CHEMIA POLIMERW I MATERIAW POLIMEROWYCH Najwaniejsze waciwoci makroczsteczek

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Najważniejsze właściwości makrocząsteczek: 1) Olbrzymie l/d: ODPOWIEDNIA DŁUGOŚĆ- NIEZBĘDNA DO SPEŁNIENIA ZADAŃ (LUB: KONIECZNOŚĆ SPEŁNIENIA OKREŚLONYCH ZADAŃ NARZUCIŁA WYMAGANIA WOBEC DŁUGOŚCI) - informacja (pojemność informatyczna) - właściwości mechaniczne (niezbędna liczba splątań) 2) Różnorodność konformacyjna (statystyka) 3) Różnorodność strukturalna 4) Objętość wyłączona ( w roztworach ) Najważniejsze cechy syntezy makrocząsteczek 1) Rzadka w chemii organicznej selektywność- np. 100. 000 x powtórzenie tej samej reakcji we wzroście cząsteczki bez błędu (równocenne 99. 999% wydajności) 2) „Historia” syntezy, ew. błędy (np. taktyczność, regioselektywność) zapisane w makrocząsteczce (w syntezie „małocząsteczkowej” oddzielnie dobry produkt i produkt uboczny

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Splątanie makrocząsteczek: właściwości mechaniczne polimerów deformacja Splątanie makrocząsteczek w masie polimeru (ciele stałym) jest źródłem szczególnych właściwości polimerów (np. twardości lub elastyczności – w zależności od budowy chemicznej, wytrzymałości na rozciąganie). Ostateczny kształt jest utrzymywany dzięki trwałości splątań.

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH RODZAJE SPLĄTAŃ I POŁĄCZEŃ splot (fragment) węzeł hak zjawiska występujące w trakcie deformacji efekt elastyczny przemieszczenie efekt dysypatywny (lepki): poślizg łańcuchów

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Ustalenie budowy i właściwości makrocząsteczek i polimerów: makrocząsteczek budowa chemiczna: spektroskopie: IR, UV-vis, NMR (MRJ) polimerów -właściwości w stanie stopionym * reologia -masy cząsteczkowe - właściwości w stanie stałym * grupy końcowe (spektroskopie) * mechaniczne * osmometria * elektryczne * ebuliometria i kriometria * optyczne * rozpraszanie światła * chromatografia żelowa * spektrometria mas (szczególnie MALDI-TOF-ms)

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Nauka o makrocząsteczkach *) Technologia polimerów od struktury DNA do terapii genowej (makrocząsteczki jako nośniki) od teorii procesów łańcuchowych do nanostruktur i styropianu (!) chemia, fizyka, matematyka (statystyka), technologia *) cząsteczki, molekuły, drobiny

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Związek nauki o makrocząsteczkach (polimerach) z innymi dziedzinami nauki i technologii: technika chemia nauka o MCz fizyka /polimerach medycyna biologia biochemia inne np. astrofizyka (fulleren) technologia

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH Zużycie materiałów (lata 90 -te) w USA (w kg na głowę ludności) Podstawowe materiały Beton Piasek, żwir 3000 Cement 300 DNA, RNA, TA Stal 750 Polipeptydy Aluminium 15 Polisacharydy Polimery naturalne Celuloza Biomakrocząsteczki Drewno 200 Papier 350 Bawełna 8 Wełna + jedwab 3 Polimery syntetyczne Tworzywa sztuczne 100 Kauczuk 10 Włókna syntetyczne 20

CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH LAUREACI NAGRÓD NOBLA: • H. Staudinger - 1953 K. Ziegler, G. Natta - 1963 • P. J. Flory - 1974 J. M. Lehn -1987 • H. Kroto - 1996 • H. Shirakawa, A. G. Mc. Diarmid, H. J. Heeger - 2000