ytetické kaučuky vlastosti podobé jako přírodí kaučuk; ejč. polymery z 1,3- dieových moomerů, elastomery Polybutadie (butadieový kaučuk, B) Výroba: polymerace 1,3-butadieu za použití stereoregulačích katalyzátorů (Ziegler-Natta). H 1,2-adice H H H cis-1,4-adice cis-1,4-polybutadie tras-1,4-adice tras-1,4-polybutadie Komerčí polybutadie (převážě tras-1,4-izomer): gumáreský průmysl (automobilové peumatiky, podrážky bot, podlahoviy )
Polyisopre H 3 H 3 cis-1,4-polyisopre - přírodí Kaučuk tras-1,4-polyisopre - Gutaperča Kromě přírodích zdrojů i výroba sytetická, polymerací isopreu (Ziegler-Nattové katalyzátory) Kaučuk získává se koagulací přírodího latexu ( z kaučukovíku - Hevea braziliesis); chirurgické rukavice, impregace textilu; gumáreský průmysl Polychloropre (chloropreový kaučuk, ) Prví sytetická guma použitá komerčě Výroba: emulzí polymerace chloropreu. Výborá tepelá odolost, malá hořlavost. Použití jako lepidla (chemopre), pláště el. kabelů, obleky pro potápěče (Neopre) l H
H H H Butadiestyreový kaučuk (B) Výroba: emulzí kopolymerace styreu a butadieu. Použití (dle obsahu styreu v kopolymeru) peumatiky, kabely, plastická kůže, podlahoviy, těsěí Butadieakryloitrilový kaučuk (NB) H H Výroba: emulzí kopolymerace akryloitrilu a butadieu. Použití: olejuvzdoré a chemicky odolé výrobky (těsěí, hadice), N H Akryloitrilbutadiestyreový kaučuk (AB) H Výroba: emulzí kopolymerace butadieu a akryloitrilu se styreem. Použití: olejuvzdoré výrobky (těsěí, hadice), N H H H
Polyisobutyle (butylkaučuk, II) Výroba: katiotová polymerace isobutyleu s 0,5-3% isopreu (přítomost ásobé vazby v kopolymeru umožňuje vulkaizaci) Vlastosti: je málo propustý pro plyy duše do plášťů peumatik; elektroizolace H
Vulkaizace propojeí řetězců kaučukovitě elastických polymerů příčými vazbami vulkaizačím čiidlem (síra, peroxidy, UV- zářeí) zesíťováí - výrazé zlepšeí mechaických vlastostí za zvýšeé teploty, odolější k chemikáliím elimiace ásobé vazby - zvýšeí chemické stability k degradačím reakcím (oxidace ) chématické zázorěí vulkaizace kaučuků sírou: + Vulkaizovaý kaučuk pryž Pryž měkká (do 5% vázaé síry) vysoká tažost a pružost (rukavice); Pryž polotvrdá (6-25% ) kožovitý charakter; Pryž tvrdá (25-35% )- tvrdá, ale křehká
Polysiloxay (silikoové kaučuky, silikoy) Výroba: aiotová bloková polymerace oktamethylcyklotetrasiloxau ebo hydrolýzou (polykodezací) dialkyldichlorsilaů: l i l H 2 - Hl H i H - H 2 i = (ejčastěji) = feyl H i i i i i M 50 000 silikoové oleje; M do 3,5.10 5 silikoové pasty; M 4-7.10 5 pevý siliko, určeý k lisováí ebo vytlačováí Vulkaizace silikoů: př. vytvrzováí silikoových tmelů i i i H 2 i i i - H i i i H Vlastosti: tepelě stabilí (-50 do +230 ), odolý k chemikálíím a ozou; malá pevost ale vysoká elasticita těsěí, hadice, el.izol. materiál, oleje, tmely, lubrikaty Lékařské aplikace (sody, trasfúzí hadičky) i i i
Přírodí polymery Polysacharidy stavebí materiál (celulosa, chiti..) ebo zásobára eergie (škrob, glykoge..) elulosa (M= 10 6 ) glukosové jedotky spojeé 1,4- -glykosidickou vazbou H H 4 H H H H H 1 H celulosa H Čistá celulosa v přírodě: bavla, le, koopí, dřevo (avíc ligi) H H H H H H H H H H H H -D-glukopyraosa -D-glukopyraosa
hemická modifikace celulosy: tvorba esterů a etherů -N 2 Dle stupě pokrytí H skupi: H HN 3 -N 2 Bezdýmý střelý prach, lepidla (kaagom), laky, eluloid dříve filmy, H H ( ) 2 -N 2 triitrát celulosy ("itrocelulosa") - - - Nehořlavá obdoba celuloidu, filmy, átěrové hmoty, textilí vláka (acetátové hedvábí) triacetát celulosy (acetylcelulosa) celulosa-h + X celulosa- = methylcelulosa ( zahušťovadlo v potraviářství, ochraý koloid, změkčovadlo) = 2 H 5 ethylcelulosa (obdobě) celulosa-h + l H celulosa-- H Karboxymethylcelulosa (M) změkčovadlo, tezid celulosa-h + celulosa-- H Hydroxyethylcelulosa (HE ochraý koloid latexů v lékařství a kosmetice (šampoy, krémy..);
Výrobky z regeerovaé celulosy: vláka (vizkózové hedvábí); fólie (celofá): H H NaH/ 2 H H H + tzv. regeerovaá celulosa H - Na + xatát celulosy
Škrob- glukosové jedotky spojeé 1,4- -glykosidickou vazbou H H H H H H 1 4 H H H škrob ložeí škrobu: Amylosa: (M= 10 4-10 6 ) glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa Amylopekti: glukosa větveí: 1,6- -glykosidická vazba (M= 10 6-10 7 ) glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa glukosa
Zázorěí větveí v amylopektiu: H H H H 1 6 * H 1 4 H H H * Glykoge živočišý škrob, podobý amylopektiu, ale je větveější
Nukleové kyseliy Primárí struktura NK báze báze báze DNA deoxyriboukleová kyselia (uchováí dědičých zaků) NA riboukleová kyselia (přeos dědičosti a proteosytéza) cukr P cukr P cukr P báze cukr ukleosid H 4 5 3 H báze 2 ukleosid v DNA (cukr: 2-deoxy- D-ribosa) 1 H H báze H ukleosid v NA (cukr: -D- ribosa) Adeosi (A) Guaosi (G) ytidi () Thymidi (T) Uridi (U) př. uridi (uracil-2-deoxyribosid [DNA]) (uracil-ribosid [NA]) báze cukr P ukleotid H H P 4 5 3 H báze 1 2 ukleotid př. uridi-5 /- fosfát
Zázorěí sekvece T--A v DNA H H N 3 N H P NH H N N-glykosidická vazba 3,5 -diesterová vazba H P 5 4 3 N N NH 2 N N N H P
vlivňováí vlastostí polymerů Přeměy polymerů htěé: chemické změy ( chemická modifikace podél a a kocích polymerích řetězců) a mechaické změy Nechtěé: degradačí změy (chemické i mechaické) hemické modifikace polymerů (chtěé): - A) zaváděí fčích skupi do polymerích řetězců, b) přeměa fčích skupi a jié skupiy, c) síťováí Ad A): polyethyle + l 2 + 2 sulfochlorovaý polyethyle polyethyle + l 2 chlorovaý polyethyle (é PV) PV + l 2 chlorovaý PV (PVD) H H 2 4 H l 2 chlorovaý P (radikálová substituce atomu vodíku chlorem v řetězci) -vyšší teplota měkutí HN 3, redukce H Použití jako iotoměiče - katexy 3 H Iotoměiče: aexy NH 2
H H 3 3 H l 2 l l Hl chlorkaučuk Použití v obalové techice l "hydrochlorid kaučuku" Ad B) H - H H H H H H = H polyviylformal (PVF) - izolat el. kabelů = - polyviylbutyral (PVB) - vitří vrstva bezpečostích autoskel H
) íťováí vzájemé spojováí řetězců chemickými ebo fyzikálími příčými vazbami Výstavba trojrozměré sítě: fáze A (lieárí polymer rozpustý a tavitelý); fáze B (větveý polymer erozpustý, ale tavitelý); fáze (síťovaý polymer erozpustý, etavitelý) 1) íťováí kopolymerací: a) jede z moomerů obsahuje více ásobých vazeb: Příklad výroby řídce síťovaých hydrofilích gelů poly-hepa (kotaktí čočky;. Wichterle 1962) -- -H moomer HEPA (2-hydroxyethylmethakrylát) + H 2 síťovadlo EDMA (ethyledimethakrylát) peroxidy b) Polymer obsahuje ásobou vazbu uprostřed řetězce; zesítěí moomerem viylového typu: ( viz easyceé polyesterové pryskyřice)
2) íťováí rekombiací radikálů: ozařováí polymeru zářeím s velkou eergií (rtg, gama) rtg zářeí - e -. Př: zářeí PE odolější k vyšší teplotě (eztrácí tvar v horké vodě) 3) íťováí pomocí fčích skupi: polymer obsahuje reakce schopé skupiy (viz vytvrzeí epoxidových pryskyřic, feoplastů, amioplastů, silikoů, polyurethaů) 4) íťováí vulkaizací: viz kaučuky
Mechaické modifikace polymerů :přísady modifikující fyzikálí vlastosti plastů: Změkčovadla- sižují míru vzájemého vitřího třeí makromolekulárích řetězců ( př. dioktylftalát) polymer je ohebý a termoplastický při ižších teplotách Vysokomolekulárí modifikátory- úprava, vylepšeí vlastostí polymeru polymerem (míseí dvou a více polymerů (př.pv + chlorovaý PE zvýšeí houževatosti PV) Nadouvadla za tepla způsobují apěěí polymerí směsi lehčeé polymerí hmoty (pěy); (př. adouvadla NH 4 H 3, azobisformamid; peta, freoy) Pliva dřevitá moučka, textilie, sklo, vápeec, masek, kaolí, azbest, grafit, saze, alumia;, plivo+polymer kopmozit peciálí vyztužeé kompozití materiály: plivo ve formě vláka (vláka skleěá, karboová, polyamidová, Kevlarová) + polymerí matrice (epoxidové a polyesterové pryskyřice) kostrukčí materiály; vyikající mechaické vlastosti (pevější a lehčí ež klasické materiály) letectví, kosmoautika, automobilový průmysl, sport (lyže, kola, teisové rakety )