Історична довідкаІсторична довідка Термін “полімерія” був введений у науку І.Берцеліусом у 1833 для позначення Термін “полімерія” був введений у науку І.Берцеліусом у 1833 для позначення

особливого виду ізомерії, при якій речовини (полімери), що мають однаковий склад, особливого виду ізомерії, при якій речовини (полімери), що мають однаковий склад, володіють різною молекулярною масою, наприклад етилен і бутилен, кисень і озон. володіють різною молекулярною масою, наприклад етилен і бутилен, кисень і озон. Такий зміст терміна не відповідало сучасним представленням про полімери. “Щирі” Такий зміст терміна не відповідало сучасним представленням про полімери. “Щирі” синтетичні полімери на той час ще не були відомі.синтетичні полімери на той час ще не були відомі.

Ряд полімерів був, очевидно, отриманий ще в першій половині 19 століття. Однак Ряд полімерів був, очевидно, отриманий ще в першій половині 19 століття. Однак хіміки тоді звичайно намагалися придушити полімеризацію і поліконденсацію, що хіміки тоді звичайно намагалися придушити полімеризацію і поліконденсацію, що вели до “осмоленню” продуктів основної хімічної реакції, тобто, власне, до утворення вели до “осмоленню” продуктів основної хімічної реакції, тобто, власне, до утворення полімерів (дотепер полімери часто називають “смолами”). Перші згадування про полімерів (дотепер полімери часто називають “смолами”). Перші згадування про синтетичні полімери відносяться до 1838 (полівініліденхлорид) і 1839 (полістирол),синтетичні полімери відносяться до 1838 (полівініліденхлорид) і 1839 (полістирол),

Хімія полімерів виникла тільки в зв'язку зі створенням А.М.Бутлеров теорії хімічної Хімія полімерів виникла тільки в зв'язку зі створенням А.М.Бутлеров теорії хімічної будови. А.М.Бутлеров вивчав зв'язок між будівлею і відносною стійкістю молекул, що будови. А.М.Бутлеров вивчав зв'язок між будівлею і відносною стійкістю молекул, що виявляється в реакціях полімеризації. Подальший свій розвиток наука про полімери виявляється в реакціях полімеризації. Подальший свій розвиток наука про полімери одержала головним чином завдяки інтенсивним пошукам способів синтезу каучуку, у одержала головним чином завдяки інтенсивним пошукам способів синтезу каучуку, у яких брали участь найбільші вчені багатьох країн (Г.Бушарда, У.Тілден, німецький яких брали участь найбільші вчені багатьох країн (Г.Бушарда, У.Тілден, німецький учений До Гаррієс, И.Л.Кондаків, С.В.Лебедєв і інші). У 30-х років було доведене учений До Гаррієс, И.Л.Кондаків, С.В.Лебедєв і інші). У 30-х років було доведене існування вільнорадикального й іонного механізмів полімеризації. Велику роль у існування вільнорадикального й іонного механізмів полімеризації. Велику роль у розвитку представлень про поліконденсацію зіграли роботи У.Карозерса.розвитку представлень про поліконденсацію зіграли роботи У.Карозерса.

З початку 20-х років 20 століття розвиваються також теоретичні представлення про З початку 20-х років 20 століття розвиваються також теоретичні представлення про будівлю полімерів Спочатку передбачалася, що такі біополімери, як целюлоза, будівлю полімерів Спочатку передбачалася, що такі біополімери, як целюлоза, крохмаль, каучук, білки, а також деякі синтетичні полімери, подібні з ними по крохмаль, каучук, білки, а також деякі синтетичні полімери, подібні з ними по властивостях (наприклад, поліізопрен), складаються з малих молекул, що володіють властивостях (наприклад, поліізопрен), складаються з малих молекул, що володіють незвичайною здатністю асоціювати в розчині в комплекси колоїдної природи завдяки незвичайною здатністю асоціювати в розчині в комплекси колоїдної природи завдяки нековалентним зв'язкам (теорія “малих блоків”). Автором принципово нового нековалентним зв'язкам (теорія “малих блоків”). Автором принципово нового представлення про полімери як про речовини, що складаються з макромолекул, представлення про полімери як про речовини, що складаються з макромолекул, часток надзвичайно великої молекулярної маси, був Г.Штаудингер. Перемога ідей часток надзвичайно великої молекулярної маси, був Г.Штаудингер. Перемога ідей цього вченого змусила розглядати полімери як якісно новий об'єкт дослідження хімії і цього вченого змусила розглядати полімери як якісно новий об'єкт дослідження хімії і фізики.фізики.

ПолімериПолімери - хімічні - хімічні сполуки з високої сполуки з високої молекулярною масою молекулярною масою (від декількох тисяч (від декількох тисяч до багатьох до багатьох мільйонів), молекули мільйонів), молекули яких (макромолекули) яких (макромолекули) складаються з складаються з великого числа великого числа повторюваних повторюваних угруповань угруповань (мономерних ланок). (мономерних ланок). Атоми, що входять до Атоми, що входять до складу складу макромолекул, макромолекул, з'єднані один з одним з'єднані один з одним силами головних і силами головних і (чи) координаційних (чи) координаційних валентностей.валентностей.

КласифікаціяКласифікація По походженню полімери поділяються на природні По походженню полімери поділяються на природні

(біополімери), наприклад білки, нуклеїнові кислоти, смоли (біополімери), наприклад білки, нуклеїнові кислоти, смоли природні, і синтетичні, наприклад поліетилен, поліпропілен, природні, і синтетичні, наприклад поліетилен, поліпропілен, феноло-формальдеговані смоли. Чи атоми атомні групи феноло-формальдеговані смоли. Чи атоми атомні групи можуть розташовуватися в макромолекулі у виді: відкритого можуть розташовуватися в макромолекулі у виді: відкритого чи ланцюга витягнутої в лінію послідовності циклів (лінійні чи ланцюга витягнутої в лінію послідовності циклів (лінійні полімери, наприклад каучук натуральний); ланцюга з полімери, наприклад каучук натуральний); ланцюга з розгалуженням (розгалужені полімери, наприклад розгалуженням (розгалужені полімери, наприклад амілопектин), тривимірної сітки (зшиті полімери, наприклад амілопектин), тривимірної сітки (зшиті полімери, наприклад затверділі епоксидні смоли). Полімери, молекули яких затверділі епоксидні смоли). Полімери, молекули яких складаються з однакових мономерних ланок, називаються складаються з однакових мономерних ланок, називаються гомополімерами (наприклад полівінілхлорид, полікапроамід, гомополімерами (наприклад полівінілхлорид, полікапроамід, целюлоза).целюлоза).

Макромолекули того самого хімічного складу можуть бути Макромолекули того самого хімічного складу можуть бути побудовані з ланок різної просторової конфігурації. Якщо побудовані з ланок різної просторової конфігурації. Якщо макромолекули складаються з однакових чи стереоізомерів макромолекули складаються з однакових чи стереоізомерів з різних стереоізомерів, що чергуються в ланцюзі у з різних стереоізомерів, що чергуються в ланцюзі у визначеній періодичності, полімери називаються визначеній періодичності, полімери називаються стереорегулярними.стереорегулярними.

Полімери, макромолекули яких містять кілька типів мономерних Полімери, макромолекули яких містять кілька типів мономерних ланок, називаються сополімерами. Сополімери, у яких ланки ланок, називаються сополімерами. Сополімери, у яких ланки кожного типу утворять досить довгі безупинні послідовності, що кожного типу утворять досить довгі безупинні послідовності, що переміняють один одного в межах макромолекули, називаються переміняють один одного в межах макромолекули, називаються блоксополімерами. До внутрішнього (некінцевим) ланкам блоксополімерами. До внутрішнього (некінцевим) ланкам макромолекули однієї хімічної будівлі можуть бути приєднані макромолекули однієї хімічної будівлі можуть бути приєднані одна чи кілька ланцюгів іншої будівлі. Такі сополімери одна чи кілька ланцюгів іншої будівлі. Такі сополімери називаються щепленими.називаються щепленими.

Полімери, у яких кожен чи деякий стереоізомери ланки Полімери, у яких кожен чи деякий стереоізомери ланки утворять досить довгі безупинні послідовності, що переміняють утворять досить довгі безупинні послідовності, що переміняють один одного в межах однієї макромолекули, називаються один одного в межах однієї макромолекули, називаються стереоблоксополімерами.стереоблоксополімерами.

У залежності від складу основної (головної) ланцюга полімери, У залежності від складу основної (головної) ланцюга полімери, поділяють на: гетероцепні, в основному ланцюзі яких містяться поділяють на: гетероцепні, в основному ланцюзі яких містяться атоми різних елементів, найчастіше вуглецю, азоту, кремнію, атоми різних елементів, найчастіше вуглецю, азоту, кремнію, фосфору, і гомоцепні, основні ланцюги яких побудовані з фосфору, і гомоцепні, основні ланцюги яких побудовані з однакових атомів. З гомоцепні полімерів найбільш поширені однакових атомів. З гомоцепні полімерів найбільш поширені карбоцепні полімери, головні ланцюги яких складаються тільки карбоцепні полімери, головні ланцюги яких складаються тільки з атомів вуглецю, наприклад поліетилен, поліметилметакрилат, з атомів вуглецю, наприклад поліетилен, поліметилметакрилат, политетрафторзтілен. Приклади гетероцепних полімерів - политетрафторзтілен. Приклади гетероцепних полімерів - поліефіри (полиетилентерефталат, полікарбонати), поліаміди, поліефіри (полиетилентерефталат, полікарбонати), поліаміди, мочевино-формальдегідні смоли, білки, деякі кремнійорганічні мочевино-формальдегідні смоли, білки, деякі кремнійорганічні полімери. Полімери, макромолекули яких поряд з вуглеводні полімери. Полімери, макромолекули яких поряд з вуглеводні групами містять атоми неорганогенних елементів, називаються групами містять атоми неорганогенних елементів, називаються елементоорганічніелементоорганічні.. Окрему групу полімерів утворять неорганічні Окрему групу полімерів утворять неорганічні полімери, наприклад пластична сірка, поліфосфонітрилхлорид.полімери, наприклад пластична сірка, поліфосфонітрилхлорид.

Властивості і Властивості і найважливіші найважливіші

характеристики.характеристики. Лінійні полімери мають специфічний комплекс фізико-хімічних і Лінійні полімери мають специфічний комплекс фізико-хімічних і

механічних властивостей. Найважливіші з цих властивостей: механічних властивостей. Найважливіші з цих властивостей: здатність утворювати високоміцні анізотропні високоорієнтивані здатність утворювати високоміцні анізотропні високоорієнтивані волокна і плівки волокна і плівки ,, здатність до великих, що довгостроково здатність до великих, що довгостроково розвиваються оборотним деформаціям; здатність у розвиваються оборотним деформаціям; здатність у високоеластому стані набухати перед розчиненням; висока високоеластому стані набухати перед розчиненням; висока в'язкість розчинівв'язкість розчинів.. Цей комплекс властивостей обумовлений Цей комплекс властивостей обумовлений високою молекулярною масою, ланцюговою будівлею, а також високою молекулярною масою, ланцюговою будівлею, а також гнучкістю макромолекул. При переході від лінійних ланцюгів до гнучкістю макромолекул. При переході від лінійних ланцюгів до розгалужених, рідких тривимірних сіток і, нарешті, до густих розгалужених, рідких тривимірних сіток і, нарешті, до густих сітчастих структур цей комплекс властивостей стає усе менш сітчастих структур цей комплекс властивостей стає усе менш вираженим. Сильно зшиті полімери нерозчинні, неплавкі і вираженим. Сильно зшиті полімери нерозчинні, неплавкі і нездатні до високоеластичних деформацій.нездатні до високоеластичних деформацій.

Полімери можуть існувати в кристалічному й аморфному станах. Полімери можуть існувати в кристалічному й аморфному станах. Необхідна умова кристалізації - регулярність досить довгих Необхідна умова кристалізації - регулярність досить довгих ділянок макромолекули. У кристалічних полімерах можливе ділянок макромолекули. У кристалічних полімерах можливе виникнення різноманітних надмолекулярних структур (фібрил, виникнення різноманітних надмолекулярних структур (фібрил, сферолітів, монокристаллов, тип яких багато в чому визначає сферолітів, монокристаллов, тип яких багато в чому визначає властивості полімерного матеріалу. Надмолекулярні структури в властивості полімерного матеріалу. Надмолекулярні структури в незакристалізованих (аморфних) полімерах менш виражені, чим незакристалізованих (аморфних) полімерах менш виражені, чим у кристалічних.у кристалічних.

Незакристалізовані полімери можуть знаходитися в трьох Незакристалізовані полімери можуть знаходитися в трьох фізичних станах: склоподібному, високоеластичному і фізичних станах: склоподібному, високоеластичному і вязкотекучому. Полімери з низкою (нижче кімнатної) вязкотекучому. Полімери з низкою (нижче кімнатної) температурою переходу зі склоподібного у температурою переходу зі склоподібного у високоеластичний стан називаються еластомерами, з високоеластичний стан називаються еластомерами, з високої - пластиками. У залежності від хімічного складу, високої - пластиками. У залежності від хімічного складу, будівлі і взаємного розташування макромолекул будівлі і взаємного розташування макромолекул властивості полімери можуть мінятися в дуже широких властивості полімери можуть мінятися в дуже широких межах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, побудований із гнучких межах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, побудований із гнучких углеводородних ланцюгів, при температурі близько 20 °С - углеводородних ланцюгів, при температурі близько 20 °С - еластичний матеріал, що при температурі -60 °Ñ еластичний матеріал, що при температурі -60 °Ñ переходить у стеклообразное стан; поліметилметакрилат, переходить у стеклообразное стан; поліметилметакрилат, побудований з більш твердих ланцюгів, при температурі побудований з більш твердих ланцюгів, при температурі близько 20 °Ñ - твердий стеклообразний продукт, що близько 20 °Ñ - твердий стеклообразний продукт, що переходить у високоеластичное стан лише при 100 °Ñ. переходить у високоеластичное стан лише при 100 °Ñ. Целюлоза - полімер з дуже твердими ланцюгами, Целюлоза - полімер з дуже твердими ланцюгами, з'єднаними межмолекулярними водневими зв'язками, з'єднаними межмолекулярними водневими зв'язками, узагалі не може існувати у високоеластичном стані до узагалі не може існувати у високоеластичном стані до температури її розкладання. Великі розходження у температури її розкладання. Великі розходження у властивостях полімерів можуть спостерігатися навіть у властивостях полімерів можуть спостерігатися навіть у тому випадку, якщо розходження в будівлі макромолекул тому випадку, якщо розходження в будівлі макромолекул на перший погляд і невеликі. Так, стереорегулярний на перший погляд і невеликі. Так, стереорегулярний полістирол - кристалічна речовина з температурою полістирол - кристалічна речовина з температурою плавлення близько 235 °Ñ, а нестереорегулярний узагалі плавлення близько 235 °Ñ, а нестереорегулярний узагалі не здатний кристалізуватися і розм'якшується при не здатний кристалізуватися і розм'якшується при температурі близько 80 °Ñ.температурі близько 80 °Ñ.

Деякі властивості полімерів, наприклад розчинність, Деякі властивості полімерів, наприклад розчинність, здатність до грузлого плину, стабільність, дуже чуттєві здатність до грузлого плину, стабільність, дуже чуттєві до дії невеликих кількостей чи домішок добавок, що до дії невеликих кількостей чи домішок добавок, що реагують з макромолекулами. Так, щоб перетворити реагують з макромолекулами. Так, щоб перетворити лінійний полімер з розчинного в цілком нерозчинний, лінійний полімер з розчинного в цілком нерозчинний, досить утворити на одну макромолекулу 1-2 поперечні досить утворити на одну макромолекулу 1-2 поперечні зв'язки.зв'язки.

Найважливіші характеристики полімерів - хімічний склад, Найважливіші характеристики полімерів - хімічний склад, молекулярна маса і молекулярно-масовий розподіл, ступінь молекулярна маса і молекулярно-масовий розподіл, ступінь розгалуженості і гнучкості макромолекул, розгалуженості і гнучкості макромолекул, стереорегулярность і інші. Властивості полімерів істотно стереорегулярность і інші. Властивості полімерів істотно залежать від цих характеристик.залежать від цих характеристик.

ОдержанняОдержання Природні полімери утворяться в процесі біосинтезу в Природні полімери утворяться в процесі біосинтезу в

клітках живих організмів. За допомогою екстракції, клітках живих організмів. За допомогою екстракції, фракційного осадження й інших методів вони можуть фракційного осадження й інших методів вони можуть бути виділені з рослинної і тваринної сировини. бути виділені з рослинної і тваринної сировини. Синтетичні полімери одержують полімеризацією і Синтетичні полімери одержують полімеризацією і поліконденсацією. Карбоцепние полімери звичайно поліконденсацією. Карбоцепние полімери звичайно синтезують полімеризацією мономерів з однієї чи синтезують полімеризацією мономерів з однієї чи декількома кратними вуглецевими чи зв'язками декількома кратними вуглецевими чи зв'язками мономерів, що містять хитливі карбоциклические мономерів, що містять хитливі карбоциклические угруповання (наприклад, з циклопропану і його угруповання (наприклад, з циклопропану і його похідних), Гетероцепние полімери одержують похідних), Гетероцепние полімери одержують поліконденсацією, а також полімеризацією мономерів, поліконденсацією, а також полімеризацією мономерів, що містять кратні зв'язки углеродоелемента що містять кратні зв'язки углеродоелемента (наприклад, З=ПРО, З=N, N=З=ПРО) чи неміцні (наприклад, З=ПРО, З=N, N=З=ПРО) чи неміцні гетероциклические угруповання.гетероциклические угруповання.

Полімери в сільському Полімери в сільському господарствігосподарстві

Сьогодні можна говоритити щонайменше про чотири основні Сьогодні можна говоритити щонайменше про чотири основні напрямки використання полімерних матеріалів у сільському напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві. І у вітчизняній і у світовій практиці перше місце господарстві. І у вітчизняній і у світовій практиці перше місце належить плівкам. Завдяки застосуванню мульчируючої належить плівкам. Завдяки застосуванню мульчируючої перфорованої плівки на полях врожайність деяких культур перфорованої плівки на полях врожайність деяких культур підвищується до 30%, а терміни дозрівання прискорюються на 10-14 підвищується до 30%, а терміни дозрівання прискорюються на 10-14 днів. Використання поліетиленової плівки для гідроізоляції днів. Використання поліетиленової плівки для гідроізоляції створюваних водоймищ забезпечує істотне зниження утрат вологи, створюваних водоймищ забезпечує істотне зниження утрат вологи, що запасається. Укриття плівкою сінажу, силосу, грубих кормів що запасається. Укриття плівкою сінажу, силосу, грубих кормів забезпечує їхню кращу схоронність навіть у несприятливих погодних забезпечує їхню кращу схоронність навіть у несприятливих погодних умовах. Але головна область використання плівкових полімерних умовах. Але головна область використання плівкових полімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво й експлуатація матеріалів у сільському господарстві - будівництво й експлуатація плівкових теплиць. В даний час стало технічно можливим випускати плівкових теплиць. В даний час стало технічно можливим випускати полотнища плівки шириною до 16 м, а це дозволяє будувати плівкові полотнища плівки шириною до 16 м, а це дозволяє будувати плівкові теплиці шириною в підставі до 7,5 і довжиною до 200 м. У таких теплиці шириною в підставі до 7,5 і довжиною до 200 м. У таких теплицях можна всі сільськогосподарські роботи проводити теплицях можна всі сільськогосподарські роботи проводити механізовано; більш того, ці теплиці дозволяють вирощувати механізовано; більш того, ці теплиці дозволяють вирощувати продукцію круглорічно. У холодний час теплиці обігріваються знов-продукцію круглорічно. У холодний час теплиці обігріваються знов-таки за допомогою полімерних труб, закладених у ґрунт на глибину таки за допомогою полімерних труб, закладених у ґрунт на глибину 60-70 див.60-70 див.

З погляду хімічної структури полімерів, використовуваних у З погляду хімічної структури полімерів, використовуваних у тепличних господарствах такого роду, можна відзначити тепличних господарствах такого роду, можна відзначити переважне використання полиетилена, переважне використання полиетилена, непластифицированного полівінілхлориду й у меншій мері непластифицированного полівінілхлориду й у меншій мері поліамідів. Поліетиленові плівки відрізняються кращою поліамідів. Поліетиленові плівки відрізняються кращою світлопроникністю, кращими властивостями міцності, але світлопроникністю, кращими властивостями міцності, але гіршої погодостійкості і порівняно високими гіршої погодостійкості і порівняно високими тепловтратами. Вони можуть справно служити лише 1-2 тепловтратами. Вони можуть справно служити лише 1-2 сезону. Поліамідні й інші плівки поки застосовуються сезону. Поліамідні й інші плівки поки застосовуються порівняно рідко.порівняно рідко.

Інша область широкого застосування полімерних Інша область широкого застосування полімерних матеріалів у сільському господарстві - меліорація. Отут і матеріалів у сільському господарстві - меліорація. Отут і різноманітні форми труб і шлангів для поливу, особливо різноманітні форми труб і шлангів для поливу, особливо для самого прогресивних у даний час краплинного для самого прогресивних у даний час краплинного зрошення; отут і перфоровані пластмасові труби для зрошення; отут і перфоровані пластмасові труби для дренажу. Цікаво відзначити, що термін служби дренажу. Цікаво відзначити, що термін служби пластмасових труб у системах дренажу, напри мір, у пластмасових труб у системах дренажу, напри мір, у республіках Прибалтики в 3-4 рази довше, ніж відповідних республіках Прибалтики в 3-4 рази довше, ніж відповідних керамічних труб. Вдобавок використання пластмасових керамічних труб. Вдобавок використання пластмасових труб, особливо з гофрованого полівінілхлориду, дозволяє труб, особливо з гофрованого полівінілхлориду, дозволяє майже цілком виключити ручна праця при прокладці майже цілком виключити ручна праця при прокладці дренажних систем.дренажних систем.

Два інших головних напрямки використання Два інших головних напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві - полімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво, особливо тваринницьких приміщень, і будівництво, особливо тваринницьких приміщень, і машинобудування. машинобудування.

Полімери в Полімери в машинобудуваннімашинобудуванні

Нічого дивного в тім, що ця галузь - Нічого дивного в тім, що ця галузь - головний споживач чи ледве не всіх головний споживач чи ледве не всіх матеріалів, вироблених у нашій матеріалів, вироблених у нашій країні, у тому числі і полімерів. країні, у тому числі і полімерів. Використання полімерних матеріалів Використання полімерних матеріалів у машинобудуванні росте такими у машинобудуванні росте такими темпами, які не знають прецеденту темпами, які не знають прецеденту у всій людській історії. Приміром, у у всій людській історії. Приміром, у 1976 1. машинобудування нашої 1976 1. машинобудування нашої країни спожило 800000 т пласт мас, країни спожило 800000 т пласт мас, а в 1960 р. - всього 116 000 т. При а в 1960 р. - всього 116 000 т. При цьому цікаво відзначити, що ще цьому цікаво відзначити, що ще десять років тому в десять років тому в машинобудування направлялося 37машинобудування направлялося 37—38% усіх пластмас, що —38% усіх пластмас, що випускаються в нашій країні, а 1980 випускаються в нашій країні, а 1980 р. частка машинобудування у р. частка машинобудування у використанні пластмас знизилася до використанні пластмас знизилася до 28%. І справа отут не в тім, що могла 28%. І справа отут не в тім, що могла б знизиться потреба, а в тім, що інші б знизиться потреба, а в тім, що інші галузі народного господарства стали галузі народного господарства стали застосовувати полімерні матеріали в застосовувати полімерні матеріали в сільському господарстві, у сільському господарстві, у будівництві, у легкій і харчовій будівництві, у легкій і харчовій промисловості ще більш інтенсивно.промисловості ще більш інтенсивно.

При цьому доречно відзначити, При цьому доречно відзначити, що в останні роки трохи що в останні роки трохи змінилася і функція полімерних змінилася і функція полімерних матеріалів у будь-якій галузі. матеріалів у будь-якій галузі. Полімерам стали довіряти усе Полімерам стали довіряти усе більш і більш відповідальні більш і більш відповідальні задачі. З полімерів стали задачі. З полімерів стали виготовляти усе більше щодо виготовляти усе більше щодо дрібних, але конструктивно дрібних, але конструктивно складних і відповідальних складних і відповідальних деталей машин і механізмів, і в деталей машин і механізмів, і в той же час усі частіше полімери той же час усі частіше полімери стали застосовуватися у стали застосовуватися у виготовленні великогабаритних виготовленні великогабаритних корпусних деталей машин і корпусних деталей машин і механізмів, що несуть значні механізмів, що несуть значні навантаження. Нижче буде навантаження. Нижче буде докладніше розказано про докладніше розказано про застосування полімерів в застосування полімерів в автомобільній і авіаційній автомобільній і авіаційній промисловості, тут же згадаємо промисловості, тут же згадаємо лише один примітний факт: лише один примітний факт: кілька років назад по Москві кілька років назад по Москві ходив цельнопластмассовий ходив цельнопластмассовий трамвай. А от інший факт: трамвай. А от інший факт: чверть усіх дрібних судів - чверть усіх дрібних судів - катерів, шлюпок, човнів - тепер катерів, шлюпок, човнів - тепер будується з пластичних мас.будується з пластичних мас.

Широко застосовуються полімерні Широко застосовуються полімерні матеріали й у такій галузі народного матеріали й у такій галузі народного господарства, як приладобудування. Тут господарства, як приладобудування. Тут отриманий найвищий економічний ефект у отриманий найвищий економічний ефект у середньому в 1,5-2,0 рази вище, ніж в середньому в 1,5-2,0 рази вище, ніж в інших галузях машинобудування. інших галузях машинобудування. Порозумівається це, зокрема тим що Порозумівається це, зокрема тим що велика частина полімерів переробляється в велика частина полімерів переробляється в приладобудуванні самими прогресивними приладобудуванні самими прогресивними способами що підвищує рівень корисного способами що підвищує рівень корисного використання (і безвідходність отходность) використання (і безвідходність отходность) термопластов, збільшує коефіцієнт заміни термопластов, збільшує коефіцієнт заміни дорогих матеріалів. Поряд з цим значно дорогих матеріалів. Поряд з цим значно знижуються витрати живої праці. знижуються витрати живої праці. Найпростішим і дуже переконливим Найпростішим і дуже переконливим прикладом може служити виготовлення прикладом може служити виготовлення друкованих схем: процес, не мислимий без друкованих схем: процес, не мислимий без полімерних матеріалів, а з ними і цілком полімерних матеріалів, а з ними і цілком автоматизований.автоматизований.

Ще одна область застосування полімерних матеріалів Ще одна область застосування полімерних матеріалів у машинобудуванні, гідна окремого згадування, - у машинобудуванні, гідна окремого згадування, - виготовлення металорізального інструмента. В міру виготовлення металорізального інструмента. В міру розширення використання міцних сталей н сплавів розширення використання міцних сталей н сплавів усе більш тверді вимоги пред'являються до обробного усе більш тверді вимоги пред'являються до обробного інструменту. І тут теж на виторг інструментальнику і інструменту. І тут теж на виторг інструментальнику і верстатнику приходять пластмаси. Але не зовсім верстатнику приходять пластмаси. Але не зовсім звичайні пластмаси надвисокої твердості, такі, котрі звичайні пластмаси надвисокої твердості, такі, котрі сміють посперечатися навіть з алмазом. Король сміють посперечатися навіть з алмазом. Король твердості, алмаз, ще не скинуть зі свого трону, але твердості, алмаз, ще не скинуть зі свого трону, але справа йде до тому. Деякі окисли (наприклад з роду справа йде до тому. Деякі окисли (наприклад з роду фианитов), нітриди, карбіди, уже сьогодні фианитов), нітриди, карбіди, уже сьогодні демонструють не меншу твердість, так до того ж і демонструють не меншу твердість, так до того ж і велику термостійкість. Усе лихо в тім, що вони поки велику термостійкість. Усе лихо в тім, що вони поки ще більш дороги, чим природні і синтетичні алмази, ще більш дороги, чим природні і синтетичні алмази, так до того ж їм свойствен “королівський порок” - так до того ж їм свойствен “королівський порок” - вони здебільшого тендітні. От і приходиться, щоб вони здебільшого тендітні. От і приходиться, щоб удержати їх від розтріскування, кожне зернятко удержати їх від розтріскування, кожне зернятко такого абразиву оточувати полімерним упакуванням такого абразиву оточувати полімерним упакуванням найчастіше з фенолформальдегидних смол. Тому найчастіше з фенолформальдегидних смол. Тому сьогодні три чверті абразивного інструмента сьогодні три чверті абразивного інструмента випускається з застосуванням синтетичних смол.випускається з застосуванням синтетичних смол.

Пластмаси Пластмаси використовують і для використовують і для виготовлення протезів виготовлення протезів , наприклад вставних , наприклад вставних щелеп.щелеп.

Поліестер - пластик , Поліестер - пластик , який широко який широко використовується для використовується для виробництва одягувиробництва одягу

Пластмаса Пластмаса витісняє метал і витісняє метал і кераміку , тому що кераміку , тому що вироби з неї легкі вироби з неї легкі й водночас міцні.й водночас міцні.

Сучасні човни Сучасні човни роблять з міцного , роблять з міцного , легкого пластику.легкого пластику.

ПоліетиленПоліетилен Якщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому Якщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому

тиску, його молекули почнуть сполучатися одна з одною у тиску, його молекули почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули. Сполучення молекул відбувається за великі молекули. Сполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць валентності. Цей процес можна схематично зобразити валентності. Цей процес можна схематично зобразити такими рівняннями:такими рівняннями:CHCH22=CH=CH2 2 + CH+ CH22=CH=CH22 + ... -> + ... ->

[ —[ — CHCH2 2 —— CHCH2 2 — + —— + — CHCH2 2 —— CHCH2 2 — + ...] ->— + ...] -> — — CHCH2 2 —— CHCH2 2 —— CHCH2 2 —CH—CH2 2 — ...— ... Таким способом у ланцюжки можуть сполучатися тисячі, Таким способом у ланцюжки можуть сполучатися тисячі,

десятки тисяч і більше молекул мономеру. Молекули десятки тисяч і більше молекул мономеру. Молекули поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул, зрозуміло, вільними валентності не залишаються, молекул, зрозуміло, вільними валентності не залишаються, як це показано на схемі. Вони насичуються приєднанням до як це показано на схемі. Вони насичуються приєднанням до кінців молекул вільних атомів або радикалів, що кінців молекул вільних атомів або радикалів, що утворюються при руйнуванні молекул етилену.утворюються при руйнуванні молекул етилену.

Будову молекул полімеру зображають звичайно Будову молекул полімеру зображають звичайно скорочено структурою однієї елементарної ланки. скорочено структурою однієї елементарної ланки. Скорочена структурна формула поліетилену:Скорочена структурна формула поліетилену:

[ — CH[ — CH2 2 — CH— CH2 2 — ]n— ]n Число n показує, скільки молекул мономеру сполучається Число n показує, скільки молекул мономеру сполучається

в молекулу полімеру. Це число називають коефіцієнтом в молекулу полімеру. Це число називають коефіцієнтом полімеризації.полімеризації.

Різні молекули даного полімеру складаються з різного Різні молекули даного полімеру складаються з різного числа молекул мономеру. Тому й молекулярні маси числа молекул мономеру. Тому й молекулярні маси різних молекул даного полімеру різні. В галузі різних молекул даного полімеру різні. В галузі полімерних сполук молекулярна маса показує не масу полімерних сполук молекулярна маса показує не масу кожної окремої молекули, а середню молекулярну масу. кожної окремої молекули, а середню молекулярну масу. Молекулярна маса окремих молекул даного полімеру Молекулярна маса окремих молекул даного полімеру може значно відрізнятися від його середньої може значно відрізнятися від його середньої молекулярної маси.молекулярної маси.

Так, наприклад, коли етилен піддавати полімеризації Так, наприклад, коли етилен піддавати полімеризації під тиском 300 атм, то утворюється пластичний полімер під тиском 300 атм, то утворюється пластичний полімер з довжиною ланцюжків макромолекул до 1500—2000 з довжиною ланцюжків макромолекул до 1500—2000 елементарних ланок. Середня молекулярна маса такого елементарних ланок. Середня молекулярна маса такого поліетилену досягає 56 000 в. о. При тиску 1500 атм поліетилену досягає 56 000 в. о. При тиску 1500 атм утворюється твердий поліетилен з довжиною ланцюжків утворюється твердий поліетилен з довжиною ланцюжків макромолекул до 5000—6000 елементарних ланок і з макромолекул до 5000—6000 елементарних ланок і з середньою молекулярною масою понад 150 000 в. о.середньою молекулярною масою понад 150 000 в. о.

Властивості Властивості Поліетилен являє собою білу Поліетилен являє собою білу

пластичну тверду речовину з пластичну тверду речовину з високими механічними і високими механічними і діелектричними властивостями. Він діелектричними властивостями. Він відзначається високою стійкістю до дії відзначається високою стійкістю до дії органічних розчинників, розведених органічних розчинників, розведених кислот, лугів і окисників, а також газо- кислот, лугів і окисників, а також газо- і вологонепроникністю. Поліетилен і вологонепроникністю. Поліетилен термопластичний, при нагріванні термопластичний, при нагріванні понад 110°С він розм'ягшується.понад 110°С він розм'ягшується.

ЗастосуванняЗастосування Завдяки високій хімічній стійкості поліетилен Завдяки високій хімічній стійкості поліетилен

широко застосовується в хімічній широко застосовується в хімічній промисловості для виробництва труб, частин промисловості для виробництва труб, частин різних апаратів, внутрішньої футеровки різних апаратів, внутрішньої футеровки місткостей для зберігання кислот тощо. місткостей для зберігання кислот тощо. Поліетилен застосовується також в Поліетилен застосовується також в електротехнічній, електрокабельній і електротехнічній, електрокабельній і радіотехнічній промисловості як добрий радіотехнічній промисловості як добрий ізолятор електропроводів. Значна частина ізолятор електропроводів. Значна частина поліетилену йде на виготовлення поліетилену йде на виготовлення водопровідних труб, а також різних водопровідних труб, а також різних побутових предметів — поліетиленових побутових предметів — поліетиленових плівок, бутелів, пробок тощо.плівок, бутелів, пробок тощо.

Кристалічні решітки Кристалічні решітки полімерівполімерів

Ненасичені полімериНенасичені полімери Ненаси́чені поліме́риНенаси́чені поліме́ри або або спряжені спряжені

полімериполімери —  — полімериполімери, в основному , в основному хребті яких є подійні зв'язки.хребті яких є подійні зв'язки.Класичний приклад ненасиченого Класичний приклад ненасиченого полімеру — полімеру — поліацетиленполіацетилен, в якому , в якому одинарний і подвійний зв'язок одинарний і подвійний зв'язок чергуються вздовж хребта.Завдяки чергуються вздовж хребта.Завдяки існуванню подвійних зв'язків існуванню подвійних зв'язків спряжені полімери є спряжені полімери є напівпровідникаминапівпровідниками або навіть або навіть провідникамипровідниками..

КІНЕЦЬКІНЕЦЬ

Підготували Підготували :: Учениці Учениці VVІ гімназійного І гімназійного

класу класу ЧНВК №13ЧНВК №13Байор ІраБайор Іра

Багнюк ТаняБагнюк Таня