Слайд 2
Определение полимеров
ПОЛИМЕРЫ (от поли... и греч. meros - доля, часть), вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. Термин «полимеры введен Й. Я. Берцелиусом в 1833.
Слайд 3
Классификация
По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры (напр., белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук), и синтетические (напр., полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы), получаемые методами полимеризации и поликонденсации. По форме молекул различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры, по природе - органические, элементоорганические, неорганические полимеры.
Слайд 4
Строение
ПОЛИМЕРЫ - вещества, молекулы которых состоят из большого числа структурно повторяющихся звеньев - мономеров. Молекулярная масса полимеров достигает 10 6, а геометрические размеры молекул могут быть настолько велики, что растворы этих веществ по свойствам приближаются к коллоидным системам.
Слайд 5
По строению макромолекулы подразделяются на линейные, схематически обозначаемые -А-А-А-А-А-, (например, каучук натуральный); разветвленные, имеющие боковые ответвления (например, амилопектин); и сетчатые или сшитые, если соседние макромолекулы соединены поперечными химическими связями (например, отвержденные эпоксидные смолы). Сильно сшитые полимеры нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластическим деформациям.
Слайд 6
Реакция полимеризации
Реакцию образования полимера из мономера называют полимеризацией. В процессе полимеризации вещество может переходить из газообразного или жидкого состояния в состояние весьма густой жидкости или твердое. Реакция полимеризации не сопровождается отщеплением каких-либо низкомолекулярных побочных продуктов. При полимеризации полимер и мономер характеризуются одинаковым элементным составом.
Слайд 7
Получение полипропилена
n СН2 = СН → (- СН2 – СН-)n || СН3 СН3 пропилен полипропилен Выражение в скобках называют Структурным звеном, а число n в формуле полимера – степенью полимеризации.
Слайд 8
Реакция поликонденсации
Помимо реакции полимеризации полимеры можно получить поликонденсацией - реакцией, при которой происходит перегруппировка атомов полимеров и выделение из сферы реакции воды или других низкомолекулярных веществ.
Слайд 9
Получение крахмала или целлюлозы
nС6Н12О6 → (- С6Н10О5 -)n + Н2О глюкоза полисахарид
Слайд 10
Классификация
Полимеры линейные и разветвленные образуют класс термопластических полимеров или термопластов, а пространственные - класс термореактивных полимеров или реактопластов.
Слайд 11
Применение
Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и другим свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту. Основные типы полимерных материалов - пластические массы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы. В технике полимеры нашли широкое применение в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов. Полимеры – хорошие электроизоляторы, широко используются в производстве разнообразных по конструкции и назначению электрических конденсаторов, проводов, кабелей, На основе полимеров получены материалы, обладающие полупроводниковыми и магнитными свойствами. Значение биополимеров определяется тем, что они составляют основу всех живых организмов и участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2
слайд
Описание слайда:
Новейшая область химии Новейшая область химии - химия высокомолекулярных соединений- дает медицине возможность подняться на еще одну качественно высшую ступень. Синтетические полимеры в течение короткого периода времени вторглись в мир человека, поэтому XX век принято называть «веком полимеров». Началом применения полимерных материалов в медицине следует считать 1788 г., когда А. М. Шумлянский применил каучук. Fraenkel (1895) впервые использовал искусственный полимер-целлулоид для закрытия костных дефектов после операций на черепе, что положило начало аллопластике - использованию различных материалов для замены живых тканей. Большой опыт, накопленный многими исследователями по применению полимеров в различных областях медицинской практики, позволяет условно разделить полимеры в зависимости от того, какие требования предъявляет к ним медицина:
3
слайд
Описание слайда:
II группа. Полимерные материалы, контактирующие с тканями организма, а также с веществами, которые в него вводятся: - тара для упаковки и хранения лекарственных средств, крови и плазмозаменителей; - полимеры, применяемые в стоматологии (кроме пломб); - хирургический инструментарий, шприцы; - узлы и детали для медицинских аппаратов и приборов, в том числе - полупроницаемые мембраны.
4
слайд
Описание слайда:
I группа. Полимерные материалы, предназначенные для введения в организм: - «внутренние» протезы, пломбы, искусственные органы; - клеи; - шовный и перевязочный материалы; - плазмо - и кровезаменители, дезинтоксикаторы, интерфероногены, антидоты; - лекарственные препараты, изготовленные на основе полимеров (в том числе - ионитов); - полимеры, используемые в технологии лекарственных форм (защитные пленки, капсулы и микрокапсулы, вспомогательные вещества и т. п.).
5
слайд
Описание слайда:
III группа. Полимерные материалы, не предназначенные для введения и не контактирующие с веществами, вводимыми в организм: - полимеры, применяемые в анатомии и гистологии; - предметы ухода за больными; - лабораторная посуда, штативы и т. п.; - оборудование операционных и больниц; - оправы и линзы для очков; - протезно-ортопедические изделия (в том числе - обувь); - больничные одежда, белье, постельные принадлежности.
6
слайд
Описание слайда:
Полимеры 1-й группы Полимеры 1-й группы предназначены для имплантации в организм на различные сроки. Сюда относятся протезы кровеносных сосудов, клапаны сердца, протезы пищевода, мочевого пузыря, уретры, хрусталика глаза, протезы для замещения дефектов скелета и мягких тканей, штифты, пластинки для фиксации костей при переломах, полимерные сетчатые каркасы для соединения кишок, сухожилий, трахей. К полимерам, применяемым для изготовления протезов внутренних органов, предъявляются жесткие требования. Главнейшие из них - длительное сохранение основных физико-механических свойств в условиях постоянного воздействия ферментативной системы живого организма; биологическая инертность, обусловливающая легкую адаптацию организма к имплантанту, проявляющуюся в его инкапсуляции. Наиболее успешно применяются полиакрилаты - полимеры на основе производных акриловой и метакриловой кислот для целей аллопластики.
7
слайд
Описание слайда:
У нас в стране с 1946 г полиметилакрилат применяется в клинике Центрального института и ортопедии при артропластике тазобедренного сустава и остеосинтезе, для замещения дефектов костей черепа. В 1952 г. М. В. Шеляховский при операциях грыж передней брюшной стенки применил перфорированные пластинки из фторопласта-4. В последующие годы для этих же целей, а также для пластики диафрагмы использовали капроновую сетку (поликонденсат аминокапроновой кислоты) Были получены также более совершенные сосудистые протезы из лавсана, синтезируемого методом поликонденсации терефталевой кислоты с этиленгликолем, и фторопласта- 3 и- 4
8
слайд
Описание слайда:
Силиконовый каучук Важнейшим представителем класса кремнийорганических полимеров является полидиметилсилоксан (силиконовый каучук). Одним из самых примечательных свойств силиконовых каучуков является их физиологическая инертность, они не имеют ни запаха, ни вкуса, обладают непревзойденными свойствами по проницаемости по отношению к кислороду и углекислому газу, что позволяет их использовать в качестве мембран для оксигенаторов. Интересным качеством вулканизаторов из силиконовых каучуков является их способность не прилипать к липким поверхностям. Они обладают удовлетворительной совместимостью с кровью, а при модификации поверхности не вызывают свертывания крови. Силиконовые резины на основе полидиметилсилоксана не вызывают тканевых реакций, поэтому их используют как материалы для имплантации.
9
слайд
Описание слайда:
Полиуретаны Полиуретаны - продукты синтеза полиизоцианатов с полиспиртами. В реакции участвует как минимум два полифункциональных мономера, один из которых имеет подвижный водород, а другой – группы, способные принять его Полиуретаны имеют в своем составе сильно полярные уретановые группы О_С_NH_. Их свойства в значительной мере определяются расстоянием между уретановыми группами в макромолекуле. Известно большое количество полимеров этого класса соединений с самыми разнообразными свойствами. Этим полиуретаны завоевали репутацию достаточно перспективных для применения в медицине. Они легче воды, устойчивы к действию щелочей и слабых кислот. Распространение получили пенополиуретаны - губчатые пластики. Выпускаются жесткие и эластичные пенопласты с разными по величине порами и различной механической прочностью. Они чрезвычайно легки, эластичны, структуростабильны, химически и физиологически инертны, хорошо впитывают влагу, применяются для пломбировки околопочечного пространства при урологических операциях.
10
слайд
Описание слайда:
Пломбировочные материалы на основе акриловых сополимеров. Быстротвердеющие пластмассы па основе акриловых сополимеров (сополимеры – полимеры, содержащие несколько типов мономерных звеньев и получаемые путем совместной полимеризации двух или большего числа мономеров) явились одними из первых сополимерных пломбировочных материалов. Начиная с 50-х годов у нас в стране и за рубежом были выпущены различные марки этих материалов: портекс, стеллон, норакрил. Возможность затвердения этих композиций при комнатной температуре обусловлена введением в их состав окислительно-восстановительных систем, состоящих из инициаторов и активаторов.
11
слайд
Описание слайда:
Пломбировочные материалы на основе эпоксидных сополимеров Вопросы создания и клинического изучения пломбировочных материалов на основе эпоксидных сополимеров достаточно полно изложены в монографии Б. Я. Горового и В. С. Иванова (1973). Впервые эпоксидные композиции были разработаны и предложены для зубоврачебной практики швейцарским доктором II. Кастан и другими сотрудниками фирмы «де Трей» в 1934-1938 гг. Эпоксидные смолы получают в результате реакции поликонденсации энихлоргидрина с дифенилолпропаном или резорцином в различных агрегатных состояниях - в виде жидких, вязких и твердых продуктов. В случае использования дифенилолпропана получаются диановые смолы, а в случае использования резорцина резорциновые. В этой связи заслуживает упоминания имя русского ученого А. ТТ. Дианина, впервые получившего и 1891 г. это соединение: в его честь эти смолы и получили название диановые. В различных отраслях промышленности в настоящее время применяются главным образом диановые смолы, которые в отличие от резорциновых обладают меньшей токсичностью, большей доступностью и дешевизной исходных продуктов синтеза. Эпоксидно-диановые смолы обладают наиболее универсальными свойствами (по сравнению с другими эпоксидными смолами) и получаются из дешевого и весьма доступного сырья (продуктов переработки нефти). Полезные свойства, определяющие широкое применение эпоксидно-диановых смол как основы для разнообразных материалов (связующие, клеи, покрытия, герметики и др.), могут быть охарактеризованы следующим образом: высокая адгезия (явление соединения (прилипания) приведенных в контакт поверхностей фаз) ко всем полярным материалам (металлы, стекло, керамика, дентин и эмаль зубов). Это свойство эпоксидно-диановых смол обеспечивается наличием гидроксильных и простых эфирных группировок. механическая прочность, обусловленная высокой концентрацией сравнительно жестких дифенилолпропановых блоков, содержащих ароматические ядра, в сочетании с группировкой__O__CH2__CH__CH2__O__ .
12
слайд
Описание слайда:
Используемые сайты: https://studfiles.net/preview/4081600/ http://medbe.ru/videoarchive/nauka-i-tekhnologii-v-meditsine/polimery-v-meditsine/ https://vuzlit.ru/915800/primenenie_polimerov_meditsine
13
слайд
Описание слайда:
Полимеры Матвеев Д. 11 «Б»
Классификация полимеров Полисахариды Белки Крахмал Целлюлоза Натуральный каучук Гуттаперча Нуклеиновые кислоты Биополимеры Полиизопрены
Классификация полимеров Синтетические: Искусственные: Каучуки(СК) Волокна -хлопок -вискоза -шерсть -ацетатный шелк -лен -«штапель» и др. Пластмассы
Основные понятия химии полимеров полимер макромолекула мономер структурное звено макромолекулы степень полимеризации макромолекулы молекулярная масса макромолекулы молекулярная масса полимера геометрические формы макромолекул
Полимер. Макромолекула Полимерами называются вещества, состоящие из больших молекул цепного строения (от греческого «поли»-много и «мерос»-часть). Молекула полимера называется макромолекулой (от греческого «макрос»- большой, длинный)
Мономер, структурное звено Мономеры это вещества, из которых образуются полимеры. Они содержат: -кратную связь СН 2 = СH–CH 3 -одну или несколько функциональных групп NH 2 – CH 2 – COOH Структурное звено это многократно повторяющаяся в макромолекуле группа атомов. ...-CH 2 -CHCl- CH 2 -CHCl -CH 2 -CHCl-CH 2 -CHCl-CH 2 -CHCl-...
Степень полимеризации Молекулярная масса Степень полимеризации (n) - это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу. Молекулярная масса макромолекулы связана со степенью полимеризации соотношением: М(макромолекулы) = M(звена)х n где n - степень полимеризации, M - молекулярная масса звена Молекулярная масса и степень полимеризации полимера являются усредненными величинами: M ср. (полимера) = M (звена)х n ср.
Полимеризация Полимеризация это образование полимера без выделения низкомолекулярных продуктов. Мономеры полимеризации-соединения с кратными связями. Стадии полимеризации: - инициирование -рост -обрыв цепи. Схема полимеризации этилена: nCH 2 = CH 2 (-CH 2 – CH 2 -) n Сополимеризация это полимеризация одновременно двух или нескольких мономеров.
Классификация
Геометрическая форма макромолекул Линейная Разветвленная
Поликонденсация При поликонденсации образуются: - полимер и - низкомолекулярное соединение (чаще всего - вода). Мономеры содержат минимум две функциональные группы. Схема получения лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля: n HO OC-C 6 H 4 - COOH + n HO -CH 2 CH 2 - OH HO-(-CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 CH 2 -O-)-H + (n-1) H 2 O
Поликонденсацией называют реакцию образования высокомолекулярных веществ в результате конденсации многих молекул, сопровождающейся выделением простых веществ (воды, спирта, углекислого газа, хлористого водорода и т. д.). Процесс поли конденсации не является самопроизвольным процессом и требует энергии из вне.В отличие от реакции полимеризации масса получаемого полимера меньше массы
Развернутые формулы Фенолформальдегидная смола Полипропилен
Пластмассы(термореактивные) Применение
Применение Новолаки- применяют для производства лаков, прессовочных порошков. Резолы(пространственное)-в производстве пластмасс с наполнителями. Фенопласты (пропитование): - Ткани(текстолит),шарикоподшибники, шестерни для машин.
Бумаги(гетинакс):детали машин, телевизионная и телефонная аппаратура. -Очистка хлопка. -Волокнит: тормозные накладки для машин, мотоциклов, ступеньки для экскалаторов. -Стеклянная ткань и стеклянные волокна. -Стеклопласты: детали больших размеров(автоцистерны) -древесная мука Карболит: Телефонные аппараты, электрические контактные платы. Картинки
Ручки ножей часто делают из гетинакса Текстолит на производстве Стеклопласты активно используются в окнах для общественного транспорта
Карболит(из него делается множество электронных плат) Карболит на производстве Синтетические волокна
Биополимеры
Полиэтилентерефталат