STRUKTURA VLAKNA Flashcards
(36 cards)
struktura vlakna
međusobni poredak makromolekula i njihova povezanost u 3D
strukturne elemente
podjela strukture vlakna
- PRIMARNA - kemijski sastav - molekulna struktura
- SEKUNDARNA - oblik makromolekule - molekulna struktura
- TERCIJALNA - orijentiranost, prostorna uređenost - nadmolekulna struktura
sekundarna struktura vlakna (konfiguracija, konformacija)
- konfiguracija - linearna, granata, umrežena, mrežasta
- konformacija - ravno lančana, plošno naborana, prostorno naborana, spiralna, klupčasta
polimerna molekula
• makromolekula - tisuće atoma povezanih kovalentnim vezama
• sadrži mer/strukturnu jedinicu - ponavljajuća jedinka
polimerizacija
- nastajanje polimera sintezom iz monomera (polazne tvari)
polimerizacija podjela
- STUPNJEVITA POLIMERIZACIJA (POLIKONDENZACIJA)
- spora, postupan rast lanca
- bifunkcionalni monomeri - sadrže 2 aktivne/funkcionalne skupine (različite ili jednake) → amino -NH2, alkoholna -OH, karboksilna -COOH → amidna ili esterska veza - LANČANA POLIMERIZACIJA (POLIADICIJA)
- brza, prekid dvostruke veze ili prstena i stvaranje reaktivnih molekulnih vrsta
- uvjetno bifunkcionalni monomeri -> dvostruka veza, ciklički spojevi - POLIURETANSKA POLIMERIZACIJA
molekulna struktura
definira polimernu molekulu
podjela primarne molekulne strukture
mer, aktivne skupine, kemijske veze između merova, veličina polimera
osnovna jedinica-mer (podjela)
definiran kemijskim sastavom:
• organski polimeri
- C vezan s H, O, N, S, P, CI
• anorganski polimeri
- nemaju C vezan s H, O, N, S, P, CI -> silicijeva (Si i O), ugljikova i grafitna vlakna
• miješani polimeri
- silikoni (Si i O + organski radikal R), organo silikoni (-Si-C-Si-, -Si-C-N-)
- otpornost na toplinu, kemijski inertni, hidrofobni
podjela prema broju vrsta mera i njihovom rasporedu
• homopolimer - polimer od 1 vrste monomera → vlakna sa više od 85% istih ponavljajućih jedinica
• kopolimer/heteropolimer - polimer od 2+ vrste monomera → vlakna sa manje od 85% istih ponavljajućih jedinica
+ homopolimer, alternirajući kopolimer, statistički kopolimer, blok-kopolimer, cijepljeni kopolimer
podjela prema broju vrsta polimera u vlaknu
homogena (1), bikomponentna (2)
aktivne skupine (gdje, za što)
- smještaj - duž lanca, na kraju lanca
- odgovorne za tvorbu veza i reakcije (voda, bojilo, kemikalije)
aktivne skupine (koje i gdje)
• amino -NH2 -> u diaminima i aminokiselinama
• alkoholna -OH -> u diolima
• karboksilna -COOH -> u dikiselinama i aminokiselinama
kemijske veze između merova (naziv, kemijska formula)
ugljikova -C-C-, esterska -CO-O-, eterska -O-, amidna (peptidna) -CO-NH-, uretanska -O-CO-NH-, oksiamidna -CONH-(~~)-O-
karakteristike kemijskih veza između merova
kovalentne, daju čvrstoću polimeru, razaranje = razgradnja polimera, generičko ime polimera
(PES, PUE, PA)
veličina polimera
- polimeri - heterogeni materijali
- broj mera u PM nejednak -> veličina PM u polimeru nejednaka
- svaki polimer ima optimalno područje veličina PM
- DP
DP
- stupanj polimerizacije, prosječan broj mera po 1 makromolekuli
• prosječna relativna molekulna masa polimera, relativna molekulna masa mera
• veći DP -> veći put trganja, manja pokretljivost PM (manja topljivost i taljivost)
• pamuk > PP > PAN > PVC > regenerirana celuloza > CA > PES i PA 6 > PA 6.6
podjela sekundarne molekulne strukture
oblik polimerne molekule (konfiguracija, konformacija), kemijska reaktivnost polimera
kemijska reaktivnost polimera (vrste reakcija)
reakcije na aktivnim skupinama, reakcije umrežavanja, reakcije depolimerizacije
oblik polimerne molekule - konfiguracija
- konfiguracija - prostorni raspored pojedinih elemenata u sastavu molekula
- taktičnost
oblik polimerne molekule - konformacija
- konformacija - oblik lanca -> rezultat savitljivosti makromolekule
• oblici molekula kao posljedica rotacije dijela molekule oko jednostruke veze
• savitljive (PE), umjereno savitljive (PA, PAN, PVC), nesavitljive (celuloza, PES, AR)
utjecaj na savitljivost makromolekule
• bočne skupine - smanjuju pokretljivost i približavanje lanaca (broj, veličina, položaj)
• veze (rotacija):
- savitljive -> -C-C- ; -C-O-C-; -CO-O-
- nesavitljive -> -C=C- ; aromatski prsteni
taktičnost
- prostorna (stereo) razdioba bočnih skupina
- taktična ponovljivost mera u molekuli daje uvjete za nastajanje sekundarne
strukture - spirala (vuna), nabori (svila) - izotaktički PP - kristalan, veća čvrstoća i talište
- ataktički PP - amorfan, manja čvrstoća i talište
povoljna svojstva vlakana - kakve molekule
linearan oblik, bez većih bočnih skupina, odgovarajuće sekundarne strukture, optimalna molekulna masa, jednolične obzirom na veličinu