Spis treści

Transkrypt

Spis treści

Księgarnia PWN: Jan F. Rabek - Współczesna wiedza o polimerach
Spis treści
1. WSTĘP DO NAUKI O POLIMERACH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1. Znaczenie polimerów w życiu człowieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1. Krótka historia rozwoju polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2. Nagrody Nobla związane z chemią polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
3
1.2. Podział polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3. Zalecenia IUPAC w sprawie nomenklatury stosowanej w chemii polimerów . .
Zalecana literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
5
2. BUDOWA POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1. Podstawowe pojęcia związane z budową polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1. Oligomery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Polimery telecheliczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.3. Stopień polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
7
8
8
2.2. Budowa kopolimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.3. Klasyfikacja polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Kryterium budowy chemicznej polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2. Kryterium budowy fizycznej polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3. Kryterium właściwości reologicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zalecana literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
10
11
11
12
3. BUDOWA MAKROCZĄSTECZEK POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.1. Podstawowe pojęcia dotyczące budowy makrocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Struktury I-rzędowe (konfiguracje) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2. Sekwencja konfiguracyjna w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3. Różnice we właściwościach polimerów monotaktycznych . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4. Metody badania taktyczności i sekwencji konfiguracyjnej polimerów . . . . . .
3.1.5. Struktury stereoregularne kopolimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
13
17
18
18
19
3.2. Struktury II-rzędowe (konformacje) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Konformacja zygzakowata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2. Konformacja łódkowa i krzesełkowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
20
20
X
Spis treści
3.2.3. Konformacja chiralna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4. Konformacja rotacyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.5. Energia rotacyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.6. Konformacja helikalna (spiralna) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
22
23
25
3.3. Struktury III-IV rzędowe (agregacje) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1. Struktury topologiczne makrocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
26
3.4. Metody badania struktury makrocząsteczek za pomocą grafiki komputerowej
29
30
4. ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE W POLIMERACH . . . . . . . . . .
31
4.1. Pierwotne siły wiążące w makrocząsteczkach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
4.2. Wtórne siły wiążące między makrocząsteczkami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1. Siły van der Waalsa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2. Oddziaływania donorowo-akceptorowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.3. Wiązanie wodorowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
32
34
34
39
5. MASY MOLOWE MAKROCZĄSTECZEK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.1. Podstawowe definicje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.2. Średnie masy molowe makrocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1. Wpływ masy molowej makrocząsteczek na ich właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.2. Rozkład mas molowych makrocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.3. Cechy szczególne polidyspersyjności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.4. Wpływ rozkładu masy molowej makrocząsteczek na ich właściwości fizyczne,
mechaniczne i chemiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.5. Przykład obliczania średnich mas molowych Mn i Mw oraz stopnia polidyspersji na podstawie pomiarów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.3. Metody frakcjonowania polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1. Frakcjonowanie przez strącanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2 Frakcjonowanie przez rozpuszczanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3. Frakcjonowanie kopolimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
46
48
48
5.4. Metody wyznaczania mas molowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1. Bezpośrednie wyznaczanie mas molowych polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2. Pośrednie wyznaczanie mas molowych polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.3. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów chromatografi i żelowej
49
50
59
63
5.5. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów sedymentacyjnych . . . . . . .
5.5.1. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru szybkości sedymentacji . . . . . . .
5.5.2. Aparatura do ultrawirowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.3. Współczynnik sedymentacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.4. Współczynnik dyfuzji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.5. Pomiar współczynnika dyfuzji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
68
69
72
73
75
41
42
43
45
45
Spis treści
XI
5.5.6. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru równowagi sedymentacyjnej . . .
5.5.7. Metoda Archibalda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.8. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru sedymentacji w gradiencie gęstości
77
77
78
5.6. Wyznaczanie mas molowych polimerów za pomocą rozpraszania światła . . . . .
78
5.7. Spektrometria masowa w badaniach polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.1. Mechanizm jonizacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.2. Budowa spektrometru masowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
82
84
88
6. STRUKTURA FIZYCZNA POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
6.1. Podział polimerów pod względem struktury fizycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1. Polimery amorficzne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.2. Zmiany właściwości fizycznych i mechanicznych przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.3. Objętość swobodna, objętość właściwa i objętość molowa . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.4. Wpływ budowy makrocząsteczek natemperaturę zeszklenia . . . . . . . . . . . . . .
6.1.5. Temperatura zeszklenia kopolimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
93
6.2 Topnienie polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Wpływ budowy makrocząsteczek na temperaturę topnienia . . . . . . . . . . . . . .
6.2.2. Mierzalne zmiany różnych właściwości fizycznych i mechanicznych polimerów przy przejściu ze stanu szklistegodo plastycznego w temperaturze Tg i Tm
6.2.3. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą dylatometryczną . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.4. Polimery zmiennofazowe do akumulacji ciepła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.5. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą chromatografii inwersyjnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
95
96
98
99
99
101
103
104
104
106
7. MORFOLOGIA POLIMERÓW KRYSTALICZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
107
7.1. Morfologia kryształów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.1. Polikrysztaliczne struktury włókniste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.2. Polikrystaliczne struktury shish-kebab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.3. Polikrystaliczne struktury sferolitowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.4. Polikrystaliczne struktury rozgałęzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.5. Porównanie wielkości kryształów polimerowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.6. Uporządkowanie i orientacja krystalitów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.7. Orientacja włókien polimerowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.8. Metody badania morfologii kryształów za pomocą małokątowego rozpraszania światła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.9. Metody badania morfologii kryształów za pomocą małokątowego rozpraszania neutronów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
107
110
111
111
113
114
117
119
119
120
XII
Spis treści
7.2. Krystalizacja polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.1. Topnienie kryształów polimerowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.2. Metody wyznaczania stopnia krystaliczności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
120
122
122
125
8. SIECIOWANIE, MIESZANINY I STOPY POLIMEROWE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
8.1. Sieciowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.1. Pamięć kształtu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.2. Sieci polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.3. Przenikające się sieci polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
129
130
131
8.2. Makrożele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.1. Nanożele i mikrożele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.2. Hydrożele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
132
135
137
8.3. Polimerowe reagenty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
138
8.4. Proces pęcznienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.1. Fizyczne i chemiczne metody badania żeli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
138
139
8.5. Mieszaniny polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
142
8.6. Stopy polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
143
144
9. WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
146
9.1. Polarność polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1. Dipole indukowane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2. Polaryzowalność . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.3. Oddziaływanie między makrocząsteczkami obojętnymi elektrycznie . . . . . .
146
147
147
148
9.2. Przewodnictwo elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1. Właściwości elektroizolacyjne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.2. Metoda pomiaru odporności na prądy pełzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
148
149
151
9.3. Oddziaływanie elektrostatyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.1. Elektryczność statyczna na polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.2. Antystatyki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
151
152
153
9.4. Ciecze elektroreologiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
154
154
10. WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156
10.1. Przechodzenie promieniowania przez polimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1.1. Załamanie światła w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1.2. Odbicie światła od powierzchni polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1.3. Zjawisko dwójłomności w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1.4. Zjawisko dichroizmu w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156
156
156
157
157
Spis treści
XIII
10.2. Skręcalność optyczna w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.2.1. Dichroizm kołowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.2.2. Dyspersja skręcalności optycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.2.3. Magnetyczna dyspersja skręcalności optycznej i magnetyczny dichroizm
kołowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zalecana literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
158
158
160
161
11. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
11.1. Podstawy reologii polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.1. Modele reologiczne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.2. Ciecze nienewtonowskie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.3. Złożone modele reologiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.4. Zmiany właściwości reologicznych przy przejściu ze stanu szklistego do
plastycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
162
164
166
167
12. WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
12.1. Oddziaływanie ciepła na polimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.1. Pojemność cieplna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.2. Ciepło właściwe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.3. Przewodnictwo cieplne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.4. Rozszerzalność cieplna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.5. Przewodnictwo termiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1 6. Odporność cieplna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.7. Odporność cieplna kształtu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
173
174
174
174
175
175
176
12.2. Analiza termiczna polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.1. Analiza termograwimetryczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.2. Różnicowa analiza termiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2.3. Różnicowa kalorymetria skaningowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
176
177
179
181
183
13. ROZTWORY POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
185
13.1. Rozpuszczanie polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.1. Termodynamiczne wartości entalpii mieszania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.2. Rozpuszczalność polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.3. Termodynamiczne warunki rozpuszczalności polimeru . . . . . . . . . . . . .
13.1.4. Parametry rozpuszczalności polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
185
185
185
186
187
13.2. Statystyczny kłębek makrocząsteczki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1. Kłębek polimeru w roztworze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.2. Temperatura Θ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.3. Górna i dolna krytyczna temperatura rozpuszczalności . . . . . . . . . . . . . .
188
189
190
191
192
168
172
XIV
Spis treści
14. POLIMERYZACJA RODNIKOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
194
14.1. Rodzaje polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
194
14.2. Polimeryzacja rodnikowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.1. Monomery stosowane w polimeryzacji rodnikowej . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.2. Mechanizm polimeryzacji rodnikowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.3. Zależność stałej szybkości reakcji polimeryzacji od temperatury . . . . . .
14.2.4. Inicjowanie chemiczne reakcji polimeryzacji przez rozkład inicjatorów
14.2.5. Inicjowanie reakcji polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.6. Mechanizm i kinetyka wzrostu łańcucha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.7. Zakończenie łańcucha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.8. Reakcje inhibicji polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.9. Kinetyka polimeryzacji rodnikowej w środowisku beztlenowym . . . . . .
195
195
201
205
206
213
218
222
227
231
14.3. Metody przemysłowe prowadzenia polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.1. Polimeryzacja w fazie gazowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.2. Polimeryzacja w fazie ciekłej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.3. Polimeryzacja strąceniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.4. Polimeryzacja w roztworze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.5. Polimeryzacja roztworowo-strąceniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.6. Polimeryzacja suspensyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.7. Polimeryzacja emulsyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.8. Polimeryzacja metodą reaktywnego wytłaczania . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3.9. Przemysłowe problemy prowadzenia polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . .
243
243
243
244
245
245
245
247
251
252
253
15. KONTROLOWANE REAKCJE POLIMERYZACJI RODNIKOWEJ . . . . . . . . . .
258
15.1. Kontrolowana reakcja polimeryzacji przy udziale „iniferterów” . . . . . . . . . .
258
15.2. Pseudożyjąca polimeryzacja rodnikowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2.1. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej przy udziale wolnego
rodnika (SFRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2.2. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu
(ATRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2.3. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej z odwracalnym addycyjno-fragmentacyjnym przeniesieniem łańcucha (RAFT) . . . . . . . . . . .
259
262
15.3. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej metodą fotopulsacyjną . . .
262
15.4. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej na matrycach polimerowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
263
15.5. Polimeryzacja matrycowa multimonomerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
263
15.6. Polimeryzacja w klatratach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
264
265
16. BADANIE MECHANIZMU I KINETYKI POLIMERYZACJI . . . . . . . . . . . . . . .
266
16.1. Badanie mechanizmu reakcji polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.1.1. Badanie fragmentów inicjatorów dołączonych do końców łańcucha . . . .
266
266
259
261
Spis treści
XV
16.2. Badanie kinetyki reakcji polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.1. Badanie spektroskopowe kinetyki reakcji dysocjacji inicjatora za pomocą
stabilnych (trwałych) wolnych rodników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.2. Stopień przereagowania (konwersji) monomeru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.3. Pomiary dylatometryczne do badania kinetyki polimeryzacji . . . . . . . . .
16.2.4. Metody wyznaczania stałych propagacji (kp) i terminacji (kt) . . . . . . . . .
16.2.5. Metoda wirującej przesłony do badania kinetyki polimeryzacji . . . . . . .
16.2.6. Pomiar szybkości polimeryzacji metodą różnicowej analizy kalorymetrycznej (DSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.7. Fotokalorymetria skaningowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.8. Pomiar szybkości polimeryzacji metodą spektroskopową w podczerwieni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.9. Spektroskopia IR w czasie rzeczywistym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.2.10. Zastosowanie sond fluorescencyjnych do badania polimerów . . . . . . . . .
16.2.11. Fluorescencja ekscymerowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
266
277
278
278
280
280
17. KOPOLIMERYZACJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
282
17.1. Kopolimeryzacja rodnikowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.1.1. Kinetyka kopolimeryzacji rodnikowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.1.2. Wpływ budowy rezonansowej rodników komonomerów na szybkość kopolimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.2.3. Teoria Alfreya-Price’a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.1.4. Wyznaczanie stałych szybkości reakcji kopolimeryzacji r1 i r2 . . . . . . . .
17.1.5. Metoda Lewisa–Mayo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.1.6. Metoda Finnemana–Rossa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
282
282
284
285
286
287
288
289
18. KOPOLIMERYZACJA SZCZEPIONA I BLOKOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
290
18.1. Kopolimery blokowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
290
18.2. Kopolimeryzacja szczepiona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
293
18.3. Elastomery termoplastyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
296
18.4. Interpolimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
296
297
19. POLIMERYZACJA JONOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
298
19.1. Jony i pary jonowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
298
19.2. Mechanizm polimeryzacji kationowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.2.1. Inicjowanie polimeryzacji przez bezpośrednią dysocjację inicjatora . . . .
19.2.2. Inicjowanie polimeryzacji wobec koinicjatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.2.3. Inicjowanie polimeryzacji przez autojonizację . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.2.4. Wzrost i zakończenie łańcucha w polimeryzacji kationowej . . . . . . . . . .
19.2.5. Kinetyka polimeryzacji kationowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.2.6. Monomery polimeryzujące według mechanizmu kationowego . . . . . . . .
299
299
300
300
300
301
302
267
269
269
271
273
275
276
XVI
Spis treści
19.3. Mechanizm polimeryzacji anionowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.3.1. Inicjatory polimeryzacji anionowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19.3.2. Monomery polimeryzujące według mechanizmu anionowego . . . . . . . .
303
303
307
19.4. Prowadzenie polimeryzacji żyjącej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
307
308
20. POLIMERYZACJA KOORDYNACYJNA I JONOWO-KOORDYNACYJNA . . .
309
20.1. Polimeryzacja koordynacyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20.1.1. Katalizatory i mechanizm polimeryzacji koordynacyjnej . . . . . . . . . . . .
309
309
20.2. Katalizatory i mechanizm polimeryzacji jonowo-koordynacyjnej . . . . . . . . .
20.2.1. Prowadzenie polimeryzacji jonowo-koordynacyjnej . . . . . . . . . . . . . . . .
313
314
314
21. SPECJALNE RODZAJE POLIMERYZACJI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
316
21.1. Anionowa polimeryzacja z otwarciem pierścienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
316
21.2. Kationowa polimeryzacja z otwarciem pierścienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
317
21.3. Polimeryzacja metatetyczna z otwarciem pierścienia monocyklicznych monomerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
317
21.4. Polimeryzacja transferowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
319
21.5. Stereoregularna polimeryzacja chiralna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
319
21.6. Polimeryzacja w fazie stałej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
320
321
22. POLIMERYZACJA STOPNIOWA(POLIKONDENSACJA) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
322
22.1. Rodzaje polimeryzacji stopniowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22.1.1. Polimeryzacja stopniowa homofunkcyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22.1.2. Polimeryzacja stopniowa usieciowująca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22.1.3. Kinetyka polimeryzacji stopniowej równowagowej . . . . . . . . . . . . . . . . .
22.1.4. Polimeryzacja stopniowa na granicy faz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22.1.5. Polimeryzacja addycyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
322
325
325
326
330
330
331
23. POLIMERY NIEORGANICZNE I ORGANOMETALICZNE . . . . . . . . . . . . . . . .
332
23.1. Polimery nieorganiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.1.1. Krzemiany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.1.2. Sita molekularne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.1.3. Cement portlandzki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
332
332
334
335
23.2. Polimery nieorganiczno-organiczne i organometaliczne . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.2.1. Polimery krzemoorganiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.2.2. Polifosfazeny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23.2.3. Poliborazeny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
336
336
339
340
Spis treści
XVII
23.3. Polimery metaloorganiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
341
23.4. Polimery koordynacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
342
345
24. POLIMERY TERMOSTABILNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347
24.1. Charakterystyka polimerów termostabilnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347
24.2. Budowa polimerów termostabilnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.1. Poliaryleny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.2. Polisiarczki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.3. Polisulfony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.4. Łańcuchowe polimery heterocykliczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.5. Polimery drabinkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24.2.6. Spiropolimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347
348
349
350
351
353
353
354
25. POLIMERY WĘGLOWE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
355
25.1. Grafit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
355
25.2. Diament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25.2.1. Skala twardości Mohsa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
356
357
25.3. Węgiel w stanie szklistym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
357
25.4. Włókna węglowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
358
25.5. Polimery ze strukturami fulerenowymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25.5.1. Krótka historia odkrycia fulerenów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25.5.2. Budowa fulerenów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25.5.3. Nanorurki węglowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
360
360
361
364
25.6. Polimery plazmowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
365
25.7. Polikarbiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
366
366
26. POLIMERY PÓŁPRZEWODZĄCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
368
26.1. Poliacetylen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
368
26.2. Polianilina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
369
26.3. Polipirol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
370
26.4. Politiofen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
371
26.5. Mechanizmy przewodzenia polimerów półprzewodzących . . . . . . . . . . . . . . .
26.5.1. Proces domieszkowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
371
372
26.6. Zastosowanie polimerów półprzewodzących . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
372
26.7. Kompozyty przewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
372
XVIII
Spis treści
26.8. Piezopolimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
373
374
27. POLIMERY FOTOAKTYWNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
375
27.1. Polimery fotochromowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
375
27.2. Polimery o nieliniowych właściwościach optycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
376
27.3. Polimery fotoprzewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
377
27.4. Podstawy kserografii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
379
27.5. Polimery elektroluminescencyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
380
27.6. Fotorezysty polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
381
27.7. Płyty kompaktowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
382
27.8. Stereolitografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
383
385
28. CIEKŁE KRYSZTAŁY I POLIMERY CIEKŁOKRYSTALICZNE (LCP) . . . . . .
387
28.1. Krótka historia odkrycia ciekłych kryształów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
387
28.2. Budowa polimerów ciekłokrystalicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28.2.1. Właściwości użytkowe polimerów ciekłokrystalicznych . . . . . . . . . . . . .
28.2.2. Polimery liotropowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28.2.3. Polimery termotropowe z mezogenami w łańcuchu głównym . . . . . . . . .
28.2.4. Polimery termotropowe z mezogenami w łańcuchu bocznym . . . . . . . . .
28.2.5. Metody badania LCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28.2.6. Specjalne zastosowania LCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
387
391
391
393
394
395
395
401
29. POLIMERY SUPRAMOLEKULARNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
402
29.1. Rodzaje polimerów supramolekularnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29.1.1. Polimery dendrymerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29.1.2. Polimery katenanowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29.1.3. Polimery kaliksarenowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29.1.4. Polimery rotaksanowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
402
402
404
405
405
29.2. Cyklodekstryny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
406
29.3. Polimery o strukturach nadmolekularnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
407
407
30. NANOWARSTWY I NANOKOMPOZYTY POLIMEROWE . . . . . . . . . . . . . . . . .
409
30.1. Układy dyspersyjne nanocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30.1.1. Formowanie błonek nanometrowych za pomocą nośników . . . . . . . . . . .
30.1.2. Formowanie błonek nanometrowych za pomocą wagi Langmuira . . . . .
409
409
411
Spis treści
XIX
30.2. Polimeryzacja interkalacyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
412
30.3. Nanokompozyty polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
413
415
31. POLIMERY JONOWE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
416
31.1. Polimery z wiązaniami jonowymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31.1.1. Polielektrolity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31.1.2. Jonity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31.1.3. Zmiękczanie wody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31.1.4. Dealkalizacja wody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31.1.5. Jonity jako katalizatory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
416
416
419
424
424
424
31.2. Joneny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
425
31.3. Polisole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
426
31.4. Jonomery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
426
428
32. MEMBRANY POLIMEROWE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
430
32.1. Podstawowe pojęcia i zjawiska membranowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
430
32.2. Membrany porowate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
434
32.3. Membrany kompozytowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
436
32.4. Odsalanie wody morskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
436
32.5. Membrany jonowymienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
436
439
33. BIOPOLIMERY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
440
33.1. Klasyfikacja biopolimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.1.1. Kwasy nukleinowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
440
440
33.2. Peptydy i białka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.2.1. Denaturacja białek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.2.2. Białka strukturalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
448
452
453
33.3. Polisacharydy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.3.1. Celuloza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
463
463
33.4. Lignina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
466
33.5. Skrobia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
468
33.6. Chityna i chitozan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
469
33.7. Alginaty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
470
33.8. Agary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
470
33.9. Dekstran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
471
XX
Spis treści
33.10. Kauczuk naturalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.1. Krótka historia kauczuku naturalnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.2. Kauczuk naturalny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.3. Budowa chemiczna i fizyczna kauczuku naturalnego . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.4. Kauczuk naturalny gutaperka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.5. Kauczuk naturalny balata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.6. Rośliny kauczukodajne kok-sagiz i tau-sagiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33.10.7. Wulkanizacja kauczuków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
471
471
471
473
474
475
475
475
477
34. POLIMERY W MEDYCYNIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
480
34.1. Biomateriały polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.1.1. Modyfikacja polimerów do celów medycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
480
482
34.2. Polimery w stomatologii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
484
34.3. Polimery w chirurgii kostnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.1. Polimerowe cementy kostne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.2. Uzupełnienie ubytków kostnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.3. Syntetyczne nici chirurgiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.4. Implanty polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.5. Sztuczna skóra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.6. Polimery do rekonstrukcji kości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.3.7. Polimery w chirurgii serca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
486
487
487
488
488
489
490
491
34.4. Zastosowanie polimerów do wyrobu soczewek kontaktowych . . . . . . . . . . . .
491
34.5. Zastosowanie polimerów jako środków krwiozastępczych . . . . . . . . . . . . . . .
492
34.6. Zastosowanie absorbentów polimerowych w hemoperfuzji . . . . . . . . . . . . . . .
493
34.7. Zastosowanie membran polimerowych w hemodializie . . . . . . . . . . . . . . . . . .
494
34.8. Kleje medyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
494
34.9. Materiały opatrunkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
495
34.10. Zastosowanie polimerów w farmacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.10.1. Polimery rozpuszczalne w wodzie do celów medycznych . . . . . . . . . . . .
34.10.2. Kontrolowane uwalnianie leków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.10.3. Polimery jako osłony biologiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.10.4. Polimerowe nośniki leków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.10.5. Reaktory polimerowe w medycynie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34.10.6. Polimery jako lekarstwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
496
496
496
497
500
500
501
504
35. DEGRADACJA POLIMERÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
508
35.1. Oddziaływanie czynników fizycznych na polimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35.1.1. Degradacja polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
508
509
540
Spis treści
LITERATURA OGÓLNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.
Wstęp do nauki o polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XXI
544
544
2.
Budowa polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
545
3.
Budowa makrocząsteczek polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
545
4.
Oddziaływania międzycząsteczkowe w polimerach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
546
5.
Masy molowe makrocząsteczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
546
6.
Struktura fizyczna polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
546
7.
Morfologia polimerów krystalicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
547
8.
Sieciowanie, mieszaniny i stopy polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
548
9.
Właściwości elektryczne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
548
10. Właściwości optyczne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
549
11. Właściwości mechaniczne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
549
12. Właściwości termiczne polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
549
13. Roztwory polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
550
14. Polimeryzacja rodnikowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
550
15. Kontrolowane reakcje polimeryzacji rodnikowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
551
16. Badanie mechanizmu i kinetyki polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
551
17. Kopolimeryzacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
551
18. Kopolimeryzacja szczepiona i blokowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
552
19. Polimeryzacja jonowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
552
20. Polimeryzacja koordynacyjna i jonowo-koordynacyjna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
553
21. Specjalne rodzaje polimeryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
553
22. Polimeryzacja stopniowa (polikondensacja) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
553
23. Polimery nieorganiczne i organometaliczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
554
24. Polimery termostabilne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
554
25. Polimery węglowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
555
26. Polimery półprzewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
555
27. Polimery fotoaktywne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
556
28. Ciekłe kryształy i polimery ciekłokrystaliczne (LCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
557
29. Polimery supramolekularne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
557
30. Nanowarstwy i nanokompozyty polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
558
31. Polimery jonowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
559
32. Membrany polimerowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
559
33. Biopolimery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
560
34. Polimery w medycynie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
560
35. Degradacja polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
562
Indeks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
564

Spis treści

Transkrypt

Podobne dokumenty

STUDIA INŻYNIERSKIE – Technologia Polimerów Zestaw I Analiza

Informacja do zadań 1. i 2. Tworzywa sztuczne

pełny artykuł (full article) - plik PDF

Polimery, polimeryzacja

Zadanie 1.1: „Charakterystyka strukturalna, molekularna

Rozciągnięcie polimerów

Wstęp teoretyczny do ćwiczenia: Spalanie i rozkład termiczny

Nazwa Materiały wysokiej czystości Kod Tch20.6 przedmiotu i

Wstęp teoretyczny do ćwiczenia: Produkty