عرض تقديمي لدرس الكيمياء "البوليمرات". مزايا التفاعل البيني

1 شريحة

2 شريحة

تعريف البوليمرات البوليمرات (من بولي... والميرو اليوناني - حصة، جزء)، المواد التي تتكون جزيئاتها (الجزيئات الكبيرة) من عدد كبير من الوحدات المتكررة؛ يمكن أن يختلف الوزن الجزيئي للبوليمرات من عدة آلاف إلى عدة ملايين. تم تقديم مصطلح "البوليمرات" بواسطة J. Ya. Berzelius في عام 1833.

3 شريحة

التصنيف بناءً على مصدرها، يتم تقسيم البوليمرات إلى بوليمرات طبيعية أو حيوية (مثل البروتينات والأحماض النووية والمطاط الطبيعي)، وصناعية (مثل البولي إيثيلين والبولي أميدات وراتنجات الإيبوكسي)، يتم الحصول عليها عن طريق طرق البلمرة والتكثيف المتعدد. بناءً على شكل الجزيئات، يتم تمييز البوليمرات الخطية والمتفرعة والشبكية؛ بطبيعتها - البوليمرات العضوية والعضوية وغير العضوية.

4 شريحة

هيكل البوليمرات هي مواد تتكون جزيئاتها من عدد كبير من الوحدات المتكررة هيكليا - المونومرات. يصل الوزن الجزيئي للبوليمرات إلى 106، ويمكن أن تكون الأبعاد الهندسية للجزيئات كبيرة جدًا لدرجة أن محاليل هذه المواد لها خصائص قريبة من الأنظمة الغروية.

5 شريحة

الهيكل وفقًا لبنيتها، تنقسم الجزيئات الكبيرة إلى خطية، محددة بشكل تخطيطي -А-А-А-А-А- (على سبيل المثال، المطاط الطبيعي)؛ متفرعة، وجود فروع جانبية (على سبيل المثال، أميلوبكتين)؛ ومتصلة بشبكات أو مترابطة، إذا كانت الجزيئات الكبيرة المجاورة متصلة بواسطة روابط كيميائية متقاطعة (على سبيل المثال، راتنجات الإيبوكسي المعالجة). البوليمرات شديدة الترابط غير قابلة للذوبان وغير قابلة للانصهار وغير قادرة على إحداث تشوهات مرنة للغاية.

6 شريحة

تفاعل البلمرة يسمى تفاعل تكوين البوليمر من المونومر بالبلمرة. أثناء البلمرة، يمكن أن تتغير المادة من الحالة الغازية أو السائلة إلى الحالة السائلة أو الصلبة السميكة جدًا. لا يصاحب تفاعل البلمرة إزالة أي منتجات ثانوية ذات وزن جزيئي منخفض. أثناء البلمرة، يتميز البوليمر والمونومر بنفس التركيب العنصري.

7 شريحة

تحضير مادة البولي بروبيلين n CH2 = CH → (- CH2 – CH-)n | | CH3 CH3 بروبيلين بولي بروبيلين يسمى التعبير الموجود بين قوسين بالوحدة الهيكلية، والرقم n في صيغة البوليمر هو درجة البلمرة.

8 شريحة

تفاعل البلمرة المشتركة: تكوين بوليمر من مواد غير مشبعة مختلفة، على سبيل المثال، مطاط ستايرين بوتادين. nCH2=CH-CH=CH2 + nCH2=CH → (-CH2-CH=CH-CH2- CH2-CH-)n ƒ ƀ C6H5 C6H5

الشريحة 9

تفاعل التكثيف المتعدد بالإضافة إلى تفاعل البلمرة، يمكن الحصول على البوليمرات عن طريق التكثيف المتعدد - وهو تفاعل يحدث فيه إعادة ترتيب ذرات البوليمر وإطلاق الماء أو غيرها من المواد الجزيئية المنخفضة من مجال التفاعل.

10 شريحة

تحضير النشا أو السليلوز nC6H12O6 → (- C6H10O5 -)n + H2O عديد السكاريد الجلوكوز

11 شريحة

التصنيف تشكل البوليمرات الخطية والمتفرعة فئة البوليمرات البلاستيكية الحرارية أو اللدائن الحرارية، وتشكل البوليمرات المكانية فئة البوليمرات المتصلبة بالحرارة أو اللدائن الحرارية.

12 شريحة

التطبيق بسبب القوة الميكانيكية والمرونة والعزل الكهربائي وغيرها من الخصائص، يتم استخدام منتجات البوليمر في مختلف الصناعات وفي الحياة اليومية. الأنواع الرئيسية لمواد البوليمر هي البلاستيك والمطاط والألياف والورنيش والدهانات والمواد اللاصقة وراتنجات التبادل الأيوني. في التكنولوجيا، تستخدم البوليمرات على نطاق واسع كمواد عازلة للكهرباء ومواد هيكلية.

الشريحة 13

تعتبر البوليمرات عوازل كهربائية جيدة وتستخدم على نطاق واسع في إنتاج المكثفات الكهربائية والأسلاك والكابلات ذات التصاميم والأغراض المختلفة، ويتم الحصول على المواد ذات الخصائص شبه الموصلة والمغناطيسية على أساس البوليمرات. يتم تحديد أهمية البوليمرات الحيوية من خلال حقيقة أنها تشكل الأساس لجميع الكائنات الحية وتشارك في جميع عمليات الحياة تقريبًا.

تفاعلات التكثيف المتعدد التي تؤدي إلى إنتاج البولياميدات، تفاعل الديامينات مع الأحماض ثنائية الكربوكسيل
الأحماض,
ثنائي إستر الأحماض ثنائية الكربوكسيل مع
ديامينيس
ثنائي كلوريدات الأحماض ثنائية الكربوكسيل مع
ديامينيس
ثنائي النتريل الحمضي مع الألدهيدات
الأحماض ثنائية الكربوكسيل مع ثنائي إيزوسيانات

خصائص البولياميد

البولياميدات عبارة عن بوليمرات صلبة على شكل قرن ذات نسبة عالية
نقطة الانصهار (على سبيل المثال، 2180 درجة مئوية للنايلون، 2640
ج والنايلون).
خصائص ميكانيكية جيدة، ومقاومة التآكل و
قوة الشد العالية (700-750
كجم ق / سم 2).
مادة البولي أميد ذات البنية المنتظمة شديدة المقاومة
عمل المذيبات المشتركة. فقط كثيرا
المركبات القطبية مثل الفينول، والكريسول،
حمض الفورميك، حل البولياميدات من هذا القبيل
يكتب. البولياميدات المختلطة تذوب عندما
التسخين في الكحولات الأليفاتية السفلى
(ميثيل، إيثيل) مخلوط بالصغير
كميات من الماء (من 10 إلى 20%).

البولياميدات الصناعية غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية، وقابلة للذوبان في الأحماض العضوية (الكبريتية، الخليك)،

عند تسخينها في الهواء، تخضع البولياميدات للتدمير الحراري التأكسدي. الرطوبة والأشعة فوق البنفسجية تعمل في وقت واحد، بشكل حاد

تعتمد خصائص البولياميدات على الوزن الجزيئي وبنية المواد الأولية

امتصاص الماء للبولي أميدات

يتم تحديد ماركات مادة البولي أميد بالأرقام. الرقم الأول هو عدد ذرات الكربون في الديامين الأصلي، والثاني - في الحمض

يحدث التكثيف المتعدد للديامينات والأحماض ثنائية الكربوكسيل كعملية توازن

ن H2N – R – NH2 + ن HOOC – R1-COOH
↔
H-(-HN–R–NH-CO–R1-CO-)OH
+H2O

يعتمد المحصول والوزن الجزيئي للبولي أميد

على اكتمال وسرعة إزالة المياه،
نسبة المساواة
عناصر
عدم وجود وظيفة أحادية
روابط
يمكن أن يكون هناك فائض في أحد المكونات
تسبب تفاعلات هيدرولية ،
التحلل الحمضي، التحلل الأميني ويؤدي إلى حاد
انخفاض في الوزن الجزيئي

في هيكساميثيلين أديبات (ملح AG)، يتم دمج هيكساميثيلين ديامين وحمض الأديبيك بشكل صارم بنسبة متساوية المولية

H2N–(CH2)6–NH2 + HOOC– (CH2)4-COOH →
ن H3N+–(CH2)6–N+H3 –-O C (O)– (CH2)4-C (O)O-

عندما يتم تسخين ملح AG في المصهور، يحدث تكثيف متعدد لتكوين مادة البولي أميد

ن H3N+–(CH2)6–N+H3 –-OC(O)–(CH2)4-C (O)O-
→
Н(-НN-(СН2)6NNСО(СН2)4-СО-)n-ОН + (ن-1)Н2О
نايلون 66

مواد خام

هيكساميثيلين ثنائي أمين (CH2)6 (NH2)2 T bp = 9092C. (عند 1.86 كيلو باسكال)، تذوب = 39 درجة مئوية
حمض الأديبيك HOOC– (CH2)4-COOH
مسحوق بلوري أبيض، قابل للذوبان
في الماء الساخن والكحول. تم = 151 درجة مئوية
حمض السيباسيك HOOC– (CH2)8-COOH
مسحوق بلوري أبيض Tm=134

الديامينات العطرية، بسبب قاعديتها الضعيفة، لا تشكل أملاح مع الأحماض ثنائية الكربوكسيل. ولذلك، فإن تنفيذ رد الفعل في الذوبان ليس كذلك

تحضير مادة البولي أميد في الواجهة

-Cl-C+-R-C+-Cl-
+ ح ن – ص – نه
2
1
2
Cl-C-R-CCl -HCl Cl-C-R-C
H2N-R1-N+H2
H2N-R1-NH

مزايا التفاعل البيني

ليست هناك حاجة للالتزام الصارم
تكافؤ المواد الأولية – التفاعل
يتدفق في الواجهة، وبالتالي
يتم التحكم في تكافؤ الأقطاب عن طريق السطح
قسم.
والنتيجة هي بوليمر بدرجة عالية جدًا
البلمرة.
يستمر التفاعل بسرعة عالية في الداخل
بضع دقائق حتى يكتمل.
يمكنك استخدام مجموعة واسعة من الديامينات و
الأحماض ثنائية الكربوكسيل، بغض النظر عن وجودها
مقاومة درجات الحرارة المرتفعة.

فينيلون

مادة البولي أميد العطرية
مشتق من كلوريد الحمض
حمض الإيزوفثاليك و
ميتافينيلينيديامين.
على أساس الفينيلون يتم الحصول عليه
ألياف مقاومة للحرارة.

تحضير البولياميدات من المركبات الحلقية غير المتجانسة بواسطة تفاعل البلمرة

ص А ↔ –R–А–
+ H2O ↔ N+H3-(CH2)nCOO- →
ج(س)
(CH2) ن
نيو هامبشاير
→Н(-НN-R-CO-)nОН

مواد خام

كابرولاكتام – لاكتام ε – أمينوكابرويك
الأحماض
مادة بلورية بيضاء في الشكل
مسحوق أو قطع مذابة T pl=70C.
قابل للذوبان في الماء والعضوية
المذيبات. استرطابي، مخزنة في
حاوية مغلقة. تستخدم لاستقبال
مادة البولي أميد - النايلون:
n كابرولاكتام+H2O →H(-НN-R-CO-)5OH

نايلون

PA 6 (نايلون 6، نايلون) – البلمرة التحللية
كابرولاكتام في وجود الماء والملح AG. أبيض،
يشبه القرن، بلوري غير متبلور. مقاومة ل
عمل البنزين والزيت والمذيبات والماء. - ما يصل إلى -30 درجة مئوية،
اللدونة = 160 درجة مئوية. الخصائص الفيزيائية والميكانيكية العالية،
خصائص عازلة، وارتداء المقاومة. غير سامة و
خامل من الناحية الفسيولوجية - يستخدم في الأطراف الصناعية.
العيب - امتصاص الماء العالي (يصل إلى 10٪ في الغلاف الجوي -
ما يصل إلى 3٪)، مما يؤدي إلى تفاقم خصائص المادة.
PA-6 – المواد الهيكلية التقنية العامة
التطبيقات في صناعة الطيران والطب،
الهندسة الكهربائية (العزل). متوفر في شكل حبيبات.
فيلم PA-6

الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعات ميثيلين CH2 أكثر من حمض الأمينوكابرويك (أكثر من 5) لا تشكل مركبات حلقية

(لاكتام)، والتكثيف
لديهم شكل عام:

ممثلو البولياميدات المشتقة من الأحماض الأمينية

enant
H-[-NH-(CH2) 6-CO-]n-OH
بيلارجون
H-[-NH-(CH2) 8-CO-] n-OH
undecane
H-[-NH-(CH 2) 10-CO-] n-OH
(بولياميد-11)

كتلة PA-6 (كابروليت، نايلون 6)

البلمرة في الأوتوكلاف عند 200 درجة مئوية و
الضغط الجوي، المحفزات
الفيزيائية الميكانيكية للكتلة PA-6
متفوقة على PA-6، توليفها
البلمرة المائية.
تصنيع الأبعاد ذات الجدران السميكة
المنتجات عن طريق المعالجة الميكانيكية
كتل. معالجتها عن طريق الطحن،
الحفر، تحول. تفاصيل حرجة
في الطائرات والهندسة الميكانيكية.
متوفر في شكل كتلة

با-66

PA-66 قطبي خطي، غير متبلور - بلوري
بوليمر، أبيض يشبه القرن. مقاومة ل
المذيبات والبنزين والنفط. PA-66 مقارنة بـ
البولياميدات الأليفاتية الأخرى لديها أكثر من غيرها
قوة عالية، صلابة، جلخ
الاستقرار ومقاومة الحرارة.
المواد الانشائية في الهندسة الميكانيكية,
صناعة السيارات، الصناعة الكيميائية
فيما يتعلق بالبيئات العضوية وغير العضوية
مشابه لـ PA-6 و66. أقل استرطابيًا من PA-66.
القوة والصلابة ومقاومة التآكل PA-610
أقل قليلاً من تلك الموجودة في PA-66، لكن ثباتها
تكون الخصائص أعلى بالنسبة لـ PA-610 بسبب انخفاض امتصاص الماء
تحت ظروف التشغيل

با-610

مواد البناء في
الهندسة الميكانيكية والسيارات والكيميائية
الصناعة، وكذلك للإنتاج
الألياف الكيميائية والأفلام. درجة حرارة
تشغيل المنتجات – من -60 إلى 170 درجة مئوية.
تكلفة PA-610 أعلى بسبب ارتفاعها
تكلفة حمض السيباسيك. متاح
على شكل حبيبات، تتم معالجتها عن طريق الصب
الضغط، الضغط، البثق.

خصائص البولياميد

الخواص الفيزيائية والميكانيكية للبولي أميدات
يتم تحديده من خلال عدد الروابط الهيدروجينية لكل
وحدة طول الجزيء الكبير، الذي
الزيادات في سلسلة PA-12، PA-610، PA-6، PA-66.
زيادة في الكثافة الخطية للروابط الهيدروجينية
في جزيء كبير يزيد من درجة الحرارة
يتحسن ذوبان وتزجج المادة
مقاومة الحرارة وخصائص القوة،
ولكن في نفس الوقت يزداد امتصاص الماء،
انخفاض استقرار الخصائص والأبعاد
المواد، تدهور عازلة
صفات.

طلب

البولياميدات هيكلية
(هندسة) مواد البوليمر. في
على عكس البوليمرات ذات الأغراض العامة،
تتميز البوليمرات الهندسية
زيادة القوة ومقاومة الحرارة ،
وبالتالي فهي أغلى من تلك المنزلية
مواد البوليمر. قد سبق استخدامها
عند إنشاء المنتجات التي تتطلب
المتانة، ومقاومة التآكل، وانخفاض
القابلية للاشتعال والقدرة على الصمود
الأحمال الدورية.

يتم تقديم الأنواع الرئيسية التالية من مادة البولي أميد في السوق الروسية: مادة البولي أميد 6، مادة البولي أميد 66، مادة البولي أميد 610، مادة البولي أميد 12،

مادة البولي أميد 11. الأكثر استخدامًا
ممثلة في العالم وفي روسيا
مجموعة البولياميد PA-6

مادة لدرس الكيمياء في الصف الحادي عشر

UMK OS. غابرييليان

• البوليمرات (من بولي... والميروس اليوناني - حصة، جزء)، المواد التي تتكون جزيئاتها (الجزيئات الكبيرة) من عدد كبير من الوحدات المتكررة؛ يمكن أن يختلف الوزن الجزيئي للبوليمرات من عدة آلاف إلى عدة ملايين.

• تم تقديم مصطلح "البوليمرات" بواسطة J. Ya. Berzelius في عام 1833.

• بناءً على أصلها، يتم تقسيم البوليمرات إلى: طبيعيأو البوليمرات الحيوية (مثل البروتينات والأحماض النووية والمطاط الطبيعي). اصطناعية(مثل البولي إيثيلين والبولي أميدات وراتنجات الإيبوكسي) التي يتم الحصول عليها عن طريق طرق البلمرة والتكثيف المتعدد. بناءً على شكل الجزيئات، يتم تمييزها خطية، متفرعةو شبكةالبوليمرات بطبيعتها - عضوي، عضوي، غير عضويالبوليمرات.

• وفقا لهيكلها، يتم تقسيم الجزيئات الكبيرة إلى خطي، تم تحديدها تخطيطيًا -A-A-A-A-A-، (على سبيل المثال، المطاط الطبيعي)؛ متفرعةوجود فروع جانبية (على سبيل المثال، الأميلوبكتين)؛ و شبكةأو مترابطة، إذا كانت الجزيئات الكبيرة المجاورة متصلة بواسطة روابط كيميائية متقاطعة (على سبيل المثال، راتنجات الإيبوكسي المعالجة). البوليمرات شديدة الترابط غير قابلة للذوبان وغير قابلة للانصهار وغير قادرة على إحداث تشوهات مرنة للغاية.

• يسمى تفاعل تكوين البوليمر من المونومر البلمرة. أثناء البلمرة، يمكن أن تتغير المادة من الحالة الغازية أو السائلة إلى الحالة السائلة أو الصلبة السميكة جدًا. لا يصاحب تفاعل البلمرة إزالة أي منتجات ثانوية ذات وزن جزيئي منخفض. أثناء البلمرة، يتميز البوليمر والمونومر بنفس التركيب العنصري.

• ن CH 2 = CH → (- CH 2 – CH-) ن

مادة البولي بروبيلين البروبيلين

يسمى التعبير الموجود بين قوسين بالوحدة الهيكلية، والرقم n في صيغة البوليمر هو درجة البلمرة.

• بالإضافة إلى تفاعل البلمرة، يمكن الحصول على البوليمرات التكثيف- تفاعل يحدث فيه إعادة ترتيب ذرات البوليمر ويتم إطلاق الماء أو المواد الأخرى ذات الجزيئات المنخفضة من مجال التفاعل.

• ن ج 6 ح 12 س 6 → (- ج 6 ح 10 س 5 -) ن + ح 2 يا

عديد السكاريد الجلوكوز

• تشكل البوليمرات الخطية والمتفرعة فئة لدن بالحرارةالبوليمرات أو اللدائن الحرارية، والفئة المكانية بالحرارةالبوليمرات أو بالحرارة.

البولياميدات (PA) البولياميدات عبارة عن بوليمرات تحتوي على مجموعة أميد في السلسلة الرئيسية للجزيئات الكبيرة، وتستخدم البولياميدات على نطاق واسع: PA-6، PA-610 والبولي أميد المختلط PA-54. تشير الأرقام 6، 10، وما إلى ذلك في رمز البولياميدات إلى عدد ذرات الكربون في تركيبة المونومرات الأصلية. الأسماء الأخرى للبولي أميدات هي النايلون، النايلون، شيملون، بيرلون، زيتيل، إلخ.

العلامات الخارجية للبولياميدات. وهي مواد صلبة تشبه القرن، لونها أبيض إلى كريمي فاتح. تصبح داكنة قليلاً أثناء المعالجة والاستخدام. شفاف في طبقة رقيقة. عند الاحتراق تكون رائحتها مثل القرن المحروق أو النباتات المحروقة. أثقل قليلا من الماء.

الخصائص الأساسية. البولياميدات عبارة عن بوليمرات لدن بالحرارة بلورية جزئيًا ذات وزن جزيئي منخفض - 8000 - 25000. لها كثافة تتراوح بين 1140 - 1170 كجم / م 3 ونقطة انصهار Tm = 215 -290 درجة مئوية. الخصائص المميزة للبولي أميد هي الصلابة العالية، قوة الانحناء، مقاومة التآكل، أي مقاومة عالية للتآكل، مقاومة الماء والزيوت والمذيبات، التوافق الجيد مع المعادن. ترجع معظم الخصائص إلى وجود مجموعات الأميد التي ترتبط ببعضها البعض عبر الروابط الهيدروجينية. يعتمد عدد من خصائص البولياميدات على بنيتها البلورية، وخاصة على محتوى الماء. تتفاعل مادة البولي أميد مع البيئة عن طريق امتصاص الرطوبة بشكل عكسي، مع تجمع الماء في المناطق غير المتبلورة من مادة البولي أميد. لذلك، على سبيل المثال، عندما يكون البولياميد 6 محاطًا بالهواء، فإنه يأخذ حوالي 2.5-3.5% ماء، والبولي أميد 610 حوالي 0.5%. يؤثر امتصاص مادة البولي أميد للرطوبة بشكل مباشر على متانتها.

تحضير يتم الحصول على البولياميدات عن طريق التكثيف المتعدد لأميدات الأحماض المتعددة القاعدة مع الألدهيدات ، والتكثيف المتعدد للأحماض الأمينية الأعلى أو ثنائي الأمينات مع الأحماض ثنائية الكربوكسيل ، وتكثيف أملاح الكابرولاكتام وأملاح الديامين للأحماض ثنائية الكربوكسيل ، وما إلى ذلك. مزيج من اثنين من الأحماض الأمينية. تشكل التفاعلات المتعددة سلاسل طويلة من البروتينات

الألدهيدات التركيب العام للأحماض الأمينية ألفا التي تشكل البروتينات (ما عدا البرولين). مكونات جزيء الحمض الأميني هي المجموعة الأمينية NH 2، مجموعة الكربوكسيل COOH، الجذري (المختلف لجميع الأحماض الأمينية ألفا)، ذرة الكربون ألفا (في المركز).

تطبيق مادة البولي أميد. ونتيجة لذلك، يتم استخدام مادة البولي أميد لإنتاج أجزاء الاحتكاك (التروس والمحامل)، وتركيبات التثبيت (أربطة الأثاث، والمفصلات، والمسامير، وحاملات الرفوف، والدعامات والعجلات للأثاث الصغير) والتركيبات المعدنية والبلاستيكية (مقابض الأثاث)، وكذلك وكذلك في صناعة الأجزاء المحملة من كراسي المكاتب. تُستخدم مادة البولي أميد لإنتاج ألياف مرنة مقاومة للاهتراء، تُصنع منها أقمشة التنجيد المتينة وشبكات الكراسي والكراسي الهزازة والكراسي بذراعين. وتستخدم البولياميدات لإنتاج الخيوط اللاصقة والجلود الاصطناعية والفراء والسجاد.

تُستخدم الخيوط اللاصقة لربط صفائح القشرة الطبيعية من طرف إلى طرف. يتم تثبيت صفائح القشرة الفردية بخيوط لاصقة باستخدام خط متعرج.. لوح القشرة هو الجزء العلوي من القشرة المتعرجة، حيث يذوب الخيط اللاصق، وبعد التبريد، يبرد، ويصلب ويجمع صفائح القشرة معًا.

في الهندسة الميكانيكية، غالبًا ما تستخدم مادة البولي أميد كمواد هيكلية ويمكن تقويتها بالمكونات التالية: الألياف الزجاجية، التلك، زيت الجرافيت، ثاني كبريتيد الموليبدينوم، ويمكن أيضًا استخدام مادة البولي أميد كمواد مضادة للتآكل لحماية المعادن وحماية الخرسانة. في الصناعة الطبية، تُستخدم ألياف البولياميد في صناعة الأطراف الاصطناعية والخيوط الجراحية والأوعية الدموية الاصطناعية. وفي صناعة النسيج، تُصنع الخيوط والأقمشة من مادة البولي أميد. في الاقتصاد الوطني، غالبا ما يستخدم مادة البولي أميد كأفلام ومواد لاصقة. في صناعة المواد الغذائية، يتم استخدام مادة البولي أميد لإنتاج أغلفة مختلفة للنقانق.

النايلون (بولي-ε-كابرواميد، نايلون-6، بولي أميد 6) عبارة عن ألياف بولي أميد اصطناعية يتم الحصول عليها من بولي-ε-كابرواميد، وهو منتج بلمرة للكابرولاكتام. يتم الحصول على الكابرولاكتام أثناء إعادة ترتيب بيكمان: لأول مرة، تم تصنيع البولي كابرولاكتام كبوليمر لغزل ألياف البولياميد (يُسمى بيرلون) في عام 1938 في ألمانيا على يد بول شلاك، الذي كان يعمل في شركة I. G. Farben.

خواص واستخدامات الكابرون الكابرون أو ألياف النايلون عبارة عن مادة بيضاء شفافة ومتينة للغاية. مرونة النايلون أعلى بكثير من الحرير. تعتمد قوة النايلون على التكنولوجيا ورعاية الإنتاج. يمكن لخيط النايلون الذي يبلغ قطره 0.1 ملم أن يتحمل 0.55 كجم. في الخارج، تسمى الألياف الاصطناعية مثل النايلون بالبيرلون والنايلون. يتم إنتاج النايلون بعدة أصناف. النايلون الشفاف الكريستالي أكثر متانة من النايلون غير الشفاف مع لون أصفر باهت أو حليبي. إلى جانب القوة العالية، تتميز ألياف النايلون بمقاومة التآكل والتشوه المتكرر (الانحناء).

ألياف النايلون لا تمتص الرطوبة، لذلك لا تفقد قوتها عندما تكون مبللة. لكن ألياف النايلون لها أيضًا عيوب. إنها ليست مقاومة جدًا للأحماض - تخضع جزيئات النايلون الكبيرة للتحلل المائي في موقع روابط الأميد. المقاومة الحرارية للنايلون منخفضة نسبيًا أيضًا. عند تسخينه، تقل قوته ويحدث ذوبانه عند 215 درجة مئوية. يُستخدم النايلون في صناعة الحبال، وشباك الصيد، وخيوط الصيد، وأوتار الجيتار، ومواد الترشيح، ونسيج الحبال، بالإضافة إلى الأقمشة الأساسية والجوارب والسلع المنزلية الأخرى. تستخدم المنتجات المصنوعة من النايلون وبالاشتراك مع النايلون على نطاق واسع في الحياة اليومية. تصنع الملابس من خيوط النايلون، وهي أقل تكلفة بكثير من الملابس المصنوعة من مواد طبيعية. إطارات إطارات السيارات والطائرات مصنوعة من نسيج الحبل. كونه لدن بالحرارة، يستخدم راتنج النايلون أيضًا كمواد بلاستيكية لتصنيع أجزاء وآليات الماكينات - التروس، والبطانات، والمحامل، وما إلى ذلك، والتي تتميز بقوة كبيرة ومقاومة التآكل.

مادة البولي أميد -66 نايلون (نايلون -66، بولي أميد 66 - نايلون، نايلون؛ نايلون -6، بولي أميد 6 - نايلون) هو مادة بولي أميد صناعية تستخدم بشكل أساسي في إنتاج الألياف. هناك نوعان من الأيزوميريات من النايلون: بولي هكساميثيلين أديبيناميد (أنيد، نايلون 66) وبولي-ε-كابرومايد (نايلون 6). هيكل من النايلون

يتم تصنيع النايلون 66 عن طريق التكثيف المتعدد لحمض الأديبيك وسداسي ميثيلين ثنائي الأمين. لضمان نسبة 1:1 من المواد المتفاعلة المطلوبة للحصول على بوليمر بأقصى وزن جزيئي، يتم استخدام ملح حمض الأديبيك وهكساميثيلين ديامين (AG-salt):

حمض الأديبيك (حمض الهيكسانديويك) HOOC(CH 2)4 COOH هو حمض كربوكسيلي مشبع ثنائي القاعدة. هيكساميثيلين ثنائي أمين NH2(CH2)6 NH2 -

في المناطق البلورية، يكون لجزيئات النايلون الكبيرة شكل متعرج مسطح مع تكوين روابط هيدروجينية مع الجزيئات المجاورة بين ذرات أكسجين الكربونيل وذرات الهيدروجين لمجموعات الأميد المجاورة. ونتيجة لذلك، يتمتع النايلون بخصائص فيزيائية وميكانيكية أعلى، ودرجة أعلى من التبلور (40-60٪) والتزجج ودرجات حرارة الانصهار مقارنة بالبوليستر والبولي ألكينات. مع زيادة درجة تبلور النايلون، تتحسن خصائص قوته؛ وتحدث هذه الزيادة في التبلور أيضًا عندما يتم سحب الألياف على البارد بنسبة 400-600%؛ ويؤدي التوجه الناتج للجزيئات الكبيرة في اتجاه السحب إلى زيادة التبلور والتقوية. من الألياف بنسبة 4-6 مرات. عند تسخينه في الهواء، يتعرض النايلون للتدمير التأكسدي الحراري، مما يؤدي إلى انخفاض في خصائص القوة: عند تعرضه للهواء عند درجات حرارة تتراوح بين 100 و120 درجة مئوية، تنخفض قوة الشد بمقدار 5 إلى 10 مرات. يتم تسريع التدمير عن طريق التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

تم تصنيع 66 مونوبوليمر (نايلون) لأول مرة في 28 فبراير 1935 بواسطة دبليو. كاروثرز، كبير الكيميائيين في مختبر الأبحاث التابع لشركة Du الأمريكية. بونت. تم الإعلان عن ذلك لعامة الناس في 27 أكتوبر 1938. هناك نسخة أن كلمة "nylo n" تأتي من أسماء مدينتي نيويورك ولندن (NYLON = نيويورك + لندن). هناك أيضًا رأي مفاده أن هذه الكلمة هي اختصار لـ New York Lab of Organic Nitrocompounds، لكن لا توجد معلومات موثوقة حول هذا الأمر. يقول قاموس ويبستر إنها كلمة مختلقة. ينص قاموس دوغلاس هاربر الاشتقاقي على أن الاسم تم إنشاؤه بواسطة Du. بونت من مقطع لفظي عام تم اختياره عشوائيًا nyl- والنهاية، غالبًا ما تستخدم في أسماء الألياف (على سبيل المثال، النايلون)، مأخوذة في الأصل من الكلمة الإنجليزية "قطن".

تحضير النايلون للحصول على النايلون، يتم استخدام بعض مشتقات الأحماض الأمينية، على سبيل المثال الكابرولاكتام (منتج من التفاعل الجزيئي لمجموعة الكربوكسيل والمجموعة الأمينية لجزيء حمض أمينوهيكسانويك 6). يتحول الكابرولاكتام في وجود الماء إلى حمض 6 أمينوهيكسانويك الذي تتفاعل جزيئاته مع بعضها البعض: O H 2 N –CH 2 –(CH 2) 4 –C + H –N –CH 2 –(CH 2) 4 –C + … OH OH O H O H 2 N –(CH 2) 5 –C –N –(CH 2) 5 –C – … + nH 2 O

الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخصائص الفيزيائية: البوليمر عبارة عن راتينج - مادة شفافة مرنة ولدنة بالحرارة ومقاومة للاهتراء. من السهل الطلاء باستخدام دهانات القماش. بسبب وجود العديد من الروابط الهيدروجينية بين مجموعات أميد الجزيئات الكبيرة المجاورة، فهي تتمتع بقوة عالية؛ الخصائص الكيميائية: يذوب عند تسخينه بقوة. عند حرقها تشكل كرة صلبة لامعة داكنة اللون تنشر رائحة كريهة. تنتج التفاعلات مع منتجات التحلل مركبات تحتوي على مجموعات أمينية، والتي تحول ورق عباد الشمس الأحمر إلى اللون الأزرق؛ يذوب فقط في HNO 3 المركز، H 2 SO 4 والفينول المنصهر. نايلون وردي

أنواع المواد المعتمدة على النايلون وتطبيقاتها عن طريق تمرير مصهور النايلون تحت الضغط من خلال قوالب ذات ثقوب صغيرة، يتم الحصول على ألياف متفوقة في القوة على الألياف الطبيعية. يُصنع نسيج الحبل من الأسفل، ويستخدم في صناعة إطارات إطارات السيارات والطائرات، وشباك الصيد، وخيوط النايلون (الجوارب الطويلة، والجوارب، وجوارب الركبة). أقمشة النايلون مقاومة للتآكل ولا تتجعد عند تشوهها. ومع ذلك، يتم تدميرها بواسطة الأحماض ولا يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية، لذلك لا يمكن كيها بمكواة ساخنة. يتم الحصول على راتنج النايلون أيضًا من النايلون الذي يُصنع منه البلاستيك. يتم استخدامه لتصنيع أجزاء الآلات المختلفة، والتروس، وأغلفة المحامل، والتي تتميز بقوة عالية ومقاومة للتآكل بشكل استثنائي. حبل القطر ( نايلون الطيران ) نايلون 70%