- •Мчс России Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы
- •Кафедра физико-химических основ процессов горения и тушения
- •Раздел IV: физико-химические свойства органических веществ.
- •Тема 18.: Полимеры и полимерные материалы.
- •III. Учебно-материальное обеспечение
- •IV. Методические рекомендации преподавателю по подготовке и проведению практического занятия
- •3. Свойства и получение пластмасс.
- •Аминопласты составляют до 40 % всех производимых реактопластов. Получают аминопласты из мочевины и формальдегида:
- •III. Литература, рекомендованная для подготовки к занятию основная
- •Кафедра физико-химических основ процессов горения и тушения
- •Тема 18.: Полимеры и полимерные материалы.
- •Тема 18.: Полимеры и полимерные материалы.
- •Дата проведения: Учебные часы: 2 Место проведения: учебная аудитория группы
- •I. Цели занятия
- •III. Расчет учебного времени
- •IV. Литература, рекомендованная преподавателю основная основная
- •Дополнительная
- •Нормативно-правовые документы
III. Учебно-материальное обеспечение
1. Технические средства обучения: телевизор, видеомагнитофон, DVD-проигрыватель, компьютерная техника, интерактивная доска.
2. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева, демонстрационные плакаты, схемы, образцы полимеров.
IV. Методические рекомендации преподавателю по подготовке и проведению практического занятия
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ (13 мин.)
Преподаватель проверяет наличие слушателей (курсантов), объявляет тему, учебные цели и вопросы занятия, последовательность их отработки, ориентировочное время выполнения задания и напоминает, что к концу занятия каждый слушатель должен выполнить.
Проводится краткий опрос группы.
Билет №: (Образец)
1. Напишите реакцию кислотного гидролиза этилового эфира уксусной кислоты. Назовите образующиеся вещества.
2. Напишите выражение для расчета теплового эффекта реакции горения в воздухе по 2 следствию из закона Гесса вещества, полученного в п. 1 и содержащего 1 атом кислорода.
3. Дана реакция А(Г) + 2В(Ж)<->2Д(Г) + 2Е(Ж) + Q.
Для этой реакции:
1) Напишите выражение для скорости обратной реакции.
2) Как влияет повышение давления на выход конечных продуктов?
3) Как изменится скорость прямой реакции при увеличении концентрации веществ А и В в 2 раза?
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ(70 мин.)
Вопрос № 1. Реакции полимеризации (35 мин.).
Примеры полимеров, получаемых реакцией полимеризации
№
|
Мономер
|
Полимер
|
Свойства полимера
|
||
1.
|
СН2 = СН2 этилен
|
(-СН2-СН2-)П Полиэтилен |
Прочность, высокие электроизоляционные свойства, небольшая плотность, высокая |
||
|
|
|
химическая стойкость.
|
||
2.
|
СН3 — СН= СН2
|
(-СН2-СН-)n ׀ |
Большая механическая прочность, и теплостойкость, чем у |
||
|
пропилен
|
СН3 полипропилен |
полиэтилена. Высокая химическая стойкость. |
||
3.
|
С- СН = СН2 // \ нс сн ׀ II нс сн \\ / сн стирол
|
(- СН- СН2-)n ׀ С // \ нс сн ׀ II нс сн \\ / сн полистирол |
Высокие электроизоляционные свойства, прозрачность. Стереорегулярный полимер более термостоек. Сополимеры не обладают хрупкостью. При 70 - 80°С начинается разложение полимера.
|
||
4.
|
СН2 = СН-С1 винилхлорид
|
(-СН2-СН-)n ׀ С1 поливинилхлорид (ПВХ)
|
Прочность, высокие электроизоляционные свойства, высокая химическая стойкость.
|
||
5.
|
СF2 = СF2 тетрафторэтилен
|
(-СF2-СF2-)n политетрафторэтилен
|
Наивысшая химическая стойкость, очень высокие электроизоляционные свойства, термостойкость до 300°С.
|
||
6.
|
СН2=СН-О-С=О ׀ СН3 винилацетат
|
(-СН2-СН-)n ׀ 0-С=0 ׀ СН3 поливинилацетат(ПВА) |
Эластичность, прозрачность, светостойкость. Малая устойчивость к нагреванию и химическим реагентам.
|
||
7.
|
СН3 ׀ СН2=С- С = 0 ׀ О – СН3, метилметакрилат
|
СН3 ׀ (-СН2-С-)П ׀ О-С=О ׀ СН3 полиметилметакрилат |
Органическое стекло. Прозрачность, светостойкость, механическая прочность. Растворим в ацетоне и дихлорэтане.
|
||
8.
|
Н-С = 0 ׀ Н формальлегид |
(-СН2-0-)n полиформальдегид
|
Прочность, устойчивость к удару. Не растворяется в обычных растворителях.
|
||
Получение и свойства каучуков.
1. Изопреновый каучук.
СН3 СН
I I
пСН2 = С - СН = СН2 -> [- СН2 - С = СН -СН2 -]n
изопрен полиизопрен (изопреновый каучук)
2.
|
СН2=СН-СН=СН2 бутадиен-1,3 В качестве сырья |
(-СН2 –СН=СН-СН2 -)n полибутадиен
|
Бутадиеновый каучук. Водо- и газонепроницаемость |
|
для производства бутадиена- 1 ,3 использовали |
|
|
|
этиловый спирт. |
|
|
3.
|
СН2=СН-СН=СН2 бутадиен- 1 ,3 и С- СН = СН2 // \ нс сн ׀ II нс сн \\ / сн стирол
|
Реакция сополимеризации: (- СН- СН2- СН2-СН=СН- СН2-) n ׀ С // \ нс сн ׀ II нс сн \\ / сн сополимер стирола и бутадиена- 1 ,3 |
Полибутадиен-стирольный каучук. Газонепроницаемость, недостаточная жароустойчивость.
|
Для получения резины каучук подвергают вулканизации. Вулканизация - процесс обработки сырого каучука серой. В результате вулканизации происходит сшивание отдельных цепей каучука серными мостиками:
Резина содержит от 0,5 до 3,5 % серы. Эбонит - 30 % серы.