Презентация Полиамиды. Классификация по методу получения онлайн

Содержание слайда: Полиамиды Полиамиды — это высокомолекулярные соединения, содержащие между углеводородными остатками повторяющиеся амидные группы CONH

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИЯ ПО МЕТОДУ ПОЛУЧЕНИЯ полиамиды, получаемые конденсацией диаминов с дикарбоновыми кислотами полиамиды, получаемые конденсацией аминокислот

Содержание слайда: Классификация могут быть получены как реакцией полимеризации, так и реакцией поликонденсации

Содержание слайда: Реакции поликонденсации, приводящие к получению полиамидов взаимодействие диаминов с дикарбоновыми кислотами, диэфиров дикарбоновых кислот с диаминами дихлорангидридов дикарбоновых кислот с диаминами динитрилов кислот с альдегидами дикарбоновых кислот с диизоцианатами

Содержание слайда: Важнейший представитель полиамидов первого типа — найлон, получаемый конденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина Важнейший представитель полиамидов второго типа — капрон, получаемый конденсацией лактама 8-аминокапроновой кислоты (капролактама).

Содержание слайда: Свойства полиамидов Полиамиды - твёрдые роговидные полимеры с высокой температурой плавления (например, 2180 С у капрона, 2640 С у найлона). хорошие механические свойства, стоики к истиранию и отличаются высокой разрывной прочностью (700—750 кгс/см2). Полиамиды регулярного строения очень стойки к действию обычных растворителей. Только сильно полярные соединения, такие, как фенол, крезолы, муравьиная кислота, растворяют полиамиды такого типа. Смешанные полиамиды растворяются при нагревании в низших алифатических спиртах (метиловом, этиловом) в смеси с небольшими количествами воды (от 10 до 20%).

Содержание слайда: Промышленные полиамиды нерастворимы в органических растворителях, растворимы в органических кислотах (серной, уксусной), устойчивы к действию минеральных масел, жиров, грибков, плесени, бактерий, воды

Содержание слайда: При нагревании на воздухе в полиамидах протекает термоокислительная деструкция. Влага и УФ, действующие одновременно, резко снижают молекулярную массу, что связана с деструкцией амидной связи.

Содержание слайда: Свойства полиамидов зависят от молекулярной массы и строения исходных веществ

Содержание слайда: Водопоглощение полиамидов

Содержание слайда: Марки полиамидов обозначают цифрами. Первая цифра – число атомов углерода в исходном диамине, вторая – в кислоте

Содержание слайда: Поликондесация диаминов и дикарбоновых кислот протекает как равновесный процесс n H2N–R–NH2+ n HOOC– R1- COOH ↔ H-(-HN–R–NH-CО–R1-CО-)OH +Н2О

Содержание слайда: Выход и молекулярная масса полиамида зависят от полноты и скорости удаления воды, эквимолярности соотношения компонентов отсутствия монофункциональных соединений избыток одного из компонентов может вызывать гидролитические реакции, ацидолиз, аминолиз и привести к резкому снижению молекулярной масс

Содержание слайда: В гексаметиленадипинате (соль АГ) гексаметилендиамин и адипиновая кислота сочетаются строго в эквимолярном соотношении H2N–(СН2)6–NH2 + HOOC– (СН2)4-COOH → n H3N+–(СН2)6–N+H3 –—O C (O)– (СН2)4-C (O)O—

Содержание слайда: При нагревании соли АГ в расплаве происходит её поликонденсация с образованием полиамида n H3N+–(СН2)6–N+H3 –—OC(O)–(СН2)4-C (O)O— → Н(-НN-(СН2)6NНСО(СН2)4-СО-)n-ОН + (n-1)Н2О найлон 66

Содержание слайда: СЫРЬЁ Гексаметилендиамин (СН2)6 (NН2)2 Т кип=90-92С. (при 1,86 кПа), Тпл= 39С Адипиновая кислота HOOC– (СН2)4-COOH белый кристалический порошок, растворим в горячей воде, спирте. Тпл=151С Себациновая кислота HOOC– (СН2)8-COOH белый криствллический порошок Тпл=134

Содержание слайда: Ароматические диамины из-за слабой основности не дают солей с дикарбоновыми кислотами. Поэтому проведение реакции в расплаве не позволяет получить высокомолекулярный продукт, так как не соблюдается эквимолярность соотношения компонентов.

Содержание слайда: Получение полиамидов на границе раздела фаз —Сl-C+-R-C+-Cl— Сl-C-R-CCl Сl-C-R-C H2N–R1–NH2 H2N-R1-N+H2 H2N–R1–NH

Содержание слайда: Преимущества реакции на границе раздела фаз Нет необходимость соблюдать строгую эквимолярность исходных веществ – реакция протекает на поверхности раздела фаз, поэтому эквимолярность регулируется поверхностью раздела. Получается полимер с очень высокой степенью полимеризации. Реакция протекает с высокой скоростью в течение нескольких минут до полного завершения. Можно использовать всё многообразие диаминов и дикарбоновых кислот, независимо от их устойчивости к повышенным температурам.

Содержание слайда: Фенилон Ароматический полиамид получаемый из хлорангидрида изофталевой кислоты и метафенилендиамина. На основе фенилона получают термостойкое волокно.

Содержание слайда: Получение полиамидов из гетероциклических соединений по реакции полимеризации R А ↔ – R – А – С(О) + Н2О ↔ N+H3-(СН2)nCOO— → (СН2)n NН →Н(-НN-R-CO-)nОН

Содержание слайда: СЫРЬЁ Капролактам – лактам ε – аминокапроновой кислоты Белое кристаллическое вещество в виде порошка или оплавленных кусочков Т пл=70С. Хорошо растворим в воде и в органических растворителях . Гигроскопичен, хранят в закрытой таре. Применяется для получения полиамида – капрона: n капролактам+Н2О →Н(-НN-R-CO-)5ОН

Содержание слайда: капрон ПА 6 (найлон 6, капрон) – гидролитическая полимеризация капролактама в присутствии воды и соли АГ. Белый, рогоподобный, аморфно – кристаллический. Устойчив к действию бензина, нефти, растворителей, воды Тхр. – до-30С, Тпластичности=160С. Высокие физико – механические свойства, диэлектрические свойства, износостойкость. Нетоксичен и физиологически инертен – используется для протезирования. Недостаток – высокое водопоглощение (до10%, в атмосфере – до 3%), что ухудшает свойства материала. ПА-6 – конструкционный материал общетехнического назначения в авиационой промышленности, медицине, электротехнике (изоляция). Выпускается в виде гранул. Плёночной ПА-6

Содержание слайда: Аминокислоты с числом метиленовых групп СH2 больше, чем у аминокапроновой кислоты (более 5), не образуют циклических соединений (лактамов), и поликонденсация их имеет общий вид:

Содержание слайда: Представители полиамидов, получаемых из аминокислот энант Н—[—NH—(СН2) 6—СО—]n—ОН пеларгон H—[—NН—(СН2) 8—СО—] n—ОН ундекан Н—[—NH—(СН 2) 10—СО—] n—ОН (полиамид-11)

Содержание слайда: ПА-6 блочный (капролит, найлон 6) Полимеризация в автоклаве при 200С и атмосферном давлении, катализаторы физико – механических свой блочного ПА-6 превосходят ПА-6, синтезируемого гидролитической полимеризацией. Изготовление габаритных толстостенных изделей путём механической обработки блоков. Перерабатывается фрезерованием, сверлением,точением. Ответственные детали в самолётостроении и машиностроении. Выпускается в виде блоков

Содержание слайда: ПА-66 ПА-66 линейный полярный, аморфно – кристаллический полимер, белый рогоподобный. Устойчив к растворителям, бензину, нефти. ПА-66 по сравнению с другими алифатическими полиамидами имеет самую высокую прочность, жёсткость, абразивную устойчивость, теплостойкость. Конструкционный материал в машиностроении, автомобилестроении, химической промышленности По отношению к органическим и нерганическим средам аналогичен ПА-6 и 66. Менее гигроскопичен, чем ПА-66. Прочность, жёсткость, абразивостойкость ПА-610 несколько ниже, чем у ПА-66, однако стабильность этих свойств выше у ПА-610 из-за меньшего водопоглощения в условиях эксплуатации

Содержание слайда: ПА-610 конструкционный материал в машиностроении, автомобильно, химической промышленности, а также для производства химических волокон и плёнок. Температура эксплуатации изделий –от –60 до 170С. Стоимость ПА-610 выше из-за высокой стоимости себациновой кислоты. Выпускается в виде гранул, перерабатывается литьём под давлением, прессованием, экструзией.

Содержание слайда: Свойства полиамидов Физико-механические свойства полиамидов определяются количеством водородных связей на единицу длины макромолекулы, которая увеличивается в ряду ПА-12, ПА-610, ПА-6, ПА-66. Увеличение линейной плотности водородных связей в макромолекуле увеличивает температуру плавления и стеклования материала, улучшает теплостойкость и прочностные характеристики, но вместе с тем увеличивается водопоглощение, уменьшается стабильность свойств и размеров материалов, ухудшаются диэлектрические характеристики.

Содержание слайда: Применение Полиамиды относятся к конструкционным (инженерным) полимерным материалам. В отличие от полимеров общего назначения, конструкционные полимеры характеризуются повышенной прочностью и термостойкостью, и, соответственно, дороже бытовых полимерных материалов. Они используются при создании изделий, требующих долговечности, износостойкости, пониженной горючести и способных выдерживать циклические нагрузки.

Содержание слайда: На российском рынке представлены следующие основные типы полиамидов: полиамид 6, полиамид 66, полиамид 610, полиамид 12, полиамид 11. Наиболее широко в мире и в России представлена группа полиамидов ПА-6