POLIETERY
POLIETERY
POLIETERY
Są połączeniami wielkocząsteczkowymi lub
oligomerycznynymi z merami o strukturze
-R-O- gdzie R składa się z co najmniej
dwóch grup metylenowych, pierścienia
aromatycznego lub alifatycznego.
POLIETERY
aromatyczne
alifatyczne
Do polieterów nie zalicza się poli(tlenku metylenu) – jest on przedstawicielem
poliacetali
POLIFORMALDEHYD
CH
2
O
n
O
O
O
n
R
+
CH
2
O
3n
WŁAŚCIWOŚCI:
WŁAŚCIWOŚCI:
• Duży stopień krystaliczności (50-60%) - tworzywo konstrukcyjne
• Temperatura topnienia 180
o
C
• Gęstość 1,42 g / cm
3
• Nierozpuszczalny w typowych rozpuszczalnikach organicznych
• Odporny na działanie zasad, nieodporny na działanie kwasów
• W temperaturze 80
o
C ulega degradacji z wytworzeniem
formaldehydu
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
• Anionowa polimeryzacja formaldehydu
• Kationowa polimeryzacja 1,3,5-trioksanu
C
H
2
O
R
-
CH
2
O
n
FORMALDEHYD
C
H
2
O
• Temperatura topnienia -118
o
C
• Temperatura wrzenia -19
o
C
• Gaz o ostrym zapachu
• Dobrze rozpuszczalny w wodzie
• Ulega samorzutnej polimeryzacji dlatego przechowywany jest w formalinie
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
Katalityczne utlenianie metanolu w fazie gazowej nad tlenkami żelaza i
molibdenu lub wobec srebra, w temperaturze 300-600
o
C. Gazowy
formaldehyd absorbuje się w wodzie i otrzymuje się zwykle produkt handlowy
w postaci około 37% wagowo roztworu, zwanego formaliną.
WŁAŚCIWOŚCI:
WŁAŚCIWOŚCI:
CH
4
+
O
2
A g , F e
x
O
y
C
H
2
O
+
O
H
2
+
CH
3
OH
+
+
CO
H
2
40%
4-12%
TRIOSKAN
O
O
O
WŁAŚCIWOŚCI:
WŁAŚCIWOŚCI:
• Temperatura topnienia 61-62
o
C
• Temperatura wrzenia 114-115
o
C
• Odporny na działanie zasad
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
C
H
2
O
H
2
S O
4
O
O
O
POLIFORMALDEHYD
CH
2
O
n
C
H
2
O
R
-
O
O
O
n
R
+
CH
2
O
n
Wiązanie hemiacetalowe w poliformaldehydzie ulega degradacji w temperaturze 80
o
C
w wyniku czego powstają wiązania aldehydowe. Aby temu zapobiec dokonuje się
zabezpieczania grup hemiacetalowych.
O
CH
2
O CH
2
OH
n
CH
2
O CH
2
O
CH
2
CH
2
OH
n
CH
2
O CH
2
OH
n
CH
2
O CH
2
O
CH
2
O R
n
CH
2
Cl
O R
CH
2
O
CH
2
OH
n
O
O
O
CH
2
O
O
n
POLIETERY ALIFATYCZNE
POLIETERY Z TLENKÓW
CYKLICZNYCH
MONOMERY:
MONOMERY:
1.
1.
α – tlenki:
α – tlenki:
tlenek etylenu, tlenek propylenu
-
-
EPOKSYDY
EPOKSYDY
ANIONOWO, KATIONOWO, KOORDYNACYJNIE
O
2. β – tlenki
2. β – tlenki (z pierścieniem oksetanowym) –
OKSETANY
OKSETANY
KATIONOWO
3. γ – tlenki
3. γ – tlenki (z pierścieniem oksolanowym)
– OKSOLANY
– OKSOLANY
KATIONOWO
O
CH
3
O
O
Polietery powstają w wyniku polimeryzacji cyklicznych tlenków alkilenowych.
Następuje rozerwanie pierścienia i przekształcenie tlenku w polieter wg jednego
z trzech mechanizmów: kationowego, anionowego lub koordynacyjnego.
REAKCJE OTRZYMYWANIA
POLIETERÓW
O
CH
2
CH
2
Cl
Cl
CH
2
O
C
CH
2
C
H
2
C
H
2
Cl
Cl
n
n
O
CH
2
CH
2
O
n
• α – tlenki
• β – tlenki
• γ – tlenki
O
B F
3
8 5 �C
t e m p e r a t u r a g r a n ic z n a p o lim e r y z a c j i
CH
2
O
4
n
n
POLI(TLENEK ETYLENU)
CH
2
CH
2
O
n
WŁAŚCIWOŚCI:
WŁAŚCIWOŚCI:
• Temperatura topnienia 66-70
o
C
• Elastyczny o woskowatej konsystencji
• Dzięki identycznym rozmiarom meru z cząsteczką wody
w stanie ciekłym wykazuje całkowitą rozpuszczalność
w wodzie w pełnym zakresie stężeń.
Mieszanie się łańcucha
poli(tlenku etylenu) z
wodą.
POLI(TLENEK ETYLENU)
Łańcuch poli(tlenku etylenu) w
konformacji zygzakowatej (na fioletowo
kation litu)
Łańcuch poli(tlenku etylenu) w
konformacji typu meander (na fioletowo
kation litu)
Nanowłókna poli(tlenku
etylenu)
POLI(TLENEK ETYLENU)
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
Poli(tlenek etylenu) otrzymuje się w polireakcji suspensyjnej z
użyciem katalizatorów Zieglera-Natty w postaci proszku lub perełek.
PRZETWÓRSTWO:
PRZETWÓRSTWO:
Polimer ten o stopniu krystaliczności dochodzącym do 95% można
przetwarzać wszystkimi technikami przetwórstwa termoplastów bez
obawy utraty rozpuszczalności w wodzie.
ZASTOSOWANIE:
ZASTOSOWANIE:
• włókiennictwo,
• przemysł papierniczy (powlekanie papieru),
• jako emulgator i zagęszczacz lakierów
• jako flokulant do odwadniania zawiesin (tylko gdy masa cząsteczkowa>2mln).
POLI(TLENEK PROPYLENU)
CH
2
CH
CH
3
O
n
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
polimeryzacja anionowa w
obecności zasad (glicerynian
potasu, KOH) . Jest cieczą o niskim
stopniu wilgoci (<0,3%).
POLIMERY AROMATYCZNE
POLIETERY AROMATYCZNE
Ar
O
Ar'
Ar
O
O
lub
Gdzie:
Ar, Ar’- oznacza jednostkę
R
R jest grupą alkilową, atomem chlorowca, grupą fenylową
WŁAŚCIWOŚCI:
WŁAŚCIWOŚCI:
• Wysoka temperatura zeszklenia ( powyżej 200
o
C)
• Polimery termoplastyczne, twarde, o naprężeniu zrywającym ok.
130MPa
• Dobre własności dielektryczne
• Rozpuszczalne w rozpuszczalnikach aromatycznych i chlorowanych
• Nierozpuszczalne w wodzie
POLIETERY AROMATYCZNE
n
O
H
CH
3
CH
3
OH
+
HOCH
2
CH
2
OH
CH
3
CH
3
OCH
2
CH
2
O
n
n
n
n
OMt
Cl
O
+ n MtCl
n Ar(OMt)
2
+ n Ar'Cl
2
OArOAr'
n
2n MtCl
+
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
POLIETERY AROMATYCZNE
CH3
CH3
OH + n/2 O
2
Cu
+
amina
CH3
CH3
O
n
+ n H
2
O
n
n
O
SO
2
Cl
O
SO
2
n
+ n HCl
POLIETEROLE
O
O
CH
3
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
Polieterole powstają w reakcjach epoksydów z połączeniami inicjującymi
(starterami) zawierającymi reaktywne atomy tlenu.
OKSIRANY:
OKSIRANY:
• Tlenek
etylenu
• Tlenek propylenu
Fabryka tlenku etylenu
POLIETEROLE
STARTERY:
STARTERY:
C
H
2
CH
2
OH
OH
• Glikol etylenowy
• Glikol propylenowy
CH
3
CH
CH
2
O
H
OH
Fabryki glikolu
etylenowego i
propylenowego
POLIETEROLE
OTRZYMYWANIE:
OTRZYMYWANIE:
Syntezę polieteroli prowadzi się w autoklawach w temperaturze 80-
150oC,
w atmosferze azotu lub argonu. Katalizatorem może być np: KOH.
Szybkość poliaddycji TE lub TP do alkoholu - startera jest odwrotnie
proporcjonalna do jego rzędowości. Reakcja ta jest silnie
egzotermiczna. Ciężar cząsteczkowy polieteroli (w przedziale 200-
20000) determinuje ich konsystencję, która może być ciekła,
pastowata lub woskowata.
ZASTOSOWANIE:
ZASTOSOWANIE:
• Jako prepolimery do produkcji poliuretanów
• Przemysł farmaceutyczny
• Przemysł kosmetyczny
• Przemysł maszynowy (jako smary i płyny maszynowe)