7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 1/16
Хемијско-медицинцка школа Вршац
Вршац, Стеријина 113
Матурски рад из органске хемијске технологије
ТЕХНОЛОГИЈА СИНТЕТИЧКИХ ПОЛИМЕРА
Ментор: Ученик:
он !ајаш, "ро# $%ан &аки', ()-*
Вршац, јун +1.
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 2/16
САДРЖАЈ
УВ/0..........................................................................................................................................3
1. 2У2 / 4/5$М6&$М2..............................................................................................7
+. /С/В$ 4/М/В$.....................................................................................................7
+.1. &азлико%ати "олимере од колоида............................................................................8
3. 4/5$М6&$ У СВ2/06В/М 9$В/У..............................................................
7. 4&$&/0$ $ С$6$;$ 4/5$М6&$.................................................................*
8. С$6$;$ 4/5$М6&$...........................................................................................<
8.1. 4одела "рема "ореклу...................................................................................................<
8.+. $4/В$ М//М6&2 =2 С$6$;6 4/5$М6&6.........................................<
8.3. С$6$;$ /&>2С$ 4/5$М6&$..................................................................?
8.7. 4одела синтетичких "олимера "рема кон#игурацији ланца...................................1
8.8. Синтетички "олимери који се индустријски "роиз%оде у %еликим количинама...1
8.. 4одела синтетичких "олимера на осно%у механизма реакције "олимеризације...11
8.*. 4одела "олимера на осно%у структуре: линеарни, разгранати, умре@ени,лест%ичасти, циклични.......................................................................................................11
. /0&6A$В2B6 С&60B6 В&60/С$ В$С/=$М&&$С6 М/5С6 М2С6,
4/5$С$&62 C/&МУ52, >&2C$, &6=У52$ У 2!65$ $ С5$2 $=
4&2$;/> 0652.............................................................................................................1+
=2DУ;2.............................................................................................................................18
5$6&2У&2..........................................................................................................................1
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 3/16
УВОД
аука о материјалима је интердисци"линарна наука, која изуча%а осоEине материје, те
Fену "римену на разна "одручија науке и ин@еFерст%а. /на се користи елементима"римеFене #изике и хемије, као и хемијског ин@еFерст%а, механичког ин@еFерст%а,
ци%илног и електричког ин@еFерст%а. ако је "а@Fа с%их медија, у "ротеклим
годинама, #окусирана на нанонауку и нанотехнологију, наука о материјалима доEија с%е
%е'и значај на с%им уни%ерзитетима.
У науци о материјалима циG није само тра@еFе но%их материјала и искориш'а%аFе
Fихо%их осоEина, него је "римарни циG сх%атаFе суштине материјала, тако да Eуде
могу'е на"ра%ити материјал @еGених осоEина.
/сно%а науке о материјалима је ста%GаFе у однос #изикалне осоEине @еGеногматеријала и ралати%не "ер#ормансе материјала у одреHеној "римени, са структуром
атома и #аза у материјалу. >ла%ни "оказатеGи структуре материјала и Fего%их осоEина
су сами хемијски елементи, који га сачиFа%ају, као и начин на који је Eио "роцесуиран у
с%оју #иналну #орму. С%е о%о, узето заједно, уз "римену закона термодинамике, даје
микроструктуру материјала, а тиме и о"исује осоEине тог материјала.
Стара изрека ка@е: Iматеријали су као GудиJ де#екти су ти који их чине занимGи%имI.
4роиз%одFа са%ршеног кристала неког материјала је #изички немогу'а. Уместо тога,
научници мани"улишу са де#ектима у материјалима.
емају с%и материјали "ра%илну кристалну структуру. Полимери "оказују разне
%аријације кристалне структуре. Стакла, нека керамика, те многи други материјали су
амор#ни, тј. у Fима не "остоји стална уреHеност у атомској структури. /%ак%е
материјале је те@е на"ра%ити од материјала са кристалном структуром. 4олимери нису
ни једно ни друго, "а Fихо%о "роуча%аFе укGучује комEино%аFе елемената хемијске и
статистичке термодинамике, како Eи се доEили %ише термодинамички, него механички
о"иси Fихо%их #изикалних осоEина.
=Eог индустријске "отра@Fе, наука о материјалима се "осте"ено раз%ила у оEласт, која
ради ис"ити%аFа кондензо%ане материје, као и ис"ити%аFе теорија ч%рстог стаFа.акоHе, "оја%иле су се неке но%е гране #изике, јер је Eило "отреEно оEјаснити неке но%е
осоEине материјала.
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 4/16
1. НАУКА О ПОЛИМЕРИМА
аука о "олимерима оEух%ата хемију, #изичку хемију и #изику "олимераJ оEезEеHује
#ундаментална знаFа "отреEна за индустријску "римену "олимера K"ластике,еластомери, адхези%и, "ре%лаке..L. акоHе, она је једна од централних наука за
молекуларну Eиологију, Eиохемију и Eио#изику.
М2&/М/56У5: MNOPQR S %елики KгрчкиLJ MQTUVWTN S мала маса KлатинскиL
Макромолекул је молекул саста%Gен од %еликог Eроја атома, стога има %елику
релати%ну молекулску масу KМрL која мо@е да износи код синтетичких макромолекула
од неколико стотина до неколико милиона, а код неких Eиолошких макромолекула Мр је
у рангу милијарди.
4/5$М6&: XQTYRS многоJ MUPQR S део KгрчкиL
(Z[\]Z K(^_UP^N_YQ^NT [ YQ^ Q` \WPU N^a ]TTXYUa ZbUMYR_PcL третира "ојмо%е
макромолекул и "олимер као синониме.
ермин "олимерни молекул им"лицира %ишеструко "она%GаFе. /%ај "ојам значи да се
"олимерни молекул састоји од много дело%а Kтз%. мер-о%аL који "редста%Gају јединице
из%едене из молекула ниских релати%них молекулских маса и да се о%и мер-о%и
%ишеструко "она%Gају у "олимерном молекулу.
4ример је "олистирен.
ермин макромолекул не им"лицира ништа о структури, али го%ори о томе да је
молекул %елики. а "ример, молекули ензима су макромолекули саста%Gени од стотине
или хиGада јединица које су d - амино киселине -ef-Zfg-Zh- са до + различитих
су"ституената g. Саме d-амино киселине су у ензиму, меHутим,"ореHане "о
не"она%Gају'ем редоследу, н"р. iNTN-jTc-TcR-TUW-...
2. ОСНОВНИ ПОЈМОВИ
/лигомери су молекули средFих релати%них молекулских маса, са малим Eројем
"она%Gају'их мономерних структурних јединица, најчеш'е + до +.
а осно%у Eроја структурних "она%Gају'их јединица "олимери се деле на
хомо"олимере и ко"олимереKхетеро"олимереL.
Хомо"олимер је саста%Gен од само једне %рсте мономера Kмер-аL, а ко"олимер је
"олимерни молекул са %ише %рста мер-а Kтј. ко"олимери настају реакцијом %ише
различитих мономераL.
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 5/16
2.1. Разликовати полимере од колоида
Cизичке карактеристике као што су седиментација, ди#узија и расејаFе с%етлости
"оказују и колоиди и раст%ори "олимера. МеHутим, "олимери KмакромолекулиL нису
молекулски агрегати %е' се #ормирају у реакцијама "олимеризације ко%алентним
%ези%аFем %еликог Eроја малих молекула- мономерних, "она%Gају'их јединица, исте
или различите %рсте. 4роменом раст%арача мо@е до'и до "ромена "ојединих осоEина
макромолекула, али не и до рас"ада Fего%е структуре. Само раскидаFе ко%алентне %езе
измеHу мономерних јединица мо@е до%ести до разлагаFа макромолекула.
М//М6& K>:монос S једанJ мерос S деоL !рој мономерних јединица "о "олимерноммолекулу зо%е се сте"ен "олимеризације.
0ис"ерзни системи у којима честице дис"ерго%ане #азе имају димензије од 1 до 1 нм
"редста%Gају колоидне системе KколоидеL. С оEзиром да и "олимери KмакромолекулиL
"редста%Gају честице чије су димензије у о%ом рангу, раст%ори "олимера често се
"онашају слично колоидима KрасејаFе с%етлостиL.
!рој мономерних јединица "о "олимерном молекулу зо%е се сте"ен "олимеризације.
Макромономери су %елики мономерни молекули Kали маFи од "олимераL.
олоидне честице "редста%Gају гру"ације KагрегатеL малих молекула %езаних слаEим
"ри%лачним силама, као што су kN^ aUP lNNTR-о%е силе, а не ко%алентним као што је тослучај код "олимера. Сте"ен агрегације код колоида за%иси од #изичке средине,
"осеEно од "рироде раст%арача. 4ромена раст%арача мо@е изаз%ати рас"ад колоида.
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 6/16
3. ПОЛИМЕРИ У СВАКОДНЕВНОМ ЖИВОТУ
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 7/16
4. ПРИРОДНИ И СИНТЕТИЧКИ ПОЛИМЕРИ
У осно%и "остоје д%е %рсте "олимера: "риродни и синтетички "олимери.4риродни "олимери се деле на:
-"риродне органске "олимере KEиолошкеL: целулоза, скроE, "ротеини, нуклеинске
киселине, "риродни каучук и др. и
-"риродне неорганске "олимере: алумосиликати.
У синтетичким "олимерима "рисутан је мали Eрој ти"о%а "она%Gају'их мономерних
структурних јединица KоEично 1 до + у ланцуL.
!иолошки "олимери садр@е %ише различитих ти"о%а мономерних "она%Gају'их
структурних јединица, "осеEно "ротеини и ензими.
Синтетички "олимери имају #лексиEилне ланце, макромолекули оEично нису крути.!иолошки "олимерни ланци KEиомакромолекулиL су најчеш'е крути.
4&$&/02 >УМ2 i 4/5$K$=/4&6L
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 8/16
5. СИНТЕТИЧКИ ПОЛИМЕРИ
5.1. Подела према пореклу
-Синтетички органски "олимери K"олиетилен, "олистиренL
-Синтетички неоргански "олимери K"оли#ос#ати, "олисиликатиL
-Синтетички елементоргански "олимери K"олисилоксаниL
-Моди#ико%ани синтетички "олимери KјоноизмеFи%ачке смолеL
-Моди#ико%ани "риродни "олимери Kестри и етри целулозе, карEоксиметилцелулозаL.
5.2. ТИПОВИ МОНОМЕРА ЗА СИНТЕТИ!Е ПО"ИМЕРЕ
Мономери се могу на осно%у структуре "оделити у три гру"е:
-мономери који имају д%е или %ише #ункционалних гру"а Kхидрокси-киселине,
диамини, дикарEоксилне киселинеL
-мономери са незаси'еним %езама Kетилен, 1,3-Eутадиен, #ормалдехид, ацетиленL
- хетероциклични мономери Kетилен-оксид, тетрахидро#уран, m-ка"ролактамL
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 9/16
5.#. СИНТЕТИ!И ОР$АНС!И ПО"ИМЕРИ
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 10/16
5.%. Подела &и'тети(ки) полимера према ко'*и+ура,и-и ла',а
Синтетички "олимери могу имати различите кон#игурације ланаца тј. "росторни
рас"оред атома Kсу"ституенатаL ду@ макромолекулског ланца, на осно%у чега се деле на
атактичне, изотактичне и синдиотактичне "олимере.
2тактични "олимери тешко кристализују, амор#ни су, лошијих механичких осоEина.
5.5. Си'тети(ки полимери ко-и &е и'ду&три-&ки производе у великим
коли(и'ама
4ластични материјали
- ермооч%рш'а%ају'и "олимери K#енол-#ормалдехидне смоле, карEамидне смоле,
незаси'ени "олиестри, алкидне и е"оксидне смолеL, који оч%рш'а%ају за %реме "рераде
"ри "о%ишеној тем"ератури услед ире%ерзиEилног густог умре@а%аFа олигомера.
4роиз%оди који настају %ише се не могу то"ити и меFати "рерадом доEијени оEлик, не
EуEре и не раст%арају се, "ри соEној тем"ератури су т%рди и крти.
- ермо"ластични материјали K"олиетилени, "олистирен, "оли"ро"илен, "олиK%инил-
хлоридL, "олиамиди, "олиKметил-метакрилатL, "оликарEонати, "олиоксиметилен,
"олиKетилен-тере#талатL, "олиимидиL који се састоје од линеарних и разгранатих
макромолекула. /%и амор#ни и делимично кристални "олимерни материјали "ри
"о%ишеFу тем"ературе омекша%ају и "релазе у течно стаFе i расто". У стаFу расто"а
могу се лако оEлико%ати, а "ри хлаHеFу задр@а%ају доEијени оEлик. /"ерација то"GеFа
и оEлико%аFа се мо@е "она%Gати %ише "ута.
Синтетичка %лакна
- nелулозни материјали KPNcQ^ и целулозни ацетатL
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 11/16
- ецелулозни материјали K"олиестри и најлонL
6ластомери
- 4олимерни материјали који се одликују %исоком еластичнош'у K"риродни и
синтетички гумени материјали, стирен-Eутадиен ко"олимер, "олиEутадиен, етилен-
"ро"илен ко"олимерL.6ластомери су слаEо умре@ени линеарни макромолекули у амор#ном стаFу, као што су
%улканизо%ани "риродни и синтетички каучуци.
4осеEну гру"у еластомера чине термо"ластични еластомери KEлок-ко"олимери стирена
и Eутадиена, "олиуретани и "олиестарски Eлок-ко"олимериL.
5.. Подела &и'тети(ки) полимера 'а о&'ову ме)а'изма реак,и-е
полимериза,и-е
o 4олимери настали у ланчаним реакцијама "олимеризације
o 4олимери настали сту"Fе%итим реакцијама "олимеризације:
"оликондензацијом и "олиадицијом
o 4олимери настали нестандардним реакцијама "олимеризације
5./. Подела полимера 'а о&'ову &труктуре0 ли'еар'и раз+ра'ати
умрее'и ле&тви(а&ти ,икли('и
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 12/16
6. ОДРЕЂИВАЊЕ СРЕДЊЕ ВРЕДНОСТИ
ВИСКОЗИМРТРИЈСКЕ МОЛСКЕ МАСЕПОЛИСТИРЕНА !ОРМУЛА ГРА!ИК РЕЗУЛТАТИ У
ТА"ЕЛИ И СЛИКА ИЗ ПРАКТИЧНОГ ДЕЛА
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 13/16
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 14/16
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 15/16
ЗАК#УЧАК
ао закGучак мо@е се ре'и следе'е да наука о "олимерима не само да није органске
хемије, %е' је о"штијег карактера од Fе, и оEух%ата знаFа, како о органским тако о
неорганским као и о ланцима мешо%итог саста%а.
Величина и с"еци#ичност граHе тих молекула често изази%ају одсту"аFа од "ринци"а
класичне #изичке хемије, "а није чудо што стотинама година хемичари нису ус"ели да
раст%оре, изолују из о"исаних талога и окарактеришу Fихо%а с%ојст%а и самим тим
иденти#икују о%ако %а@ну гру"у у с%ету молекула.
4осеEан значај "олимерима даје чиFеница да молекули који чине есенцијалне елементе
граHе @и%их организама имају ланчасту структуру, %еома %елику моларну масу и низ
других карактеристика заједничких са о"исаним "олимерима, "а их често нази%ају
Eио"оломери. =а разлику од синтетских "олимера Kчији су гради%ни елементи само
неколико ти"о%а мера у "оједином ланцуL "оједине гру"е Eио"олимера Kкао што су
"ротеиниL имају ланце са знатно %е'им Eројем ти"о%а мера. и мери су
аминокиселински остаци "оликондензо%ани ст%араFем тз% "е"итидних %езаодреHених
гру"а. Стога се "оказало као корисно "роширити класу ланчаних молекула да оEух%ати
с%е на%едене молекуле из те Eазне структуре.
>ла%ни разлог "роиз%одFе синтетичких "олимера је недостатак "риродних материјала
"о"ут ко@е, "амука, с%иле, каучука и друго. 4олазне ст%ари за Fихо%у "роиз%одFу
доEијају се од на#те. $ндустријска "роиз%одFа синтетичких "олимера темеGи се на
"роцесу "олимеризације. Синтетички "олимери су доEри то"лински и електрични
изолатори. /т"орни су на %оду, а неки и на киселине. Bихо%им с"аGи%аFем настају
7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija
http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 16/16
отро%не ст%ари "о"ут хлоро%одоника, угGен диоксида и слично, зEог тога се оно
с"ро%оди у "осеEним с"алионицама "од контролисаним усло%има.
ЛИТЕРАТУРА
1. !ала', $. и гру"а аутора K+1L. Биоматеријали, !еоград.
+. Врхо%ац, DуEица 4., K+3L. Органска хемијска технологија : за IV разред
хемијско-технолошке школе : (образовни профили: хемијско-технолошкитехничар и техничар за полимере, !еоград.
3. =рили', &. K+17L. Биоматеријали, !аFа 5ука.
7. $лишко%и', . K1??+L. Органска хемијска технологија, СуEотица.
8. Милоса%Gе%и', М. K+L. !акромолек"л полимери, !еоград.
. ppp.VbUM.qj.NV.PR
*. ppp.pYOYXUaYN.VQM