CH2 CH
Polyvinylacetát (PVAc)
n
O-COCH3 Výroba: emulzní polymerace vinylacetátu; (P= 800) Chemicky málo odolný; použití: lepidla, latexové barvy, žvýkačky, impregnační prostředky (papíru a textilu), na výrobu PVA !
Polyvinylalkohol (PVA)
CH2 CH
n
OH Výroba: alkalická hydrolýza PVAc, Rozpustný ve vodě; použití: výroba vodou ředitelné barvy a latexy jako ochranný koloid, vodou rozpustné obaly, textilní vlákna,
Z 80% zhydrolyzovaný PVAc – jako ochranný koloid suspenzní polymerace a latexových barev Molekula je rozpustná ve vodě a navíc dokáže udržet v roztoku velmi nerozpustné látky tím, že je schová uvnitř
Polyakrylonitril (PAN)
CH2 CH
n
CN
Výroba: srážecí a roztoková polymerace akrylonitrilu Relativně stálý vůči chemikáliím a povětrnostním vlivům; použití: textilní vlákna (podobné přírodním vláknům – mají teplý omak), modakrylové vlákna (kopolymery s vinyl chloridem, methylaktylátem nebo styrenem – umožnění barvení PAN vláken), karbonová vlákna
N
N
N
N
N
N N
N
Příprava KARBONOVÝCH VLÁKEN N
N
N
teplo
N
N
N
N
N
N
N
Zahřívání PAN způsobuje cyklizaci řetězce s následným příčným spojením řetězců. Výsledkem je vlákno tvořené čistým uhlíkem s dokonalou strukturou (pevnější a lehčí než ocel – na výrobu kompozitních materiálů)
teplo N
N
N
N N
N
N
N
N
N
N
N
N
Polymethylmethakrylát (PMMA)
CH3 CH2 C
n
COOCH3
Výroba: bloková a suspenzní polymerace methyl-methakrylátu Použití: organické sklo – Plexisklo- pevné, pružné, propouští UV a viditelné záření, odolává účinkům louhů a zř. kyselinám, rozp. v mnoha org. rozpouštědlech (aceton, ether, benzen, halogenovaná rozp.) nad 230°C depolymeruje na monomer Přítomen ve formě suspenze ve většině akrylátových barev
Polyakryláty, estery kyseliny akrylové
CH2 CH
n
COOR
Použití: vodou ředitelné akrylátové barvy
Polyoxymethylen (POM)
CH2 O
n
Výroba: kationtová polymerace formaldehydu nebo trioxanu O
H
HCHO nebo
Ac2O
+
HO O
O
CH2 O
n
H
AcO
CH2 O
n -1
CH2OAc
Termoplast; výborné mechanické vlastnosti (tuhost, houževnatost, odolnost k cyklické únavě) – konstrukční materiál Vysoká chemická odolnost vůči chemikáliím (rozpouštědlům, olejům) – spotřební lab. materiál..
Polyethylenglykol (PEG, polyethylenoxid) HO
CH2 CH2 O
nH
Výroba: polyadice oxiranu, P = 4 – 200 (P = 4-13 – viskozní kapalina,) Použití: (dle délky řetězce) ve vodě rozpustné lubrikanty, tenzidy, změkčovadla, v lékařství (jako pomocná látka v lécích, čípcích, mastích) v kosmetickém průmyslu, - netoxický
CH2 CH
Polyvinylkarbazol
n
N
Výroba: emulzní polymerace N-vinylkarbazolu Vlastnosti: podobné PS, je ale tepelně odolnější (měkne až při 220°C); využití: vysokofrekvenční technologie (plošné spoje, procesory, čipy..)
Polyvinylpyrrolidon
CH2 CH O
n
N
Výroba: emulzní polymerace N-vinylpyrrolidonu Použití: lepidlo na papír a dřevo, dříve náhražka krevní plazmy
Polyestery Lineární polyestery (PES): polykondenzace glykolů s kyselinou tereftalovou
R O C O
C O O
n
poly(ethylen-tereftalát) (PET) R = CH2CH2 poly(propylen-tereftalát) R = CH2CH2CH2 R = CH2CH2CH2CH2 poly(butylen-tereftalát) (PBT) δ+
Vlastnosti: vysoce krystalické – výborné mechanické vlastnosti (pevné v tahu, otěruvzdorné) – textilní vlákna (PET - Tesil), obalová technika (PET flašky), fólie
X C O
Odolné vůči rozpouštědlům a zředěným kyselinám a louhům ( konc. narušují esterovou vazbu)
X C O
O
δ-
δ+
O
δ-
Elektrostatické přitahování mezi řetězci – vliv na krystalinitu PES CH2 CH2 O C O
C O
n
O poly(ethylen-naftalát) (PEN)
výroba vratných lahví (mohou se sterilizovat)
Nenasycené polyestery (polyesterové pryskyřice) – základ polyesterových skelných laminátů
+ O
O
OH-CH2-CH2-OH
OHCH2CH2
OCOCH CHCOOCH2CH2
O
OH n
CH2 CH
m
OHCH2CH2
OCOCH CHCOOCH2CH2 CH
OH
m
OCOCH CHCOOCH2CH2
iniciátor
n
Vytvrzení pryskyřice: zesíťování lineárního nenasyceného polyesteru kopolymerací se styrenem (např.)
CH2 OHCH2CH2
+
OH n
Sklolamináty: konstrukční materiály obsahující skelná vlákna spojená vytvrzenou pryskyřicí – lehké, pevné a tvrdé
Alkydové pryskyřice a glyptaly O
+
O
CO
OH
HO
CO O
CH2 CH CH2 O
OH
OH
O zahřívání
CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH
CO
CO O
CH2 CH CH2 O
CO
n
O
O C
O
CO O CO
O
CO
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3 Alkydové pryskyřice
O O
Princip síťování alkydových pryskyřic (použití jako nátěrové hmoty) Y
+ Y
glyptaly
Y
CH CH (CH2)7CH3
O
ox. (vzdušný O2)
C
CH (CH2)7CH3
O
CH CH (CH2)7CH3
O Y
CH CH (CH2)7CH3
n
Polykarbonáty (PC) – polyestery kyseliny uhličité CH3
CH3 HO
C CH3
OH +
COCl2
C - HCl
CH3
O C O O
bisfenol A (Dian)
Tepelně, odolné a houževnaté. Výborné dielektrické a optické vlastnosti (čiré hmoty) – nerozbitné skla, čočky, CD disky
n
Polyamidy (PA, Nylony)
N R1 N C R2 C H
H O
n
O
PA 66 (Nylon 66) – plk. hexamethylendiamin a kyselina adipová (hexan-1,6-diová kyselina) PA 6 (Nylon 6, Silon) – polyadice kaprolaktamu PA 610 (Nylon 610) – plk. hexamethylendiamin a kyselina sebaková (dekan-1,10-diová kyselina) PA 11 (Nylon 11) – homopolykondenzace 11-aminoundekanové kyseliny δ+
Vlastnosti: krystalické ⇒ pevné, houževnaté,elastické, otěruvzdorné – textilní vlákna (punčochy, textilie, padáky, vlasce jako výztuha pneumatik) konstrukční materiál (ozubená kola, ložiska) Chemická odolnost: dobrá vůči rozpouštědlům, malá odolnost vůči kyselinám a silným louhům (hydrolýza amidické vazby) Aramidy (aromatické polyamidy) – ještě vyšší pevnost než klasické PA (vyšší podíl krystalické fáze) C
C N
N
O
O H
H
C
C N
N
O
O H
H
n
n
N
O
H
X C
N
O
H
δδ+
δ-
Nevazebné interakce a vodíková vazba mezi řetězci – vliv na krystalinitu PA
Kevlar (neprůstřelné vesty, kompozity…)
Nomex (ohnivuzdorné kombinézy)
X C
O
O
Polyimidy (PI) N
R
R
H
O
O
R = (CH2)m N
N R
O
n
R = fenyl
Velmi pevné, tepelně i chemicky odolné, samozhášivé (někde nahrazují sklo i kovy) Automobilový a letecký průmysl, kuchyň (MW), vlákna pro ochranné obleky, termoizolační pěny výroba kompozitů
O
Aromatický heterocyklický polyimid
Polyurethany (PU) – polyadice diolů s diisokyanáty R1 O C N R2 N C O O H
H O
n
nejčastěji
R 1 = (CH2)2-4 R 2 = CH2 , (CH2)6
nebo
polyuretan CH3 CH2
Vlastnosti: závislé na struktuře (lineární nebo síťované) na M a použitých reaktantů. Široké použití: Lepidla, gumy-elastomery (výrobky s velkou otěruvzdorností a elasticitou – podrážky bot..), elastické a tvrdé pěnové hmoty (izolační materiál, ve stavebnictví), vlákna (elastické, pevné – textilie, Lycra – oděvy..),
Fenolformaldehydové pryskyřice (fenoplasty)
OH
OH OH +
Alkalicky:
n
HCHO
Resoly (M=300-700), termosety CH2OH OH
OH
OH
OH
OH
Použití: elektrokonstrukční materiál, strojírenství, stavebnictví; lisovací hmoty
OH
OH
HO
Zahřívání – zesítění na trojrozměrnou strukturu (přes Rezitoly –Stadium B)
OH
HO
Stadium A
Rezit – vysokomolekulární zesíťovaná pryskyřice (Bakelit)
Urotropin, zahřátí
Stadium C OH
OH H
Kysele:
+
HCHO
+ n
Novolaky (M=1000-1500), termoplasty
Aminoplasty Močovinoformaldehydové pryskyřice (UF): O
N O
OH
H2N C NH2
+
HCHO
CH2 N C N H
N
130-160°C
N
N
N
melamin
N
N
N
O
N N H
140-180°C
N N
N H
n
N
N N
OH HCHO CH2
N O
NH
NH2
N
OH
NH2
H2N
O
N
N
H
CH2
+
O
Stadium C
Melaminoformaldehydové pryskyřice (MF:
N
N
n
lineární polymer- rozpustný a tavitelný (stadium A)
N
N
N N
N
N N
N N
N
Použití: obkladový materiál ve stavebnictví (umakart); dekorační předměty, nízkomolekulární jako lepidla a nátěrové hmoty
N
N N
N N
N
Epoxidové pryskyřice – univerzální dvousložkové lepidla a laky; na výrobu sklolaminátů a kompozitů, vynikající mechanická pevnost, tepelná odolnost, výborná adheze ke kovům a keramice. CH3 HO
O
C
OH
+ Cl-CH2
CH3
epichlorhydrin
bisfenol A (Dian) CH3 CH2
O
C
O
vznik trojrozměrných síťovaných makromolekul
CH3
O
O n
CH3
C
O CH2 O
CH3
Složka A: lineární nízkomolekulární epoxidový předpolymer, kapalný
Složka B: tvrdidlo, polyamin Princip vytvrzení epoxidových pryskyřic:
OH
O
O O
O H N
H2N
OH
O
NH2
+
O O
OH
N
N N
O O
OH
OH
O
