УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Синтез реакционно–способных олигомеров
И полимеров на их основе»
20018/2019 учебный год
Общие сведения об олигомерах, реакционно-способных олигомерах и материалах, получаемых на их основе
Область химии олигомеров. Реакционноспособные олигомеры (РСО), их классификация, общие принципы получения. Реакционноспособные функциональные группы (ФГ), чем определяется их активность в химических реакциях. Понятие о функциональности и распределении по типам функциональности (РТФ). Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение (ММР) и их влияние на свойства олигомеров и синтезируемых из них полимеров. Идеальные и реальные олигомеры. Практическое значение и преимущества, связанные с использования РСО.
Синтез олигомеров полимеризационными методами
Радикальная полимеризация
Мономеры и инициирующие системы, используемые для синтеза РСО методом радикальной полимеризации. Реакции ограничения роста цепи. Основные факторы, влияющие на ММР и РТФ. Влияние реакций передачи цепи на ММ. Факторы, влияющие на микроструктуру (образование функционально-дефектных молекул), ММР и РТФ.
Реакция теломеризации: телогены и схемы химических реакций, протекающих в их присутствии.
Жидкие каучуки (ЖК), получаемых методами радикальной полимеризации, примеры химических реакций, недостатки и перспективы развития. Основные марки ЖК без ФГ и их отличительные особенности. Основные области применения жидких каучуков.
Синтез олигомеров методом каталитической полимеризации
Мономеры способные полимеризоваться в условиях ионной полимеризации (ИП). Активные центры роста ИП, влияние внешних факторов (реакционной среды, температуры, каталитической пары) на их химическую активность. Возможности и недостатки синтеза олигомеров и полимеров ИП.
Синтез олигомеров методом катионной полимеризации. Синтез РСО с концевыми ФГ на основе углеводородных мономеров. Факторы, влияющие на ММР и РТФ. Синтез РСО с концевыми ФГ на примере тетрагидрофурана и простых циклических эфиров (окиси этилена): особенности и реакционные условия. Синтез низкомолекулярных полиизобутилена и бутилкаучука без концевых ФГ, особенности технологии синтеза этих олигомеров, их основные свойства, области применения.
Анионная полимеризация, основные типы катализаторов, используемых в этих реакциях для синтеза РСО. Синтез РСО анионной полимеризацией на примере окиси пропилена. Факторы, влияющие на микроструктуру (образование функционально-дефектных молекул), ММР и РТФ. Способы введения заданных ФГ. Синтез олигомеров без концевых ФГ на основе диеновых мономеров, области применения углеводородных олигомеров.
Синтез олигомеров на каталитических системах циглеровского типа. Основные виды синтезируемых олигомеров: получение цис-1,4-полибутадиена.
Механизм реакции метатезиса и ее отличительные особенности. Типы катализаторов (лабораторные и промышленные). Синтез олигомеров с помощью катализаторов метатезиса. Практическое значение реакции полимеризации циклоолефинов.
Синтез РСО поликонденсационным методом
Реакции поликонденсации (ПК). Сравнение процессов полимеризации и поликонденсации. Кинетика процесса линейной ПК и принятые допущения; уравнение Карозерса. Влияние катализатора на среднюю степень ПК, вывод зависимости средней степени ПК от концентрации мономера.
Равновесные и неравновесные реакции ПК. Уравнение разбаланса и его вывод; количественный учет влияния добавок монофункциональных мономеров. ММ и ММР в реакциях ПК. Факторы, позволяющие регулировать ММ полимеров в процессе ПК. Способы проведения ПК.
Трехмерная ПК, основные типы мономеров, точка гелеобразования, оценка завершенности реакции в точке гелеобразования. Сравнение процессов линейной и трехмерной ПК.
Основные типы РСО и полимеров, получаемых ПК методом (мономеры, химические реакции, реакции отверждения), их свойства и области применения: феноло-альдегидные и амино-альдегидные, сложные полиэфиры, включая ненасыщенные, полиэпоксиды, полиамиды и кремнийорганические олигомеры и полимеры.
Использование олигомеров для синтеза полимеров и материалов на их основе
Полимерные материалы (ПМ), их типы, состав, назначение. Актуальные вопросы в индустрии ПМ и способы их решения.
Термопласты. Макромеры и соответствующие смолы. Реактопласты. Макромеры и соответствующие смолы.
Получение наполненных пластмасс, в том числе стеклопластиков, текстолитов, древесных пластиков и других.
Клеевые композиции, лаки, грунтовки, краски, эмали.
Старение ПМ.