Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije
savezna državna autonomna obrazovna ustanova
visokom stručnom obrazovanju
„NACIONALNO ISTRAŽIVANJE
POLITEHNIČKO SVEUČILIŠTE TOMSK»
Zavod za prirodne resurse
Smjer izobrazbe (specijalnost) Kemijska tehnologija
Stope oslobađanja ovisile su o koncentraciji medicinski proizvod prisutna u matrici. Mehanička svojstva tableta procijenjena su pomoću vlačne čvrstoće, indeksa krhkog loma i lomljivosti tablete, dok su svojstva otpuštanja lijeka procijenjena korištenjem vremena razgradnje i otapanja. Proučavane su fizičke karakteristike kao što su topljivost, indeks bubrenja, gubitak pri sušenju i pH. Diklofenak natrij je korišten kao model pripravka za pripremu gelova.
Zavod za kemijsku tehnologiju goriva i kemijsku kibernetiku
sažetak
Naslov sažetka:
“ Prirodni polimeri, polimeri oko nas”
u disciplini "Uvod u inženjersku djelatnost"
Izvode studenti 2D42 Nikonova Nurguyaana
Prokopchuk Christina
Dayanova Regina
Sažetak prihvaćen:
Moises O. E.
Utvrđeno je da su gelovi pripremljeni s 0% sluzi idealni i usporedivi s komercijalnom formulacijom. Plod je kuglastog oblika s glatkim žutim vlaknastim mezokarpom i tvrdim endokarpom kada je zreo. Proučavana je farmaceutska primjena drugih guma. Inulin je prirodni polisaharid koji se nalazi u mnogim biljkama kao što su luk, češnjak, artičoka i cikorija. Većina ovih fruktoznih lanaca ima blok glukoze kao roditeljski dio. Razvijeni su razni inelinski hidrogelovi koji služe kao potencijalni nosači za davanje lijekova u debelo crijevo.
(Potpis)
2014
(datum pregleda izvješća)
Tomsk 2014
1. Uvod …………………………………………………………………………………………………………..2
2. Pojam polimera i klasifikacija …………………………………………………….3
3. Celuloza ……………………………………………………………………………………………………………3
4. Škrob…………………………………………………………………………………………………………………5
Vinilne skupine se uvode u lance inulina kako bi se formirali hidrogelovi polimerizacijom slobodnih radikala. Škrob, bilo u prirodnom ili modificiranom obliku, korišten je kao jedan od ključnih farmaceutskih ekscipijenata u farmaceutskim tabletama i pripravcima kapsula. Obavlja različite funkcije kao što su bubrenje, vezivanje, sredstvo za dezintegraciju ili pomoć u isporuci lijekova. Mikrokapsule koje sadrže protein i inhibitor proteinaze pripremljene su za oralnu isporuku proteina ili peptidnih lijekova.
Mikrokapsule su napunjene prirodnim ili amino-zaštićenim aprotininom ugradnjom inhibitora proteaze u vodenu fazu tijekom procesa umrežavanja. Acetilacija škroba značajno smanjuje bubrenje i enzimsku razgradnju. Prijavljeni su sustavi isporuke na bazi škroba i acetata za kontroliranu isporuku lijekova. Ti su radnici izvijestili da acetilirani krumpirov škrob značajno usporava oslobađanje lijeka u usporedbi s prirodnim filmom krumpirovog škroba.
5. Glutin…………………………………………………………………………………………………………………..6
6. Kazein……………………………………………………………………………………………………………………6
7.Guma……………………………………………………………………………………………………………………………….7
8.Guma………………………………………………………………………………………………………………………………7
9. Sintetski polimeri………………………………………………………………………….9
Istražena je filmska prevlaka bogata amilozom kukuruzni škrob. Ovi su radnici proveli istraživanje o korištenju na bazi vode amilozom bogate škrobom filmom obložene tablete. Koristeći bočni ventilacijski sustav, istražili su učinak koncentracije plastifikatora, temperature premaza i brzine raspršivanja otopine premaza. U svojoj su studiji primijetili da pri niskim brzinama raspršivanja temperatura premaza koji se nanosi ne utječe na hrapavost obložene tablete, ali pri visokim brzinama raspršivanja visoke temperature stvaraju glatke filmove.
10.Svojstva i najvažnije karakteristike …………………………………………………………10
11. Kemijske reakcije……………………………………………………………………………………….11
12.Proizvodnja ................................................................. ................................................................ ........ 12.
13.Polimeri u poljoprivredi………………………………………………………………………..12
14. Polimeri u industriji…………………………………………………………………………….14
Neki radnici primali su i primali celulozu i mikrokristalnu celulozu od kukuruz u klipu, te su usporedili svojstva tableta mikrokristalne celuloze direktno komprimiranih paracetamolnih tableta kao pojedinačnih ekscipijensa s formulom multi-ekscipijensa mokre granulacije i otkrili da prve imaju najbolja svojstva tablete, dodatne prednosti izravne kompresije i manje sastojaka. Ciklodekstrini su ciklički oligosaharidi sastavljeni od šest do osam glukoznih jedinica povezanih α-1,4 glukozidnim vezama.
Uvod
Pojam "polimerija" uveo je u znanost I. Berzelius 1833. kako bi označio posebnu vrstu izomerizma, u kojoj tvari (polimeri) istog sastava imaju različite molekularne mase, na primjer, etilen i butilen, kisik i ozon. Ovaj sadržaj pojma nije odgovarao modernim idejama o polimerima. “Pravi” sintetički polimeri u to vrijeme još nisu bili poznati.
Ovo svojstvo lijeka može se iskoristiti za formiranje sustava za isporuku lijekova koji se temelje na debelom crijevu. Pokazali su da esterski konjugat oslobađa lijek pretežno kada se inkubira sa sadržajem cekuma ili debelog crijeva, dok nije uočeno značajno oslobađanje lijeka kada je inkubiran sa sadržajem želuca ili crijeva u crijevnim ili jetrenim homogenatima ili u krvi štakora. Niži nuspojava konjugata je objašnjeno prolaskom konjugata kroz želudac i tanko crijevo bez značajne degradacije ili apsorpcije, a zatim i degradacije konjugata, posebno u debelom crijevu.
Već u prvoj polovici 19. stoljeća očito je dobiven niz polimera. Međutim, kemičari su tada obično pokušavali suzbiti polimerizaciju i polikondenzaciju, što je dovelo do "katranja" produkata glavne kemijske reakcije, odnosno do stvaranja polimera (do sada se polimeri često nazivaju "smolama"). . Prva spominjanja sintetičkih polimera datiraju iz 1838. (poliviniliden klorid) i 1839. (polistiren),
Gelovi promjenjive čvrstoće nastaju ovisno o temperaturi zagrijavanja, vremenu toplinske obrade i koncentraciji curdlana. Među tim makromolekulama, skleroglukan se također čini potencijalno korisnim za pripremu oblika doziranja s modificiranim otpuštanjem, a brojne studije posvećene su ovoj temi.
Nedavno je sintetiziran i karakteriziran karboksimetil derivat skleroglukana sa 65-5% karboksilne skupine stupnja derivatizacije. Također je procijenjen njihov potencijal kao sustava za isporuku lijekova. Brzina oslobađanja lijeka bila je kritično povezana s koncentracijom soli. Odgovarajućom kombinacijom hidrogelova pripremljenih korištenjem različitih količina soli, bilo je moguće dobiti sustav sposoban otpuštati diklofenak s kinetikom nultog reda. Početni testovi iritacije kože pokazali su dobru biokompatibilnost novog polimera kao i njegovih hidrogelova.
Kemija polimera nastala je tek u vezi sa stvaranjem teorije kemijske strukture A.M. Butlerova. A.M. Butlerov proučavao je odnos između strukture i relativne stabilnosti molekula, što se očituje u reakcijama polimerizacije. Znanost o polimerima dodatno se razvijala uglavnom zahvaljujući intenzivnoj potrazi za načinima sinteze kaučuka, u čemu su sudjelovali najveći znanstvenici iz mnogih zemalja (G. Bushard, W. Tilden, njemački znanstvenik K. Garries, I. L. Kondakov, S. V. Lebedev i drugi) . Tridesetih godina prošlog stoljeća dokazano je postojanje slobodnih radikala i ionskih mehanizama polimerizacije. Radovi W. Carothersa odigrali su važnu ulogu u razvoju ideja o polikondenzaciji.
Sadrži komponente abietinske i pimarne kiseline. Rosin i njegovi derivati uživaju sve veću ulogu u farmaciji. Studije o svojstvima stvaranja filma i oblaganja kolofonija i glicerol estera maleinske kolofonije pokazale su da kolofonij ima izvrsna svojstva stvaranja filma, koji se može koristiti kao materijali za oblaganje farmaceutskih proizvoda, kao i u sustavima za isporuku lijekova s produženim oslobađanjem. Kolofonijski filmovi bili su biorazgradivi i biokompatibilni.
Derivati kolofonija sintetizirani su reakcijom s polietilen glikolom 200 i anhidridom maleinske kiseline. Derivati prikladni za potporu oslobađanja lijeka iz matriks tableta i granula. Nanočestice kolofonija napunjene hidrokortizonom usporavaju oslobađanje aktivne tvari i pokazuju potencijal za proizvodnju učinkovitih sustava za dostavu lijeka iz nanočestica.
Od ranih 20-ih godina 20. stoljeća razvijaju se i teorijske ideje o strukturi polimera.U početku se pretpostavljalo da su biopolimeri poput celuloze, škroba, gume, proteina, kao i neki sintetički polimeri slični njima ( na primjer, poliizopren), sastoje se od malih molekula koje imaju neobičnu sposobnost povezivanja u otopini u komplekse koloidne prirode zbog nekovalentnih veza (teorija „malih blokova“). Autor temeljno nove ideje o polimerima kao tvarima koje se sastoje od makromolekula, čestica neobično velike molekularne težine, bio je G. Staudinger. Pobjeda ideja ovog znanstvenika natjerala nas je da polimere smatramo kvalitativno novim predmetom proučavanja u kemiji i fizici.
Proučavanje i korištenje pomoćnih tvari iz prirodnih izvora pregledano je i raspravljano prema njihovim razredima. Prirodni polimerni ekscipijenti i njihove modifikacije i dalje dominiraju istraživačkim naporima znanstvenika u potrazi za jeftinim, jeftinijim, biorazgradivim, ekološki prihvatljivim pomoćnim tvarima. Neki od ovih ekscipijenata imaju jasne prednosti u odnosu na svoje sintetske kolege u određenim specifičnim sustavima isporuke zbog svojih svojstvenih karakteristika. Ako se trenutačno intenzivno istraživanje upotrebe prirodnih polimernih materijala održi i održi, vjerojatno će doći do iskora koji će prevladati neke od nedostataka ove klase potencijalnih farmaceutskih pomoćnih tvari koje će promijeniti krajolik preferiranih farmaceutskih pomoćnih tvari za isporuku lijekova u budućnost.
Pojam polimera i klasifikacija
Polimeri - kemijski spojevi s velikom molekularnom masom (od nekoliko tisuća do mnogo milijuna), čije se molekule (makromolekule) sastoje od velikog broja ponavljajućih skupina (monomernih jedinica). Atomi koji čine makromolekule međusobno su povezani silama glavnih i (ili) koordinacijskih valencija.
Korištenje kromatografije molekularnog sita u studijama na smoli ahat senegal. Bilten raznih informacija, Kraljevski botanički vrtovi.
- Karakterizacija karakteristika otapanja.
- Weinheim, Njemačka.
Klasifikacija.
Prema porijeklu, polimeri se dijele na:
prirodni (biopolimeri), npr. proteini, nukleinske kiseline, prirodne smole
sintetičke, kao što su polietilen, polipropilen, fenol-formaldehidne smole.
Prirodni polimeri koji se koriste u tiskarstvu su: polisaharidi (celuloza, škrob, gume), 6-stabla, glutin, kazein, albumin), polidieni (guma).
Ovi labdani su diterpeni i trieni opremljeni organskim kosturom od tri alkenske skupine za polimerizaciju. Kako jantar sazrijeva tijekom mnogo godina, događa se mnogo polimerizacije, kao i reakcije izomerizacije, umrežavanja i ciklizacije.
Može se kemijski razgraditi na svoje glukozne jedinice obradom s koncentriranim kiselinama na visoka temperatura. Ovaj motiv povezivanja je u suprotnosti s motivom α-glikozidnih veza prisutnih u škrobu, glikogenu i drugim ugljikohidratima. Celuloza je polimer ravnog lanca: za razliku od škroba, nema namota ili grananja, a molekula usvaja proširenu i prilično krutu konformaciju nalik štapiću, uz pomoć ekvatorijalne konformacije ostataka glukoze.
Celuloza
Celuloza, odnosno vlakna (od latinske riječi "cellula" - stanica), raširena je u prirodi. Celuloza je jaka vlaknasta tvar organskog porijekla koja čini potporno tkivo svih biljaka (biljnih stanica).
Fizička svojstva celuloze
Celulozna vlakna odlikuju se bjelinom, gipkošću, čvrstoćom, elastičnošću, t.j. sposobnost reverzibilne deformacije bez razaranja čak i pod visokim mehaničkim naprezanjima, netopivost u vodi i organskim otapalima, infuzibilnost.
Nekoliko hidroksilnih skupina na glukozi iz jednog lanca tvore vodikove veze s atomima kisika na istom ili susjednom lancu, držeći lance čvrsto jedan uz drugoga i tvoreći mikrovlakna visoke vlačne čvrstoće. To osigurava vlačnu čvrstoću u staničnim stijenkama gdje su mikrofibrile celuloze ugrađene u polisaharidnu matricu. Pamučna vlakna su najčišći prirodni oblik celuloze i sadrže preko 90% ovog polisaharida.
U usporedbi sa škrobom, celuloza je također puno kristalnija. Poznato je nekoliko različitih kristalnih struktura celuloze, koje odgovaraju rasporedu vodikovih veza između i unutar niti. Mnoga svojstva celuloze ovise o njezinoj duljini lanca ili stupnju polimerizacije, broju jedinica glukoze koje čine jednu polimernu molekulu. Molekule vrlo kratke duljine lanca koje nastaju razgradnjom celuloze poznate su kao celodekstrini; za razliku od dugolančane celuloze, celodekstrini su općenito topljivi u vodi i organskim otapalima.
Celuloza podnosi zagrijavanje do 150 ° bez uništenja; na višoj temperaturi uočava se depolimerizacija celuloze i s tim povezan gubitak čvrstoće, a na 270° i više počinje toplinska razgradnja s oslobađanjem produkata razgradnje: octene kiseline, metilnog alkohola, ketona, u ostatku - katrana i ugljena.
Struktura celuloznih vlakana.
Tvornička celuloza se obično može naći pomiješana s hemicelulozom, ligninom, pektinom i drugim tvarima, dok je bakterijska celuloza prilično čista, ima mnogo veći sadržaj vode i veću vlačnu čvrstoću zbog veće duljine lanca.
Ovo se koristi u proizvodnji regenerirane celuloze iz celuloze otapala. Celuloza je također topiva u mnogim vrstama ionskih tekućina. Celuloza se sastoji od kristalnih i amorfnih dijelova. Tretiranjem jakom kiselinom mogu se uništiti amorfna područja, što rezultira nanokristalnom celulozom, novi materijal s mnogim poželjnim svojstvima. U U posljednje vrijeme Nanokristalna celuloza korištena je kao faza punila u polimernim matricama na bazi biomase za proizvodnju nanokompozita s vrhunskim toplinskim i mehaničkim svojstvima.
Svako biljno vlakno, kao što je pamuk, lan, drvo itd., jedna je stanica čija se ljuska uglavnom sastoji od celuloze. Unutar vlakna nalazi se kanal - kapilara, dostupna za prodiranje zraka i vlage. Tehnička celulozna vlakna imaju prosječnu duljinu od 2,5-3 mm (smreka, bor, breza, topola) i 20-25 mm (lan, pamuk, konoplja) s promjerom od 25 mikrona.
Biljna vlakna celuloze imaju fibrilarnu strukturu. Vlakna su nitasti, elementarni rolo prozori - snopovi molekula celuloze, međusobno čvrsto povezani vodikovim vezama, duljine 50 µm i promjera 0,1-0,4 µm. Najvjerojatnije, celuloza tvori uređeni sustav filamenata - fibrila, čvršće smještenih oko unutarnjeg kanala (kapilara) vlakna i slobodnije u njegovim vanjskim slojevima. Između fibrila su miceluloze i lignin, a njihov sadržaj raste od unutarnjih slojeva stanice prema vanjskim. Međustanični prostori celuloze ispunjeni su uglavnom ligninom.
Glavni izvor celuloze je drvo... Drvo je unutarnji dio drveća, koji leži ispod kore i čini glavno biljno tkivo od kojeg se formira deblo.
Živa stanica rastućeg stabla ima ljusku (stijenke) od celuloze, unutarnju šupljinu ispunjenu protoplazmom i jezgru. Živa stanica je sposobna nadopunjavati i iz godine u godinu u rastućem stablu stvarati nove drvne formacije u sloju kambija, ispod kore.
Žive stanice tijekom vremena prolaze lignifikaciju, što u konačnici dovodi do njihove potpune nekroze, odnosno lignifikacije. Lignifikacija stanice nastaje uglavnom kao posljedica pojave lignina u njoj. Drvo se sastoji od 90-95% takvih mrtvih stanica – vlakana bez protoplazme i jezgre, ali sposobna za diobu, s unutarnjom šupljinom ispunjenom zrakom i vodom.
Kemijska struktura i svojstva celuloze. Celuloza je prirodni polimer polisaharid koji pripada klasi ugljikohidrata. Divovska molekula (makromolekula) celuloze građena je od strukturnih jedinica koje se više puta ponavljaju – ostataka β-glukoze (O6H10O5)p. Broj n, ili koeficijent polimerizacije, pokazuje koliko se puta strukturna jedinica-ostatak β-glukoze ponavlja u makromolekuli celuloze, te stoga karakterizira duljinu molekularnog lanca (duljinu molekule) i unaprijed određuje njezinu molekularnu težinu .
Koeficijent polimerizacije za celulozu različitog porijekla je različit. Dakle, za drvnu celulozu je 3000, za pamuk - 12 000, za lan 36 000 (otprilike). To objašnjava veliku čvrstoću pamučnih i lanenih vlakana u usporedbi s vlaknima drvne pulpe.
Alkalna celuloza se dobiva djelovanjem otopine natrijevog hidroksida na celulozu. U ovom slučaju, vodikovi atomi alkoholnih hidroksila djelomično ili potpuno su zamijenjeni atomima natrija. Alkalna celuloza, bez gubitka svoje vlaknaste strukture, karakterizira povećana kemijska aktivnost, koja se koristi u proizvodnji celuloznih etera, poput karboksimetilceluloze.
Karboksimetilceluloza (CMC) je jednostavan ester celuloze i glikolne kiseline. Industrijska metoda za proizvodnju karboksimetil celuloze temelji se na interakciji alkalne celuloze s monoklorooctenom kiselinom.
Hemiceluloze su križanac celuloze i škroba. Oni su također polisaharidi. Molekule hemiceluloze građene su od ostataka monosaharida: manoza (heksoza) i ksiloza (pentoza). Hemiceluloze nemaju vlaknastu strukturu. Oni služe kao rezervna hranjiva za biljke i štite ih od infekcija. Hemiceluloze bubre u vodi i relativno se lako hidroliziraju čak i s vrlo razrijeđenim kiselinama, a otapaju se u 18,5% lužine. Hemiceluloze nisu štetne nečistoće pulpe koja se koristi za izradu papira. Naprotiv, drvena pulpa s visokim udjelom hemiceluloze lako se melje, a papir izrađen od nje ima povećanu čvrstoću (posebno površinske), budući da su hemiceluloze vrlo dobrog prirodnog dimenzioniranja.
Lignin je kemijski nestabilna tvar: pod utjecajem svjetlosti, vlage, kisika, zraka i topline lignin se uništava, uslijed čega biljna vlakna gube snagu i potamne. Lignin se, za razliku od celuloze, otapa u razrijeđenim kiselinama i lužinama. Na ovom svojstvu lignina temelje se metode za proizvodnju celuloze iz drva, slame, trske i drugih biljnih tkiva. Struktura lignina je vrlo složena i još nije dobro shvaćena; poznato je da je lignin prirodni polimer, čija je strukturna jedinica ostatak vrlo reaktivnog aromatskog alkohola - β-hidroksikoniferila.
Škrob
Škrob u obliku mikroskopskih zrna nastaje u zelenim dijelovima biljke iz atmosferskog ugljičnog dioksida i vlage pod utjecajem svjetlosti te se zajedno s biljnim sokovima prenosi u gomolje i zrna, gdje se taloži kao rezervno hranjivo.
Fizička svojstva škroba. Zrna škroba različitih biljaka imaju različite oblike i veličine. Škrob je netopiv u hladnoj vodi, alkoholu i eteru. U vrućoj vodi škrobna zrna nabubre, povećavaju se u volumenu stotine puta, a zatim gube oblik i tvore viskoznu i ljepljivu otopinu. Temperatura pri kojoj se škrob otapa u vodi naziva se temperatura želatinizacije. Za krumpirov škrob je 60°, za kukuruz (kukuruz) 70°, pšenicu i rižu - 80°.
Škrob je vrlo higroskopan, privlači vlagu iz okolnog zraka i sadrži obično 10-20% vlage. Gustoća škroba je 1,620-1,650 g/cm3. S otopinom joda škrobna pasta daje intenzivnu plavu boju, koja nestaje kuhanjem i ponovno se pojavljuje kada se ohladi (kvalitativna reakcija za škrob). Kemijska svojstva škroba. Škrob je, kao i celuloza, prirodni polimer - polisaksapid, koji pripada klasi ugljikohidrata i odgovara molekulskoj formuli (C6K10O5) str. No, strukturna karika molekularnog lanca škroba bit će ostatak α-glukoze, a celuloze - β-glukoze. Stoga u škrobu svaka dva ostatka α-glukoze tvore ostatak disaharida maltoze, a u celulozi svaka dva ostatka β-glukoze tvore ostatak disaharida celuloze. Maltoza je izomer celuloze.
Škrob sadrži dvije frakcije polisaharida: amilozu i amilopektin. Amiloza ima linearnu strukturu molekula uvijenih u glomerule. Njegov koeficijent polimerizacije doseže 1000. Krumpirov škrob je bogat amilozom.
Glutin
Ljepilo za kosti, ljepilo za kožu i želatina sastoje se uglavnom od proteinske tvari - glutina a.
Ljepilo za kosti u obliku tvrdih, lomljivih pločica ili ljepila - galija se proizvodi od kostiju, rogova i kopita životinja.
Ljepilo za mezdru, izvana vrlo slično ljepilu za kosti, proizvodi se od mezre, koja se ljušti s kože životinja.
želatina po kemijski sastav vrlo blisko ljepilu za kosti i kožu, ali puno više kvalitete, posebice čistoće. Za dobivanje želatine odabiru se najbolje sorte svježeg kožnog otpada: mezdra, obrezivanje teleće kože i kosti goveda.
Kosti mezdre, rogovi i kopita životinja sadrže proteinska tvar- kolagen (od grčkih riječi "kolla" - ljepilo i "genos" - rod, porijeklo), netopiv u vodi. Kolagen se, međutim, pod utjecajem dugotrajnog zagrijavanja u vodi pretvara u drugu vrstu proteina, glutin, topiv u Vruća voda i svojstva ljepila.
Proteinske tvari, ili proteini, sastoje se od aminokiselinskih ostataka međusobno povezanih amidnim skupinama -NH - CO - u duge polipeptidne molekularne lance. Krajnje skupine ovih lanaca (molekula) bit će, s jedne strane, amino, a s druge strane karboksilne skupine.
kazein
Kazein je proteinska tvar koja se nalazi u mlijeku. Kravlje mlijeko sadrži 3,2%, koza - 3,8%, ovca - 4,5% kazeina u otopljenom stanju. Ako se mlijeku dodaju kiseline ili se mlijeko pusti da ukiseli, kazein se zgrušava i stvara talog koji se može filtrirati iz sirutke, sušiti i samljeti. Preklapanje kazeina također se događa kada se u mlijeko doda sirilo, odnosno sok koji luči jedan od odjeljaka želuca preživača. Stoga, ovisno o načinu proizvodnje, razlikuju se dvije vrste kazeina: kiselina i sirilo. U svom čistom obliku kazein je bijeli talog nalik skuti. A kazein se ne otapa u vodi, već samo bubri. Međutim, kazein se dobro otapa u alkalnim otopinama. Za otapanje, na svakih 100 težinskih dijelova kazeina, uzima se jedan od sljedećih alkalnih dodataka. Za proizvodnju ljepila za uvezivanje knjiga koristi se samo kiseli kazein, jer se bolje otapa i daje više ljepljivih otopina od kazeina sirila. Potonji ide uglavnom u proizvodnju proteinske plastične mase - galalita.
Osušeni kazein je vrlo higroskopan i upija vlagu iz zraka. Stoga kazein treba čuvati u suhom, dobro prozračenom prostoru.
Guma
Guma se dobiva iz lateksa - soka nekih tropskih stabala, uglavnom brazilske hevee, koja raste u Južnoj Americi, Indiji, Africi, Cejlonu.
Lateks je koloidni sustav, sol gume i vodenih kuglica. Kada se u lateks ili pri zagrijavanju dodaju kiseline, narušava se stabilnost sola, a guma se taloži u obliku taloga koji se suši, valja i reže u listove. U tom obliku guma ulazi u tvornice gume.
Guma je elastična i čvrsta, ali se na hladnoći stvrdnjava, zagrijavanjem se topi, a također upija vodu i otapa se u benzinu i nekim drugim organskim otapalima. Stoga guma dugo nije našla praktičnu primjenu. Guma se počela koristiti za proizvodnju gume tek 40-ih godina. 19. stoljeća, nakon što je Charles Goodyear otkrio da zagrijavanje sumporom uzrokuje da guma postane guma. Proces interakcije gume sa sumporom na 125-150 ° naziva se vulkanizacija. (Tijekom vulkanizacije atomi sumpora su pričvršćeni za molekule gume na mjestu dvostrukih veza, "šivajući" gumene molekularne lance u kontinuirani trodimenzionalni mrežni sustav)
Guma
Guma je guma pomiješana sa sumporom, akceleratorima vulkanizacije, pojačivačima, punilima, emolijensima, antioksidansima, šarenim pigmentima i podvrgnuta procesu vulkanizacije.
Ubrzivači vulkanizacije, kao što su captax, thiuram itd., značajno smanjuju vrijeme vulkanizacije i istovremeno poboljšavaju mehanička svojstva gume.
Pojačivači, poput čađe, i punila, kao što je meld, nekoliko puta povećavaju mehaničku čvrstoću gume i istovremeno štede određenu količinu gume i smanjuju cijenu gume.
Emolijensi, poput mineralnih ulja, olakšavaju obradu gumene smjese i smanjuju tvrdoću gotovog gumenog proizvoda.
Antioksidansi, poput edgerita, sprječavaju prerano stvrdnjavanje gume; gubitak elastičnosti i čvrstoće.
Boje daju gumi posebnu boju. Funkcije materija za bojenje koriste se čađa, crveni željezov oksid (redoksid), titanov dioksid, cink oksid itd. Približni sastavi gumenih smjesa dani su u petom poglavlju "Elastomeri".
Sve komponente gumene mase miješaju se na valjcima ili u gumenoj mješalici. Nakon toga, kalandiranjem ili "sirovim" prazninama budućih gumenih proizvoda, gumena masa dobiva oblik listova.
Kako bi se učvrstio oblik proizvoda i dala im odgovarajuća svojstva, oni moraju biti podvrgnuti procesu vulkanizacije na 120-150 ° tijekom prešanja praznih dijelova pod pritiskom od 15-25 kg / cm ili pri normalnom tlaku nakon oblikovanja dijelova iz praznina.
Atomi ili atomske skupine mogu se nalaziti u makromolekuli u obliku: otvorenog lanca ili niza ciklusa proširenih u liniju (linearni polimeri, kao što je prirodna guma); razgranati lanci (razgranati polimeri, npr. amilopektin), trodimenzionalna mreža (poprečno povezani polimeri, npr. stvrdnute epoksidne smole). Polimeri čije se molekule sastoje od identičnih monomernih jedinica nazivaju se homopolimeri (na primjer, polivinil klorid, polikaproamid, celuloza).
Makromolekule istog kemijskog sastava mogu se graditi od jedinica različite prostorne konfiguracije. Ako se makromolekule sastoje od istih stereoizomera ili različitih stereoizomera koji se izmjenjuju u lancu u određenoj periodičnosti, polimeri se nazivaju stereoregularni.
Polimeri čije makromolekule sadrže nekoliko vrsta monomernih jedinica nazivaju se kopolimeri. Kopolimeri u kojima veze svake vrste tvore dovoljno duge kontinuirane sekvence koje međusobno zamjenjuju unutar makromolekule nazivaju se blok kopolimeri. Na unutarnje (ne-terminalne) veze makromolekule jedne kemijske strukture može se vezati jedan ili više lanaca druge strukture. Takvi kopolimeri nazivaju se graft kopolimeri.
Polimeri u kojima svaki ili neki od stereoizomera veze tvore dovoljno duge kontinuirane sekvence koje se međusobno zamjenjuju unutar jedne makromolekule nazivaju se stereoblok kopolimeri.
Ovisno o sastavu glavnog (glavnog) lanca, polimeri se dijele na: heterolanac čiji glavni lanac sadrži atome raznih elemenata, najčešće ugljika, dušika, silicija, fosfora.
homolanac, čiji su glavni lanci izgrađeni od identičnih atoma.
Od homolančanih polimera najčešći su polimeri ugljikovih lanaca čiji se glavni lanci sastoje samo od ugljikovih atoma, na primjer, polietilen, polimetil metakrilat, politetrafluoroetilen. Primjeri heterolančanih polimera su poliesteri (polietilen tereftalat, polikarbonati), poliamidi, urea-formaldehidne smole, proteini, neki organosilicijevi polimeri. Polimeri čije makromolekule, uz ugljikovodične skupine, sadrže atome anorganskih elemenata nazivaju se organoelementi. Zasebnu skupinu polimera čine anorganski polimeri, kao što su plastični sumpor, polifosfonitril klorid.
Sintetički polimeri
Polietilen se dobiva polimerizacijom etilena na dva načina: pod visokim ili niskim tlakom. Etilen, zbog strogo simetrične strukture molekule, teško polimerizira. Polietilen je proziran, bezbojan, vrlo izdržljiv termoplastični polimer s dobrim dielektričnim i antikorozivnim svojstvima. Visoka čvrstoća polietilena je zbog njegove kristalne strukture. Polietilen se koristi za proizvodnju filmskih materijala, oblaganje električnih žica, proizvodnju cijevi, posuda za kućanske i industrijske svrhe. Polietilenske folije propuštaju ultraljubičaste zrake, što je vrlo vrijedno ako se u poljoprivredi umjesto stakla koriste kao zaštitni premazi. Polietilen niske molekularne mase - voštani proizvod - koristi se kao dodatak tiskarskim bojama.
Tiskanje na polietilenu je vrlo teško, jer ima izrazito ravnu, zatvorenu površinu koja je nepropusna za boje i otapala, te loša ljepljiva svojstva u odnosu na tiskarske boje. Stoga se površina polietilena prije tiska aktivira na različite načine: ionizira se električnim poljem sile, oksidira permanganatom i drugim jakim oksidantima, podvrgava kratkotrajnom plamenom djelovanju. Nakon toga, polietilen je zapečaćen na bilo koji način. Ipak, prednost se daje dubokom tisku, etmografiji ili elastografiji.
Polivinil klorid (- CH2 - CHC1-) je termoplastični čvrsti polimer u obliku roga. Počinje omekšavati na 92-94° i topi se na 170°. Postaje elastičan i fleksibilan kada se dodaju plastifikatori kao što je 30-35% dibutil ftalata. Polivinil klorid s unesenim plastifikatorima i pigmentima naziva se vinil plastika. Proizvodi se u obliku ploča i filmova, a koristi se za izradu ravnih i rotacijskih (cilindričnih) stereotipa, duplikata klišea, uveza knjiga i korica od tekstualnog vinita.
Tiskarski textovinit je pamučna tkanina presvučena elastično-elastičnim slojem polivinilklorida, pigmenata, punila i plastifikatora - dibutil ftalata. Primjenjuje se kao dekeli (elastična polaganja) tiskarskih strojeva. Proizvodi se debljine 0,65 mm (s tolerancijom ±0,05 mm).
Premaz mora biti gladak, ravnomjeran, elastičan, neljepljiv i bez mrlja, otporan na vodu, kerozin, benzin, motorno ulje i ne smije imati neugodan miris.
Poliviniliden klorid je polimer viniliden klorida koji se rijetko koristi zbog slabe topljivosti i nestabilnosti. Međutim, kopolimer viniliden klorida i vinil klorida je od velike praktične važnosti.
I Kopolimer vinil klorida i viniliden klorida proizvodi se pod robnom markom latex SVH. Koristi se za impregniranje papira i izradu vezivnih materijala - zamjene za umjetnu umjetnu umjetnu umjetnu i kaliko.
Polistiren je tvrdi, prozirni, bezbojni termoplastični polimer koji omekšava na 80° i topi se na 170°. U obliku kopolimera s akrilonitrilom, koristi se za lijevanje tipografskih fontova. Kopolimer se proizvodi pod robnom markom SNAK-15, sadrži 85% stirena i 15% akrilonitrila, odlikuje se visokom čvrstoćom i otpornošću na organska otapala i sredstva za ispiranje.
Svojstva i najvažnije karakteristike.
Linearni polimeri imaju specifičan skup fizikalno-kemijskih i mehaničkih svojstava. Najvažnija od ovih svojstava su: sposobnost stvaranja anizotropnih visoko orijentiranih vlakana i filmova visoke čvrstoće, sposobnost velikih, dugotrajnih razvoja reverzibilnih deformacija; sposobnost bubrenja u visoko elastičnom stanju prije otapanja; otopine visoke viskoznosti. Ovaj skup svojstava je posljedica visoke molekularne težine, strukture lanca i fleksibilnosti makromolekula. Prijelazom s linearnih lanaca na razgranate, rijetke trodimenzionalne mreže i, konačno, na guste mrežne strukture, ovaj skup svojstava postaje sve manje izražen. Visoko umreženi polimeri su netopivi, netopivi i nesposobni za visoko elastične deformacije.
Polimeri mogu postojati u kristalnom i amorfnom stanju. Nužan uvjet za kristalizaciju je pravilnost dovoljno dugih segmenata makromolekule. U kristalnim polimerima mogu se pojaviti različite supramolekularne strukture (fibrile, sferuliti, monokristali) čija vrsta u velikoj mjeri određuje svojstva polimernog materijala.Supramolekularne strukture u nekristaliziranim (amorfnim) polimerima su manje izražene nego u kristalnim.
Nekristalizirani polimeri mogu biti u tri fizikalna stanja: staklasto, visoko elastično i viskozno. Polimeri s niskom (ispod sobne) prijelazne temperature iz staklastog u visoko elastično stanje nazivaju se elastomeri, a oni s visokom temperaturom nazivaju se plastike. Ovisno o kemijskom sastavu, strukturi i međusobnom rasporedu makromolekula, svojstva polimera mogu varirati u vrlo širokom rasponu. Dakle, 1,4.-cispolibutadien, izgrađen od fleksibilnih ugljikovodičnih lanaca, na temperaturi od oko 20°C je elastičan materijal, koji na temperaturi od -60°C prelazi u staklasto stanje; polimetil metakrilat, izgrađen od čvršćih lanaca, na temperaturi od oko 20°C je čvrst staklasti proizvod, koji tek na 100°C prelazi u visoko elastično stanje. Celuloza- polimer s vrlo krutim lancima povezanim međumolekularnim vodikovim vezama uopće ne može postojati u visokoelastičnom stanju do temperature njegovog raspadanja. Velike razlike u svojstvima polimera mogu se uočiti čak i ako su razlike u strukturi makromolekula na prvi pogled male. Dakle, stereoregularni polistiren je kristalna tvar s talištem od oko 235 °C, dok nestereoregularni polistiren uopće nije u stanju kristalizirati i omekšava na temperaturi od oko 80 °C.
kemijske reakcije
Polimeri mogu ući u sljedeće glavne vrste reakcija:
stvaranje kemijskih veza između makromolekula (tzv. umrežavanje), na primjer, tijekom vulkanizacije gume, štavljenja kože;
razgradnja makromolekula na zasebne, kraće fragmente, reakcije bočnih funkcionalnih skupina polimera s tvarima male molekularne mase koje ne utječu na glavni lanac (tzv. polimer-analogne transformacije);
intramolekularne reakcije koje se javljaju između funkcionalnih skupina jedne makromolekule, na primjer, intramolekularna ciklizacija. Unakrsno povezivanje često se odvija istodobno s degradacijom. Primjer polimerno-analognih transformacija je saponifikacija politilacetata, što dovodi do stvaranja polivinil alkohola.