеющиеся в меньших количествах, также влияют на качества сополимера в качестве своеобразных модификаторов свойств. Например, введение от 15 до 20 процентов акрилонитрила дают бутадиеннитрильному каучуку важную особенность высокой маслостойкости

Также внесение второго мономера в небольших количествах применяется для внутренней пластификации материала. Это приводит к понижению температуры стеклования и улучшению перерабатываемости полученного сополимера. В качестве модификатора поверхностных свойств часто используется прививка мономерных звеньев из газовой фазы по механизму радиационно-химического инициирования.

В отличие от статсополимеров, которые по характеристикам подобны гомополимерам, привитые сополимеры и «блоки» больше напоминают смеси полимеров и могут также иметь свои уникальные свойства. Например, на базе блоксополимеров, включающих блоки различной степени гибкости производятся ударопрочные пластмассы, такие как АБС (ABS), а также различные ТЭПы. Привитые сополимеры имеют полезное свойство аддитивности: их физико-механические свойства зависят от качеств основной полимерной цепи, и от привитых цепей.

Источник

Сополимеры

Cополимеры — разновидность полимеров, цепочки молекул которых состоят из двух или более различных структурных звеньев. Различают регулярные и нерегулярные сополимеры (коих большинство). Различные структурные звенья нерегулярных сополимеров беспорядочно расположены вдоль цепочки. В регулярных же сополимерах различные структурные звенья расположены упорядоченно и, следовательно, регулярные сополимеры могут быть представлены как обычные полимеры с большими структурными звеньями. Отдельно можно назвать блок-сополимеры, состоящие из нескольких (гомо)полимерных блоков.

Сополимеры получаются в результате реакций сополимеризации.

Типы сополимеров

Мономеры, из которых изготавливаются сополимеры, могут быть по-разному скомбинированны. Наиболее вероятные способы:

Смотреть что такое «Сополимеры» в других словарях:

СОПОЛИМЕРЫ — СОПОЛИМЕРЫ, полимеры, молекулы которых содержат звенья мономеров различного химического состава. Для многих синтетических сополимеров (например, бутадиен стирольных каучуков) характерно случайное расположение звеньев. В молекулах нуклеиновых… … Современная энциклопедия

СОПОЛИМЕРЫ — полимеры, молекулы которых содержат звенья мономеров различного химического состава. Для многих синтетических сополимеров (напр., бутадиен стирольных каучуков) характерно случайное распределение звеньев. В молекулах нуклеиновых кислот и… … Большой Энциклопедический словарь

Сополимеры — полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов молекулярных звеньев. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.] Рубрика термина: Полимеры Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Сополимеры — СОПОЛИМЕРЫ, полимеры, молекулы которых содержат звенья мономеров различного химического состава. Для многих синтетических сополимеров (например, бутадиен–стирольных каучуков) характерно случайное расположение звеньев. В молекулах нуклеиновых… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

СОПОЛИМЕРЫ — высокомол. соединения, макромолекулы к рых содержат мономерные звенья разных типов. В зависимости от расположения этих звеньев различают нерегулярные (статистические) и регулярные С., а также привитые сополимеры и блоксополимеры. В статистических … Химическая энциклопедия

сополимеры — полимеры, молекулы которых содержат звенья мономеров различного химического состава. Для многих синтетических сополимеров (например, бутадиен стирольных каучуков) характерно случайное распределение звеньев. В молекулах нуклеиновых кислот и… … Энциклопедический словарь

Сополимеры — Полимеры, макромолекулы которых содержат мономерные звенья нескольких типов. В регулярных С. различающиеся звенья распределяются в определённой периодичности. Простейшие примеры С. стирола с малеиновым ангидридом и некоторых олефинов с… … Большая советская энциклопедия

СОПОЛИМЕРЫ — полимеры, макромолекулы к рых построены по меньшей мере из двух регулярно или нерегулярно чередующихся мономерных звеньев разл. хим. состава. Получают сополимеризацией, сополиконденсацией (см. Полимеризация, Поликонденсация). прививкой мономера к … Большой энциклопедический политехнический словарь

СОПОЛИМЕРЫ — полимеры, молекулы к рых содерлсат звенья мономеров разл. хим. состава. Для мн. синтетич. С. (напр., бутадиен стироль ных каучуков) характерно случайное распределение звеньев. В молекулах нуклеиновых к т и большинства белков содержатся определ.… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

СОПОЛИМЕРЫ

СОПОЛИМЕРЫ, высокомол. соединения, макромолекулы к-рых содержат мономерные звенья разных типов. В зависимости от расположения этих звеньев различают нерегулярные (статистические) и регулярные сополимеры, а также привитые сополимеры и блоксополимеры. В статистических сополимерах мономерные звенья (А и В) расположены беспорядочно (напр., АВАААВАВВ. ), в регулярных-распределены с определенной периодичностью. Среди последних наиб. распространены чередующиеся сополимеры, построенные по принципу: АВАВАВ. В привитых сополимерах и блоксополимерах может быть большое число блоков одного типа. Сами блоки могут состоять из одного или неск. видов мономерных звеньев.

Для синтеза сополимеров применяют разл. способы сополимеризации и сополиконденсации. Статистические, чередующиеся и привитые сополимеры получают преим. методами радикальной полимеризации, блоксополимеры-методами анионной полимеризации и поликонденсации.

Св-ва статистических (при соизмеримом кол-ве звеньев разных видов) и чередующихся сополимеров являются, как правило, промежуточными между св-вами соответствующих гомо-полимеров. Так, статистические сополимеры имеют единств. т-ру стеклования Т., к-рая во мн. случаях описывается ур-нием:

Статистические сополимеры, в процессе синтеза к-рых все исходные мономеры вступили в р-цию, композиционно-неоднородны, т.е. содержат макромолекулы разного состава. Это отрицательно сказывается на св-вах и может привести к несовместимости фракций сополимеров. Композиционно-однородные (состоящие из одинаковых макромолекул) и чередующиеся сополимеры, как правило, имеют лучшие физ.-мех. св-ва.

Статистические сополимеры с заметным преобладанием звеньев одного из мономеров по св-вам близки к полимеру последнего. При этом сомономеры, присутствующие в меньших кол-вах, играют роль модификаторов. Так, 15-20% акрило-нитрила придают бутадиен-нитрильному каучуку масло-стойкость. Относительно небольшие добавки второго мономера используются часто в качестве внутр. пластификатора для снижения Т c и облегчения переработки полимера. Для модификации поверхностных св-в полимеров широко применяется прививка мономеров из газовой фазы с ра-диац.-хим. инициированием.

В то время как статистические и чередующиеся сополимеры по своим св-вам напоминают гомополимеры, привитые сополимеры и блоксополимеры похожи на смеси соответствующих полимеров и часто обладают уникальными характеристиками. Напр., на основе привитых сополимеров и блоксополимеров, содержащих блоки разной гибкости (отвечающие эластомерам и пластомерам), получены ударопрочные пластики (см., напр., АБС-пластик) и термоэластопласты,

Лит. см. при ст. Сополимеризация. Ю. Д. Семчиков.

Источник

сополимер

Полезное

Смотреть что такое «сополимер» в других словарях:

сополимер — сополимер … Орфографический словарь-справочник

сополимер — сущ., кол во синонимов: 4 • амфолит (1) • кополимер (1) • пластигель (1) • … Словарь синонимов

сополимер — сополимер; кополимер Полимер, молекулы которого состоят из чередующихся различных структурных звеньев, образованных двумя или несколькими мономерами … Политехнический терминологический толковый словарь

сополимер — kopolimeras statusas T sritis chemija apibrėžtis Dviejų ir daugiau monomerų bendros polimerizacijos produktas. atitikmenys: angl. copolymer rus. сополимер … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

сополимер — сополимер, сополимеры, сополимера, сополимеров, сополимеру, сополимерам, сополимер, сополимеры, сополимером, сополимерами, сополимере, сополимерах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

Сополимер — … Википедия

сополимер — сополиме/р, а … Слитно. Раздельно. Через дефис.

сополимер — совместный полимер … Cловарь химических синонимов I

альтернантный сополимер — alternacinis kopolimeras statusas T sritis chemija apibrėžtis Polimeras, kurio makromolekulėje taisyklingai kaitaliojasi dviejų monomerų grandys. atitikmenys: angl. alternating copolymer rus. альтернантный сополимер; чередующийся сополимер … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Источник