- Пути синтеза полимеров. Реакции полимеризации и поликонденсации
- Важнейшие синтетические полимеры
- Синтетические волокна
- знать особенности протекания реакций полимеризации и поликонденсации
- познакомиться с важнейшими синтетическими полимерами
- знать важнейшие синтетические волокна и их применение
- Какие полимеры относят к искусственным? Приведите примеры.
- Как образуются пластмассы? Объясните на примере синтеза динитрата целлюлозы.
- Какие реакции характерны для алкенов?
- Какие реакции характерны для алкадиенов? К каким веществам относят каучуки?
- Чем отличается реакция полимеризации от реакции поликонденсации?
Пути синтеза полимеров. Реакции полимеризации и поликонденсации. Важнейшие синтетические полимеры
На прошлом занятии мы познакомились с природными и искусственными полимерами. Существуют также полимеры, которые в природе не встречаются. Это синтетические полимеры . Пластмассы и волокна, изготавливаемые из них, повсеместно используются человеком.
Синтетические полимеры — это высокомолекулярные соединения, которые полностью синтезируются в результате прохождения химических реакций полимеризации или поликонденсации.
Синтезируются данные полимеры в результате реакций полимеризации или поликонденсации .
С этими реакциями мы с вами уже знакомились.
В результате полимеризации, как вы помните, из мономеров образуется полимер. Таким образом синтезируют различные вещества, имеющие большое хозяйственное значение.
Например, полиэтилен высокого, среднего и низкого давления (ПВД, ПСД, ПНД) . Уравнение получения полиэтилена можно представить в виде следующей схемы.
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/20SKSSUN9DwF_%D1%841.png)
Полиэтилен в быту применяется повсеместно. Это плёнка для сельскохозяйственных нужд, поликарбонат для теплиц, сантехника, контейнеры, полиэтиленовые пакеты (рис. 1). Предметы, изготовленные из полиэтилена, имеют маркировку PE-HD или PE-LD (получены из вторично переработанного сырья).
![](/upload/F2UugtFopHZW_1.png)
Похожий на полиэтилен полимер — полипропилен (маркировка PP) .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/Z1G3xeFg8za3_%D1%842.png)
Он более прочен, менее подвержен воздействию ультрафиолетовых лучей. Поэтому из него делают ёмкости, детали для автомобилей, трубы (рис. 2).
![](/upload/wdo2ntJLLOxw_2.png)
Полихлорвинил или сокращённо ПВХ (PVC) синтезируют из винилхлорида (хлорэтилена) .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/sRff1fbg0TFQ_%D1%843.png)
Применяют его для изготовления линолеума, мебельной кромки, электроизоляции проводов и кабелей, плёнки, искусственной кожи (рис. 3).
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/d4HO79hpxWG8_%D1%80%D0%B8%D1%813.png)
Ещё один полимер — полистирол . Маркировка его PS . Получают данный полимер из винилбензола (стирола) .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/k9t79YJCfkwp_%D1%844.png)
Он достаточно прочный, поэтому из него изготавливают бытовые предметы. Например, стаканчики для йогурта, а также предметы электроники (корпуса бытовых приборов).
![](/upload/KFL0FHtLYC2C_4.png)
Ещё один синтетический полимер — это бутадиеновый каучук . Получается он из алкадиена (бутадиена-1,3), в отличие от полиэтилена и полипропилена.
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/ODdxwfycifts_%D1%845.png)
В результате вулканизации (добавлении серной кислоты) из него получают резину, которая идёт на изготовление шин, камер, резиновых ковриков, резиновой обуви (рис. 5).
![](/upload/Y3usbaInROBw_5.png)
Политетрафторэтилен (ПТФЕ), или тефлон , синтезируют из тетрафторэтилена.
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/AJcEpWAuhpJ2_%D1%846.png)
Им покрывают многие нагревательные приборы, способные выдерживать высокие температуры (рис. 6).
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/3Zqjh7EWZRew_%D1%80%D0%B8%D1%816.jpg)
Реакции поликонденсации отличаются от полимеризации тем, что помимо основного продукта полимера образуется вещество с небольшой молекулярной массой. Чаще всего это вода.
Нередко в реакции полимеризации и поликонденсации вступают несколько веществ. Тогда их называют сополимеры . Например, это фенолформальдегидная смола , синтезированная из фенола и формальдегида .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/ETtx6vK9qAvR_%D1%847.png)
Получается она в результате поликонденсации, а исходным сырьём, как уже было сказано, служат фенол и формальдегид.
Синтетические волокна
Из синтетических полимеров изготавливают не только пластмассы, но и волокна .
Одним из самых распространённых синтетических волокон является капрон . Получают его внутримолекулярной поликонденсацией аминокапроновой кислоты .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/Bwc29IKMK1qC_%D1%848.png)
Применяют капрон для изготовления колготок, кордона для шин, рыболовных сетей (рис. 7).
![](/upload/LglH6vfEGxSI_7.png)
Ещё одно волокно изготавливают из полиэтилентерефталата — лавсан .
Сам полиэтилентерефталат представляет из себя полиэфир. Синтезируют его сополиконденсацией 1,4-бензолдикарбоновой кислоты
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/Ocz5zxDlFU23_%D1%849.png)
и этиленгликоля .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/EsYLgwGp9AKC_%D1%8410.png)
1,4-бензолдикарбоновая кислота имеет тривиальное название терефталевая, поэтому и название полимера полиэтилентерефталат.
Полимер имеет маркировку ПЭТ или ПЭТФ (международная — PET); используется для производства бутылок, тары (рис. 8).
![](/upload/xbdQcgxsMzhy_8.jpg)
Из полиэтилентерефталата изготавливают волокно лавсан , которое идёт на производство платьев, трикотажа, костюмов, пальто (в смеси с шерстью).
Синтетическое волокно нейлон получают поликонденсацией двухосновной адипиновой кислоты
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/ZP6rx8xsBFmm_%D1%8411.png)
и гексаметилендиамина .
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/QfiJiWZlv6ae_%D1%8412.png)
Нейлон применяют для производства различных втулок, плёнок, корпусов различных деталей. Кроме этого, из него изготавливают одежду, например куртки.
Название «нейлон» произошло от названий двух городов: Нью-Йорк и Лондон.
Существуют и другие синтетические пластмассы и волокна, которые невозможно освятить и в рамках целого учебника, даже если на каждый пример мы будем отводить максимум по одной странице.
Это лишний раз демонстрирует многообразие органических веществ, которые мы с вами изучали в этом году.
Упражнение 1
Составьте уравнение химической реакции полимеризации метилового эфира метилпропеновой кислоты (метилметакрилат).
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/d9pSQq62TPTP_%D1%8413.png)
Какой основной продукт получают из этого полимера?
Упражнение 2
Составьте схему синтеза полиэтилентерефталата из терефталевой кислоты и этиленгликоля.
Упражнение 3
Составьте уравнения химических реакции по схеме: этен → этанол → бутадиен-1,3 → бутадиеновый каучук.
Контрольные вопросы
1. Какими способами получают синтетические полимеры?
2. Что такое сополимеры?
3. Приведите примеры нескольких синтетических пластмасс.
4. Приведите примеры нескольких синтетических волокон.
Ответы
Упражнение 1
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/YO8LVrInD5R7_%D0%BE%D1%82%D0%B21.png)
Ответ: органическое стекло.
Упражнение 2
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/M5q2LaBdHlXp_%D0%BE%D1%82%D0%B22.png)
Упражнение 3
![](https://onlineschool-1.hb.bizmrg.com/BzM6yoB0rcTc_%D0%BE%D1%82%D0%B23.png)