MAKROMOLEKULÁRNÍ
LÁTKY
Mají C
atomy spojeny do dlouhých řetězců; mohou se střídat s jinými elementy
(atomy N, O, S,...)
Jsou
složeny ze stavební monomerní jednotky, která se
v makromolekula pravidelně opakuje
Musí obsahovat:
Násobnou vazbu
Alespoň dvě reaktivní
(charakteristické) skupiny
polykondenzací
polyadicí
2.
Podle tvaru: lineární, rozvětvené, zesíťované,
prostorově zesíťované
3.
Podle chování při zvýšené teplotě:
termoplasty – po zahřátí
jsou plastické, tvarovatelné
termosety – po zahřátí
ztrácejí plastičnost
Základní stavební jednotka
– pravidelně se opakující část molekuly se stále stejným chem.
složením
Počet
a uspořádání stavebních jednotek rozhoduje o struktuře tedy i vlastnostech
makromolekuly
1. přírodních polymerů
polysacharidy – stavební jednotkou monosacharidy
proteiny – st. j. aminokyseliny
nukleové kyseliny – st. j. základní
nukleotid
polyterpeny (kaučuk) – st. j. izopren
2. syntetických polymerů
prostorové uspořádání staveb. jednotek určuje strukturu
makromolekuly
a)
lineární
– stavební jednotky uspořádány za sebou (polyalkeny),
vinylové???
b)
rozvětvené
– vznikají příčným spojením všech lineárních řetězců do jednoho celku
c)
zesíťované – polybutadien
– složka syntetického kaučuku,; lineární řetězce se spojují atomy S - tvoří
vazby polysulfidického charakteru (vulkanizace
kaučuku)
d)
prostorově
zesíťované – stavební jednotky se
váží do trojrozměrné sítě (fenolformaldehydové, močovinoformaldehydové pryskyřice)
tři možnosti prostorového uspořádání makromolekul
I.
typ zcela uspořádaný (izotaktický)
– metylové skupiny leží na jedné straně řetězce
II.
typ zcela neuspořádaný (ataktický) –
metylové skupiny nepravidelně uspořádány vzhledem k rovině řetězce
III.
typ pravidelně střídavý (syndiotaktický) – metylové skupiny se pravidelně střídají
po obou stranách řetězce
vlastnosti:
malá hustota, lehce zpracovatelné (lisování, vstřikování do forem), elektrické,
tepelnlé izolanty, X měkké, hořlavé, rozkládají se na
jedovaté splodiny
Monomer
reaguje na polymer bez vzniku vedlejšího produktu; podmínkou je násobná vazba
Homopolymerace
– používáme jeden zákl. monomer
Kopolymerace
– používáme dva monomery
Reakční
mechanismus:
1.
iniciace – vyvolání reakce iniciátorem; ten
se snadno štěpí na radikály
2.
propagace – řetězení molekul
v polymery???; exotermická reakce
3.
terminace – spojení dvou narůstajících
řetězců
Polyetylen,
polypropylen – odolné proti působení
většiny kyselin a zásad, teplem lze svařovat; použití – výr. potrubí, elektroinstal. součástek, folií,
Polystyren
– ve vodě, alkoholu, anorganických kyselinách, hydroxidech nerozpustný,
hořlavý, tepelný, zvukový izolátor, dobře se barví, použití – nátěrové hmoty,
lamináty, pěnový polystyren, obalový, izolační materiál
Polyvinylchlorid
(PVC) – odolný vůči kyselinám, zásadám, málo tepelně odolný, elektroizol., použití – výr. vodovodního potrubí, linolea,
koženky, výlisků
neměkčený
– novodur
měkčený
– novoplast
Polytetrafluoretylen
(teflon) – vysoká chem. i tepelná odolnost, použití –
povrch. úprava lyží, nádobí
Polytrifluoretylen
(teflex) – měkčí než teflon, méně stály, lépe
zpracovatelný, použití – těsnění, ochranné obleky, hadice
Polymetylmetakrylát
(plexisklo, Umaplex) – rozpustný ve většině org. rozpouštědel, propouští UV, průhledný, použití –
bižuterie, optické čočky, zubní protézy
Při
polykondenzaci reagují molekuly dvou nebo více monomerů za vzniku jednoduchého
vedlejšího produktu (jednoduchá anorg. sloučenina –
H2O, NH3, HCl,…)
Má
stupňovitý průběh; většinou jde o exotermický děj; vznikají:
-Polyestery
Tesilové vlákno
– vznik zvlákňováním polyetylentereftalátu (směs se
vstřikuje tryskou do chladného roztoku), pevné, pružné, trvanlivé
Sklolamináty
– vznik nanášením směsi polymeru a vícesytného alkoholu na tkaninu za
skleněných vláken; pevné; elektroizol. Vlastnosti,
odolné proti chemikáliím; výroba potrubí v chem.
průmyslu, střešních krytin, karoserií, letadel
Nylon
6 6 – vznik polykondenzací 1,6-hexametylendiaminu a kys. adipové
Silon
(polyamid 6) – příprava protlačováním polykaprolaktanu
tryskami do chladící lázně – tuhne na vlákno; výroba textil. vláken – dobře se
barví, pevná, pružná – nemačkavé látky, vlasce, výplety
-Fenolformaldehydové pryskyřice (fenoplasty) – vznik
kondenzací spolu s formaldehydem
v kyselém prostředí – novolaky
v zásaditém prostř.
– bakelit
Pokud
se reakce účastní monomer s třemi nebo vícefunkčními
skupinami – zesíťování řetězců – vznikají rezoly –
zahříváním rezity – netavitelné, těžko rozpustné –
výroba elektroinst. Součástek (vypínače, objímky,…)
-Močovinoformaldehydové pryskyřice (aminoplasty)
– vznik polykondenzací močoviny s formaldehydem; bezbarvé, snadno barvitelné;
dekorační, izolační, nátěrové látky, výr, kelímků, talířů
-Epoxidové pryskyřice – vznik polykondenzací vícesytných fenolů a
sloučenin obsahujících epoxidovou skupinu; výroba laků, lepidel
Syntetické látky
vzniklé POLYADICÍ
Polyadice probíhá stupňovitě, nevzniká žádný vedlejší
produkt; znakem je přesun H atomu v řetězci; slabě vázaný proton se
odštěpí, aduje se na dvojnou vazbu C=A, která se
štěpí a monomer se naváže do řetězce.
-Polyuretany –
k výrobě barexu = umělá kůže, molitanu,
syntetických vláken, lepidel