Makromolekulární látky - úvod

Makromolekulární látky/polymery

• látky, které se skládají z opakujících se stavebních jednotek tzv. monomerů

• kolik monomerů je přítomno v molekule nám udává polymerační stupeň

• rozlišujeme:

  • monomery-jedna stavební jednotka

  • oligomery – 2-10 stavební jednotek

    • dimer – 2

  • polymery – 11 a více staveních jednotek

  • homopolymer – látka tvořená pouze jedním typem monomeru

  • kopolymer – látka tvořená více různými monomery

• podle původu rozlišujeme:

  • polymery přírodní – vznikají v tělech živočichů a rostlin (sacharidy, bílkoviny, nukleové kyseliny, polyterpeny), nejdůležitější pro průmysl: celulóza, lignin škrob, kasein, přírodní kaučuk, želatina, přírodní pryskyřice a vysychavé oleje

  • modifikované přírodní polymery – modifikovaná celulóza (nitráty celulózy, acetáty celulózy, …)

  • polymery syntetické – vyrábějí se z jednoduchých uhlovodíků polyreakcemi

• podle fyzikálních vlastností:

  • plastomery

    • termoplasty – zahříváním měknou a můžeme je tvarovat (PE, PP)

    • termosety – zahříváním tvrdnou, dochází k chemické změně a termosety ztrácí plastičnost, tvrdé, netavitelné a nerozpustné ve většině rozpouštědel (bakelit)

  • elastomery – pružné polymery, které zahříváním měknou. Působením vnější síly se deformují a poté opět zaujímají původní tvar (syntetický kaučuk)

Typy polyreakcí

• Polymerace – spojení monomerů které obsahují alespoň jednu násobnou vazbu (= adice)

  • Radikálová

    • iniciátor reakce se rozpadá na volné radikály

    • 3 fáze: iniciace, propagace, terminace

    • Např. výroba polyvinylchloridu, polyethylenu, polystyrenu, teflonu, syntetického kaučuku, …

  • Iontová

    • Iniciátor je látka, která podlehne heterolytickému štěpení vazby za vzniku iontů

    • Kationtová polymerace – katalyzátor (AlCl3) + kokatalyzátor (látka poskytující H+) vytváří konjugovanou kyselinu, která protonizuje monomer

    • aniontové polymerace – vinylové monomery, které mají vedle dvojné vazby substituent s I- efektem, katalyzátor – alkalické kovy nebo organokovové sloučeniny

• Polykondenzace

  • Kromě makromolekulární látky vzniká také vedlejší produkt – nejčastěji H2O nebo NH3

  • A výroba nejstarší syntetické makromolekulární látky – bakelit

  • výroba polyesterů a polyamidů

• Polyadice

  • Reakce, které se účastní dva monomery se dvěma různými funkčními skupinami

  • jeden monomer musí obsahovat slabě kyselý vodík, který se může uvolnit

  • výroba polyuretanů