Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Polymerace Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Polymerace Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné."— Transkript prezentace:

1 Polymerace Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM Název školy a adresaStřední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ /2 AutorIng. Emil Vašíček Označení DUMVY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-CHS/1-PV-5/5 Název DUMPolymerace Stupeň a typ vzděláváníStředoškolské vzdělávání Kód oboru RVP28-52-H/01 Obor vzděláváníGumař-plastikář Vyučovací předmětChemické suroviny Druh učebního materiáluVýukový materiál Cílová skupinaŽák, 15 – 16 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: výroba makromolekulárních látek polymerací, fáze a druhy polymerace Vybavení, pomůckyDataprojektor Klíčová slova Polymerace bloková, roztoková, suspenzní, emulzní, monomer, mezomer, polymer, iniciace, propagace, terminace Datum

3 Polymerace Náplň výuky: Polymerní reakce Polymerace Fáze polymerace iniciace propagace terminace Kopolymerace Polymerace bloková roztoková suspenzní emulzní

4 Polymerní reakce Makromolekulární látky se vyrábějí z nízkomolekulárních látek tzv. polyreakcemi: polymerací polykondenzací polyadicí Nízkomolekulární látka vstupující do reakce je monomer, výsledná makromolekula polymer, monomer uvnitř polymeru je mezomer. Obr. 1: polyreakce monomer mezomer …… polymer

5 Polymerace Je to chemická reakce, při které se molekuly nízkomolekulární látky (alken, alkyn, alkadien, aldehyd, keton) slučují navzájem ve větší celky zvané makromolekuly. V těle monomeru se štěpí dvojná vazba. Při této reakci nevzniká žádný vedlejší produkt. Například polymerace ethylenu: Obr. 2: polymerace n CH 2 =CH 2  – CH 2 – CH 2 – n

6 Fáze polymerace Všechny polymerace probíhají řetězově, jsou tedy výsledkem několika elementárních reakčních dějů charakteristickým pro řetězové reakce: nastartování polymerace (iniciace) růst (propagace) ukončení (terminace) Obr. 3: fáze polymerace m o l e k u l a propagace terminace m a k r o propagace iniciace terminace

7 Iniciace Obr. 4: zahájení Nastartování polymerace – iniciace vzniká aktivní centrum reaguje první molekula monomeru s nějakou částicí Takovou částicí může být radikál, anion, kation vhodný komplex

8 Propagace Růst – propagace mnohonásobně opakovaná adice monomeru na aktivní centrum narůstání polymerního řetězce Obr. 5: růst Tato reakce musí být mnohonásobně (nejméně asi 1000x) rychlejší, než kterákoli reakce ukončující růst makromolekul, aby mohly vznikat makromolekuly dostatečně dlouhé

9 Terminace Ukončení – terminace reakce vedoucí k zániku aktivních center Ukončení růstu makromolekul může nastat například v důsledku srážky dvou aktivních center (typické pro polymerace radikálové) reakcí s inhibitory a dalšími způsoby Obr. 6: ukončení

10 Kopolymerace Pokud se při polymeraci spojují dva monomery, vzniká kopolymer. Pokud se spojují tři monomery, vzniká terpolymer. Vhodnou kombinací monomerů a jejich různým zastoupením se získávají polymery s novými vlastnostmi. Obr. 7: kopolymery Příkladem kopolymeru je EPDM (ethylen-propylenový kaučuk), příkladem terpolymeru je ABS (akrylo-butadien-styrenový kaučuk). Podle rozložení mezomerů jsou kopolymery alternující – pravidelné statické – nepravidelné blokové – po blocích roubované – ve větvích A B A B A B A B A B A B A A B B B A A B A A B A A A A A A A A B B B B B B B B A A A A A A A A A A A A A B B B B B B B A B A B A B A B A B A B A A B B B A A B A A B A A A A A A A A B B B B B B B B A A A A A A A A A A A A A B B B B B B B

11 Druhy polymerace Podle způsobu provedení může polymerace být bloková – reakční směs tvoří jen kapalný monomer roztoková – komponenty rozpuštěné v rozpouštědle suspenzní – mechanicky udržované kuličky monomeru ve vodě emulzní – monomer emulgován ve vodě Obr. 8: polymerace

12 Bloková polymerace Reakční směs tvoří monomer, iniciátor (rozpustný v monomeru – nejčastěji dibenzoylperoxid), popřípadě regulátor pro ovlivnění délky řetězců. Polymer je rozpustný v monomeru – vzniká viskózní roztok, který s postupující polymerací přejde v tuhý blok. Polymer je v monomeru nerozpustný – vylučuje se po malých částečkách. Blokovou polymeraci lze provést přímo ve formě a výrobek má hned žádaný tvar. Největším nedostatkem je odvádění reakčního tepla (polymerace je exotermní). Reaktor má dvojité stěny s chlazením, ale plasty špatně vedou teplo, takže u tlustějších výrobků se vnitřek přehřívá (vznik bublinek až trhlin). Takto vzniká např. PS – polystyrén a PMMA – poly(methyl-metakrylát). Obr. 9: polystyren – CH 2 – CH – I C 6 H 5 – CH 2 – CH – I C 6 H 5

13 Roztoková polymerace Monomer a iniciátor rozpustný v monomeru (nejčastěji dibenzoylperoxid) je rozpuštěn ve vhodném rozpouštědle, které umožní odvod reakčního tepla. Takto vznikají např. lepidla a nátěrové hmoty. Obr. 10: vločky Polymer je rozpustný – vzniká viskózní roztok, polymer se oddělí oddestilováním rozpouštědla nebo přidáním srážedla. Nerozpustný polymer se vylučuje během polymerace (vyvločkování polymeru).

14 Suspenzní polymerace Polymer se získává ve tvaru kuliček, proto označovaná i perlová či perličková. Monomer je udržován ve vodě ve tvaru malých kuliček mechanicky mícháním (velikost kapiček je daná intenzitou míchání). Polymerní směs tvoří voda, monomer a iniciátor (rozpustný v monomeru – nejčastěji dibenzoylperoxid). Proti slepování kuliček (mají lepivý povrch) se do směsi přidávají ve vodě rozpustné polymery (polyvinylalkohol, methylcelulóza či želatina) nebo ochranné koloidy (škrob, mletý mastek, MgO, různé hlinky). Takto vznikají např. PS a PVC. Obr. 11: škrob

15 Emulzní polymerace Pro rozptýlení monomeru ve vodě ve tvaru velmi malých kapiček se používají látky snižující povrchové napětí emulgátory (mýdla čí saponáty). Molekuly emulgátoru obklopí monomer a v kapičkách probíhá polymerace. Tak vznikají např. kopolymery butadienu, poly(vinyl-acetát) či PVC. Výsledkem polymerace je syntetický latex, polymer se oddělí srážením roztokem kyseliny mravenčí, octové či chlorovodíkové srážením roztokem soli (např. síranu hlinitého) odstředěním mražením vysoušením Obr. 12: vysoušení

16 Příklady polymerů Obr. 13: materiály vzniklé polymerací Kromě kaučuků (např. butadienový, izoprenový, butadien-styrenový…) i plasty:

17 Kontrolní otázky: 1.Jaké jsou fáze polymerace? 2.Co to je kopolymerace? 3.Jak probíhá bloková polymerace? 1.Jaké jsou fáze polymerace? 2.Co to je kopolymerace? 3.Jak probíhá bloková polymerace?

18 Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní Obr. 2: vlastní Obr. 3: vlastní Obr. 4: vlastní Obr. 5: anonym, [vid ], klipart Microsoft Office Obr. 6: anonym, [vid ], dostupné z: Obr. 7: vlastní Obr. 8: vlastní Obr. 9: vlastní Obr. 10: vlastní Obr. 11: anonym, [vid ], dostupné z: Obr. 12: anonym, reklamní leták firmy Roadstar Obr. 13: vlastní

19 Seznam použité literatury: [1] Vašíček Emil, ing., „Gumárenská technologie“, učební texty, vydání třetí, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 [2] Vašíček Emil, ing., „Chemické suroviny“, učební texty, vydání druhé, Střední odborná škola Otrokovice, 2009

20 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Polymerace Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné."

Podobné prezentace


Reklamy Google