Spis treści. Księgarnia PWN: Jan F. Rabek - Współczesna wiedza o polimerach

Księgarnia PWN: Jan F. Rabek - Współczesna wiedza o polimerach 1. WSTĘP DO NAUKI O POLIMERACH..................................... 1 1.1. Znaczenie polimerów w życiu człowieka................................. 1 1.1.1. Krótka historia rozwoju polimerów................................. 1 1.1.2. Nagrody Nobla związane z chemią polimerów......................... 3 1.2. Podział polimerów................................................... 3 1.3. Zalecenia IUPAC w sprawie nomenklatury stosowanej w chemii polimerów.. 4 Zalecana literatura................................................... 5 2. BUDOWA POLIMERÓW................................................ 6 2.1. Podstawowe pojęcia związane z budową polimerów....................... 6 2.1.1. Oligomery..................................................... 7 2.1.2. Polimery telecheliczne............................................ 8 2.1.3. Stopień polimeryzacji............................................. 8 2.2. Budowa kopolimerów................................................ 8 2.3. Klasyfikacja polimerów.............................................. 10 2.3.1. Kryterium budowy chemicznej polimerów............................ 10 2.3.2. Kryterium budowy fizycznej polimerów.............................. 11 2.3.3. Kryterium właściwości reologicznych............................... 11 Zalecana literatura.................................................... 12 3. BUDOWA MAKROCZĄSTECZEK POLIMERÓW.......................... 13 3.1. Podstawowe pojęcia dotyczące budowy makrocząsteczek.................. 13 3.1.1. Struktury I-rzędowe (konfiguracje).................................. 13 3.1.2. Sekwencja konfiguracyjna w polimerach............................. 17 3.1.3. Różnice we właściwościach polimerów monotaktycznych................ 18 3.1.4. Metody badania taktyczności i sekwencji konfiguracyjnej polimerów...... 18 3.1.5. Struktury stereoregularne kopolimerów.............................. 19 3.2. Struktury II-rzędowe (konformacje).................................... 19 3.2.1. Konformacja zygzakowata......................................... 20 3.2.2. Konformacja łódkowa i krzesełkowa................................ 20

X 3.2.3. Konformacja chiralna............................................. 20 3.2.4. Konformacja rotacyjna............................................ 22 3.2.5. Energia rotacyjna................................................ 23 3.2.6. Konformacja helikalna (spiralna).................................... 25 3.3. Struktury III-IV rzędowe (agregacje)................................... 26 3.3.1. Struktury topologiczne makrocząsteczek............................ 26 3.4. Metody badania struktury makrocząsteczek za pomocą grafiki komputerowej 29 Zalecana literatura.................................................... 30 4. ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE W POLIMERACH.......... 31 4.1. Pierwotne siły wiążące w makrocząsteczkach............................ 31 4.2. Wtórne siły wiążące między makrocząsteczkami......................... 32 4.2.1. Siły van der Waalsa.............................................. 32 4.2.2. Oddziaływania donorowo-akceptorowe.............................. 34 4.2.3. Wiązanie wodorowe.............................................. 34 Zalecana literatura.................................................... 39 5. MASY MOLOWE MAKROCZĄSTECZEK................................. 40 5.1. Podstawowe definicje................................................. 40 5.2. Średnie masy molowe makrocząsteczek................................. 40 5.2.1. Wpływ masy molowej makrocząsteczek na ich właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne............................................... 41 5.2.2. Rozkład mas molowych makrocząsteczek............................ 42 5.2.3. Cechy szczególne polidyspersyjności................................ 43 5.2.4. Wpływ rozkładu masy molowej makrocząsteczek na ich właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne.......................................... 45 5.2.5. Przykład obliczania średnich mas molowych M n i M w oraz stopnia polidyspersji na podstawie pomiarów......................................... 45 5.3. Metody frakcjonowania polimerów..................................... 46 5.3.1. Frakcjonowanie przez strącanie..................................... 46 5.3.2 Frakcjonowanie przez rozpuszczanie................................ 48 5.3.3. Frakcjonowanie kopolimerów...................................... 48 5.4. Metody wyznaczania mas molowych.................................... 49 5.4.1. Bezpośrednie wyznaczanie mas molowych polimerów.................. 50 5.4.2. Pośrednie wyznaczanie mas molowych polimerów..................... 59 5.4.3. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów chromatografii żelowej 63 5.5. Wyznaczanie mas molowych za pomocą pomiarów sedymentacyjnych....... 67 5.5.1. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru szybkości sedymentacji....... 68 5.5.2. Aparatura do ultrawirowania....................................... 69 5.5.3. Współczynnik sedymentacji....................................... 72 5.5.4. Współczynnik dyfuzji............................................ 73 5.5.5. Pomiar współczynnika dyfuzji..................................... 75

XI 5.5.6. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru równowagi sedymentacyjnej... 77 5.5.7. Metoda Archibalda............................................... 77 5.5.8. Oznaczanie mas molowych metodą pomiaru sedymentacji w gradiencie gęstości 78 5.6. Wyznaczanie mas molowych polimerów za pomocą rozpraszania światła..... 78 5.7. Spektrometria masowa w badaniach polimerów.......................... 82 5.7.1. Mechanizm jonizacji............................................. 82 5.7.2. Budowa spektrometru masowego................................... 84 Zalecana literatura.................................................... 88 6. STRUKTURA FIZYCZNA POLIMERÓW.................................. 92 6.1. Podział polimerów pod względem struktury fizycznej..................... 92 6.1.1. Polimery amorficzne............................................. 93 6.1.2. Zmiany właściwości fizycznych i mechanicznych przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego............................................. 93 6.1.3. Objętość swobodna, objętość właściwa i objętość molowa................ 95 6.1.4. Wpływ budowy makrocząsteczek natemperaturę zeszklenia.............. 96 6.1.5. Temperatura zeszklenia kopolimerów................................ 98 6.2 Topnienie polimerów.................................................. 99 6.2.1. Wpływ budowy makrocząsteczek na temperaturę topnienia.............. 99 6.2.2. Mierzalne zmiany różnych właściwości fizycznych i mechanicznych polimerów przy przejściu ze stanu szklistegodo plastycznego w temperaturze T g i T m 101 6.2.3. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą dylatometryczną.............................................. 103 6.2.4. Polimery zmiennofazowe do akumulacji ciepła........................ 104 6.2.5. Wyznaczanie wartości temperatury zeszklenia i temperatury topnienia metodą chromatografii inwersyjnej...................................... 104 Zalecana literatura.................................................... 106 7. MORFOLOGIA POLIMERÓW KRYSTALICZNYCH........................ 107 7.1. Morfologia kryształów............................................... 107 7.1.1. Polikrysztaliczne struktury włókniste................................ 110 7.1.2. Polikrystaliczne struktury shish-kebab............................... 111 7.1.3. Polikrystaliczne struktury sferolitowe............................... 111 7.1.4. Polikrystaliczne struktury rozgałęzione.............................. 113 7.1.5. Porównanie wielkości kryształów polimerowych....................... 114 7.1.6. Uporządkowanie i orientacja krystalitów............................. 117 7.1.7. Orientacja włókien polimerowych................................... 119 7.1.8. Metody badania morfologii kryształów za pomocą małokątowego rozpraszania światła...................................................... 119 7.1.9. Metody badania morfologii kryształów za pomocą małokątowego rozpraszania neutronów................................................... 120

XII 7.2. Krystalizacja polimerów.............................................. 120 7.2.1. Topnienie kryształów polimerowych................................. 122 7.2.2. Metody wyznaczania stopnia krystaliczności.......................... 122 Zalecana literatura.................................................... 125 8. SIECIOWANIE, MIESZANINY I STOPY POLIMEROWE................... 128 8.1. Sieciowanie......................................................... 128 8.1.1. Pamięć kształtu................................................. 129 8.1.2. Sieci polimerowe................................................ 130 8.1.3. Przenikające się sieci polimerowe................................... 131 8.2. Makrożele.......................................................... 132 8.2.1. Nanożele i mikrożele............................................. 135 8.2.2. Hydrożele...................................................... 137 8.3. Polimerowe reagenty................................................. 138 8.4. Proces pęcznienia.................................................... 138 8.4.1. Fizyczne i chemiczne metody badania żeli............................ 139 8.5. Mieszaniny polimerów............................................... 142 8.6. Stopy polimerów.................................................... 143 Zalecana literatura.................................................... 144 9. WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE POLIMERÓW........................... 146 9.1. Polarność polimerów................................................. 146 9.1.1. Dipole indukowane............................................... 147 9.1.2. Polaryzowalność................................................. 147 9.1.3. Oddziaływanie między makrocząsteczkami obojętnymi elektrycznie...... 148 9.2. Przewodnictwo elektryczne........................................... 148 9.2.1. Właściwości elektroizolacyjne polimerów............................ 149 9.2.2. Metoda pomiaru odporności na prądy pełzające........................ 151 9.3. Oddziaływanie elektrostatyczne....................................... 151 9.3.1. Elektryczność statyczna na polimerach............................... 152 9.3.2. Antystatyki..................................................... 153 9.4. Ciecze elektroreologiczne............................................. 154 Zalecana literatura.................................................... 154 10. WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE POLIMERÓW.............................. 156 10.1. Przechodzenie promieniowania przez polimer......................... 156 10.1.1. Załamanie światła w polimerach................................ 156 10.1.2. Odbicie światła od powierzchni polimerów....................... 156 10.1.3. Zjawisko dwójłomności w polimerach........................... 157 10.1.4. Zjawisko dichroizmu w polimerach............................. 157

XIII 10.2. Skręcalność optyczna w polimerach.................................. 157 10.2.1. Dichroizm kołowy........................................... 158 10.2.2. Dyspersja skręcalności optycznej............................... 158 10.2.3. Magnetyczna dyspersja skręcalności optycznej i magnetyczny dichroizm kołowy.................................................... 160 Zalecana literatura................................................. 161 11. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE POLIMERÓW......................... 162 11.1. Podstawy reologii polimerów........................................ 162 11.1.1. Modele reologiczne polimerów................................. 164 11.1.2. Ciecze nienewtonowskie...................................... 166 11.1.3. Złożone modele reologiczne................................... 167 11.1.4. Zmiany właściwości reologicznych przy przejściu ze stanu szklistego do plastycznego................................................ 168 Zalecana literatura................................................. 172 12. WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE POLIMERÓW............................ 173 12.1. Oddziaływanie ciepła na polimery................................... 173 12.1.1. Pojemność cieplna........................................... 173 12.1.2. Ciepło właściwe............................................. 174 12.1.3. Przewodnictwo cieplne....................................... 174 12.1.4. Rozszerzalność cieplna....................................... 174 12.1.5. Przewodnictwo termiczne..................................... 175 12.1 6. Odporność cieplna........................................... 175 12.1.7. Odporność cieplna kształtu.................................... 176 12.2. Analiza termiczna polimerów....................................... 176 12.2.1. Analiza termograwimetryczna................................. 177 12.2.2. Różnicowa analiza termiczna.................................. 179 12.2.3. Różnicowa kalorymetria skaningowa............................ 181 Zalecana literatura................................................. 183 13. ROZTWORY POLIMERÓW............................................ 185 13.1. Rozpuszczanie polimerów.......................................... 185 13.1.1. Termodynamiczne wartości entalpii mieszania.................... 185 13.1.2. Rozpuszczalność polimerów................................... 185 13.1.3. Termodynamiczne warunki rozpuszczalności polimeru............. 186 13.1.4. Parametry rozpuszczalności polimerów.......................... 187 13.2. Statystyczny kłębek makrocząsteczki................................ 188 13.2.1. Kłębek polimeru w roztworze.................................. 189 13.2.2. Temperatura Θ.............................................. 190 13.2.3. Górna i dolna krytyczna temperatura rozpuszczalności.............. 191 Zalecana literatura................................................. 192

XIV 14. POLIMERYZACJA RODNIKOWA....................................... 194 14.1. Rodzaje polimeryzacji............................................. 194 14.2. Polimeryzacja rodnikowa........................................... 195 14.2.1. Monomery stosowane w polimeryzacji rodnikowej................. 195 14.2.2. Mechanizm polimeryzacji rodnikowej........................... 201 14.2.3. Zależność stałej szybkości reakcji polimeryzacji od temperatury...... 205 14.2.4. Inicjowanie chemiczne reakcji polimeryzacji przez rozkład inicjatorów 206 14.2.5. Inicjowanie reakcji polimeryzacji............................... 213 14.2.6. Mechanizm i kinetyka wzrostu łańcucha......................... 218 14.2.7. Zakończenie łańcucha........................................ 222 14.2.8. Reakcje inhibicji polimeryzacji................................. 227 14.2.9. Kinetyka polimeryzacji rodnikowej w środowisku beztlenowym...... 231 14.3. Metody przemysłowe prowadzenia polimeryzacji....................... 243 14.3.1. Polimeryzacja w fazie gazowej................................. 243 14.3.2. Polimeryzacja w fazie ciekłej.................................. 243 14.3.3. Polimeryzacja strąceniowa.................................... 244 14.3.4. Polimeryzacja w roztworze.................................... 245 14.3.5. Polimeryzacja roztworowo-strąceniowa.......................... 245 14.3.6. Polimeryzacja suspensyjna.................................... 245 14.3.7. Polimeryzacja emulsyjna...................................... 247 14.3.8. Polimeryzacja metodą reaktywnego wytłaczania................... 251 14.3.9. Przemysłowe problemy prowadzenia polimeryzacji................. 252 Zalecana literatura................................................. 253 15. KONTROLOWANE REAKCJE POLIMERYZACJI RODNIKOWEJ.......... 258 15.1. Kontrolowana reakcja polimeryzacji przy udziale iniferterów.......... 258 15.2. Pseudożyjąca polimeryzacja rodnikowa.............................. 259 15.2.1. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej przy udziale wolnego rodnika (SFRP)............................................. 259 15.2.2. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP).................................................... 261 15.2.3. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej z odwracalnym addycyjno-fragmentacyjnym przeniesieniem łańcucha (RAFT)........... 262 15.3. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej metodą fotopulsacyjną... 262 15.4. Kontrolowana reakcja polimeryzacji rodnikowej na matrycach polimerowych............................................................ 263 15.5. Polimeryzacja matrycowa multimonomerów.......................... 263 15.6. Polimeryzacja w klatratach......................................... 264 Zalecana literatura................................................. 265 16. BADANIE MECHANIZMU I KINETYKI POLIMERYZACJI............... 266 16.1. Badanie mechanizmu reakcji polimeryzacji........................... 266 16.1.1. Badanie fragmentów inicjatorów dołączonych do końców łańcucha.... 266

XV 16.2. Badanie kinetyki reakcji polimeryzacji............................... 266 16.2.1. Badanie spektroskopowe kinetyki reakcji dysocjacji inicjatora za pomocą stabilnych (trwałych) wolnych rodników......................... 267 16.2.2. Stopień przereagowania (konwersji) monomeru.................... 269 16.2.3. Pomiary dylatometryczne do badania kinetyki polimeryzacji......... 269 16.2.4. Metody wyznaczania stałych propagacji (k p ) i terminacji (k t )......... 271 16.2.5. Metoda wirującej przesłony do badania kinetyki polimeryzacji....... 273 16.2.6. Pomiar szybkości polimeryzacji metodą różnicowej analizy kalorymetrycznej (DSC).............................................. 275 16.2.7. Fotokalorymetria skaningowa.................................. 276 16.2.8. Pomiar szybkości polimeryzacji metodą spektroskopową w podczerwieni...................................................... 277 16.2.9. Spektroskopia IR w czasie rzeczywistym......................... 278 16.2.10. Zastosowanie sond fluorescencyjnych do badania polimerów......... 278 16.2.11. Fluorescencja ekscymerowa................................... 280 Zalecana literatura................................................. 280 17. KOPOLIMERYZACJA................................................. 282 17.1. Kopolimeryzacja rodnikowa........................................ 282 17.1.1. Kinetyka kopolimeryzacji rodnikowej........................... 282 17.1.2. Wpływ budowy rezonansowej rodników komonomerów na szybkość kopolimeryzacji............................................... 284 17.2.3. Teoria Alfreya-Price a........................................ 285 17.1.4. Wyznaczanie stałych szybkości reakcji kopolimeryzacji r 1 i r 2........ 286 17.1.5. Metoda Lewisa Mayo........................................ 287 17.1.6. Metoda Finnemana Rossa..................................... 288 Zalecana literatura................................................. 289 18. KOPOLIMERYZACJA SZCZEPIONA I BLOKOWA........................ 290 18.1. Kopolimery blokowe............................................... 290 18.2. Kopolimeryzacja szczepiona........................................ 293 18.3. Elastomery termoplastyczne........................................ 296 18.4. Interpolimery.................................................... 296 Zalecana literatura................................................. 297 19. POLIMERYZACJA JONOWA........................................... 298 19.1. Jony i pary jonowe................................................. 298 19.2. Mechanizm polimeryzacji kationowej................................ 299 19.2.1. Inicjowanie polimeryzacji przez bezpośrednią dysocjację inicjatora.... 299 19.2.2. Inicjowanie polimeryzacji wobec koinicjatora..................... 300 19.2.3. Inicjowanie polimeryzacji przez autojonizację..................... 300 19.2.4. Wzrost i zakończenie łańcucha w polimeryzacji kationowej.......... 300 19.2.5. Kinetyka polimeryzacji kationowej.............................. 301 19.2.6. Monomery polimeryzujące według mechanizmu kationowego........ 302

XVI 19.3. Mechanizm polimeryzacji anionowej................................. 303 19.3.1. Inicjatory polimeryzacji anionowej.............................. 303 19.3.2. Monomery polimeryzujące według mechanizmu anionowego........ 307 19.4. Prowadzenie polimeryzacji żyjącej................................... 307 Zalecana literatura................................................. 308 20. POLIMERYZACJA KOORDYNACYJNA I JONOWO-KOORDYNACYJNA... 309 20.1. Polimeryzacja koordynacyjna....................................... 309 20.1.1. Katalizatory i mechanizm polimeryzacji koordynacyjnej............ 309 20.2. Katalizatory i mechanizm polimeryzacji jonowo-koordynacyjnej......... 313 20.2.1. Prowadzenie polimeryzacji jonowo-koordynacyjnej................ 314 Zalecana literatura................................................. 314 21. SPECJALNE RODZAJE POLIMERYZACJI............................... 316 21.1. Anionowa polimeryzacja z otwarciem pierścienia...................... 316 21.2. Kationowa polimeryzacja z otwarciem pierścienia...................... 317 21.3. Polimeryzacja metatetyczna z otwarciem pierścienia monocyklicznych monomerów......................................................... 317 21.4. Polimeryzacja transferowa.......................................... 319 21.5. Stereoregularna polimeryzacja chiralna.............................. 319 21.6. Polimeryzacja w fazie stałej......................................... 320 Zalecana literatura................................................. 321 22. POLIMERYZACJA STOPNIOWA(POLIKONDENSACJA).................. 322 22.1. Rodzaje polimeryzacji stopniowej.................................... 322 22.1.1. Polimeryzacja stopniowa homofunkcyjna......................... 325 22.1.2. Polimeryzacja stopniowa usieciowująca.......................... 325 22.1.3. Kinetyka polimeryzacji stopniowej równowagowej................. 326 22.1.4. Polimeryzacja stopniowa na granicy faz.......................... 330 22.1.5. Polimeryzacja addycyjna...................................... 330 Zalecana literatura................................................. 331 23. POLIMERY NIEORGANICZNE I ORGANOMETALICZNE................ 332 23.1. Polimery nieorganiczne............................................ 332 23.1.1. Krzemiany................................................. 332 23.1.2. Sita molekularne............................................ 334 23.1.3. Cement portlandzki.......................................... 335 23.2. Polimery nieorganiczno-organiczne i organometaliczne................. 336 23.2.1. Polimery krzemoorganiczne................................... 336 23.2.2. Polifosfazeny............................................... 339 23.2.3. Poliborazeny................................................ 340

XVII 23.3. Polimery metaloorganiczne......................................... 341 23.4. Polimery koordynacyjne........................................... 342 Zalecana literatura................................................. 345 24. POLIMERY TERMOSTABILNE......................................... 347 24.1. Charakterystyka polimerów termostabilnych.......................... 347 24.2. Budowa polimerów termostabilnych.................................. 347 24.2.1. Poliaryleny................................................. 348 24.2.2. Polisiarczki................................................. 349 24.2.3. Polisulfony................................................. 350 24.2.4. Łańcuchowe polimery heterocykliczne........................... 351 24.2.5. Polimery drabinkowe......................................... 353 24.2.6. Spiropolimery.............................................. 353 Zalecana literatura................................................. 354 25. POLIMERY WĘGLOWE............................................... 355 25.1. Grafit........................................................... 355 25.2. Diament......................................................... 356 25.2.1. Skala twardości Mohsa....................................... 357 25.3. Węgiel w stanie szklistym.......................................... 357 25.4. Włókna węglowe.................................................. 358 25.5. Polimery ze strukturami fulerenowymi............................... 360 25.5.1. Krótka historia odkrycia fulerenów............................. 360 25.5.2. Budowa fulerenów........................................... 361 25.5.3. Nanorurki węglowe.......................................... 364 25.6. Polimery plazmowe................................................ 365 25.7. Polikarbiny...................................................... 366 Zalecana literatura................................................. 366 26. POLIMERY PÓŁPRZEWODZĄCE...................................... 368 26.1. Poliacetylen...................................................... 368 26.2. Polianilina....................................................... 369 26.3. Polipirol......................................................... 370 26.4. Politiofen........................................................ 371 26.5. Mechanizmy przewodzenia polimerów półprzewodzących............... 371 26.5.1. Proces domieszkowania....................................... 372 26.6. Zastosowanie polimerów półprzewodzących........................... 372 26.7. Kompozyty przewodzące........................................... 372

XVIII 26.8. Piezopolimery.................................................... 373 Zalecana literatura................................................. 374 27. POLIMERY FOTOAKTYWNE.......................................... 375 27.1. Polimery fotochromowe............................................ 375 27.2. Polimery o nieliniowych właściwościach optycznych.................... 376 27.3. Polimery fotoprzewodzące.......................................... 377 27.4. Podstawy kserografii.............................................. 379 27.5. Polimery elektroluminescencyjne.................................... 380 27.6. Fotorezysty polimerowe............................................ 381 27.7. Płyty kompaktowe................................................. 382 27.8. Stereolitografia................................................... 383 Zalecana literatura................................................. 385 28. CIEKŁE KRYSZTAŁY I POLIMERY CIEKŁOKRYSTALICZNE (LCP)...... 387 28.1. Krótka historia odkrycia ciekłych kryształów......................... 387 28.2. Budowa polimerów ciekłokrystalicznych.............................. 387 28.2.1. Właściwości użytkowe polimerów ciekłokrystalicznych............. 391 28.2.2. Polimery liotropowe.......................................... 391 28.2.3. Polimery termotropowe z mezogenami w łańcuchu głównym......... 393 28.2.4. Polimery termotropowe z mezogenami w łańcuchu bocznym......... 394 28.2.5. Metody badania LCP......................................... 395 28.2.6. Specjalne zastosowania LCP................................... 395 Zalecana literatura................................................. 401 29. POLIMERY SUPRAMOLEKULARNE................................... 402 29.1. Rodzaje polimerów supramolekularnych.............................. 402 29.1.1. Polimery dendrymerowe...................................... 402 29.1.2. Polimery katenanowe......................................... 404 29.1.3. Polimery kaliksarenowe....................................... 405 29.1.4. Polimery rotaksanowe........................................ 405 29.2. Cyklodekstryny................................................... 406 29.3. Polimery o strukturach nadmolekularnych............................ 407 Zalecana literatura................................................. 407 30. NANOWARSTWY I NANOKOMPOZYTY POLIMEROWE................. 409 30.1. Układy dyspersyjne nanocząsteczek.................................. 409 30.1.1. Formowanie błonek nanometrowych za pomocą nośników........... 409 30.1.2. Formowanie błonek nanometrowych za pomocą wagi Langmuira..... 411

XIX 30.2. Polimeryzacja interkalacyjna....................................... 412 30.3. Nanokompozyty polimerowe........................................ 413 Zalecana literatura................................................. 415 31. POLIMERY JONOWE.................................................. 416 31.1. Polimery z wiązaniami jonowymi.................................... 416 31.1.1. Polielektrolity............................................... 416 31.1.2. Jonity..................................................... 419 31.1.3. Zmiękczanie wody........................................... 424 31.1.4. Dealkalizacja wody.......................................... 424 31.1.5. Jonity jako katalizatory....................................... 424 31.2. Joneny........................................................... 425 31.3. Polisole.......................................................... 426 31.4. Jonomery........................................................ 426 Zalecana literatura................................................. 428 32. MEMBRANY POLIMEROWE.......................................... 430 32.1. Podstawowe pojęcia i zjawiska membranowe.......................... 430 32.2. Membrany porowate............................................... 434 32.3. Membrany kompozytowe........................................... 436 32.4. Odsalanie wody morskiej........................................... 436 32.5. Membrany jonowymienne.......................................... 436 Zalecana literatura................................................. 439 33. BIOPOLIMERY....................................................... 440 33.1. Klasyfikacja biopolimerów......................................... 440 33.1.1. Kwasy nukleinowe........................................... 440 33.2. Peptydy i białka................................................... 448 33.2.1. Denaturacja białek........................................... 452 33.2.2. Białka strukturalne.......................................... 453 33.3. Polisacharydy..................................................... 463 33.3.1. Celuloza................................................... 463 33.4. Lignina.......................................................... 466 33.5. Skrobia.......................................................... 468 33.6. Chityna i chitozan................................................. 469 33.7. Alginaty......................................................... 470 33.8. Agary........................................................... 470 33.9. Dekstran......................................................... 471

XX 33.10. Kauczuk naturalny................................................ 471 33.10.1. Krótka historia kauczuku naturalnego........................... 471 33.10.2. Kauczuk naturalny........................................... 471 33.10.3. Budowa chemiczna i fizyczna kauczuku naturalnego............... 473 33.10.4. Kauczuk naturalny gutaperka.................................. 474 33.10.5. Kauczuk naturalny balata..................................... 475 33.10.6. Rośliny kauczukodajne kok-sagiz i tau-sagiz...................... 475 33.10.7. Wulkanizacja kauczuków..................................... 475 Zalecana literatura................................................. 477 34. POLIMERY W MEDYCYNIE........................................... 480 34.1. Biomateriały polimerowe........................................... 480 34.1.1. Modyfikacja polimerów do celów medycznych.................... 482 34.2. Polimery w stomatologii............................................ 484 34.3. Polimery w chirurgii kostnej........................................ 486 34.3.1. Polimerowe cementy kostne................................... 487 34.3.2. Uzupełnienie ubytków kostnych................................ 487 34.3.3. Syntetyczne nici chirurgiczne.................................. 488 34.3.4. Implanty polimerowe......................................... 488 34.3.5. Sztuczna skóra.............................................. 489 34.3.6. Polimery do rekonstrukcji kości................................ 490 34.3.7. Polimery w chirurgii serca.................................... 491 34.4. Zastosowanie polimerów do wyrobu soczewek kontaktowych............ 491 34.5. Zastosowanie polimerów jako środków krwiozastępczych............... 492 34.6. Zastosowanie absorbentów polimerowych w hemoperfuzji............... 493 34.7. Zastosowanie membran polimerowych w hemodializie.................. 494 34.8. Kleje medyczne................................................... 494 34.9. Materiały opatrunkowe............................................ 495 34.10. Zastosowanie polimerów w farmacji.................................. 496 34.10.1. Polimery rozpuszczalne w wodzie do celów medycznych............ 496 34.10.2. Kontrolowane uwalnianie leków................................ 496 34.10.3. Polimery jako osłony biologiczne............................... 497 34.10.4. Polimerowe nośniki leków..................................... 500 34.10.5. Reaktory polimerowe w medycynie............................. 500 34.10.6. Polimery jako lekarstwa...................................... 501 Zalecana literatura................................................. 504 35. DEGRADACJA POLIMERÓW.......................................... 508 35.1. Oddziaływanie czynników fizycznych na polimery..................... 508 35.1.1. Degradacja polimerów........................................ 509 Zalecana literatura................................................. 540

XXI LITERATURA OGÓLNA.................................................. 544 1. Wstęp do nauki o polimerach........................................... 544 2. Budowa polimerów................................................... 545 3. Budowa makrocząsteczek polimerów..................................... 545 4. Oddziaływania międzycząsteczkowe w polimerach......................... 546 5. Masy molowe makrocząsteczek......................................... 546 6. Struktura fizyczna polimerów........................................... 546 7. Morfologia polimerów krystalicznych.................................... 547 8. Sieciowanie, mieszaniny i stopy polimerowe............................... 548 9. Właściwości elektryczne polimerów...................................... 548 10. Właściwości optyczne polimerów........................................ 549 11. Właściwości mechaniczne polimerów.................................... 549 12. Właściwości termiczne polimerów....................................... 549 13. Roztwory polimerów.................................................. 550 14. Polimeryzacja rodnikowa.............................................. 550 15. Kontrolowane reakcje polimeryzacji rodnikowej............................ 551 16. Badanie mechanizmu i kinetyki polimeryzacji............................. 551 17. Kopolimeryzacja..................................................... 551 18. Kopolimeryzacja szczepiona i blokowa................................... 552 19. Polimeryzacja jonowa................................................. 552 20. Polimeryzacja koordynacyjna i jonowo-koordynacyjna....................... 553 21. Specjalne rodzaje polimeryzacji......................................... 553 22. Polimeryzacja stopniowa (polikondensacja)................................ 553 23. Polimery nieorganiczne i organometaliczne................................ 554 24. Polimery termostabilne................................................ 554 25. Polimery węglowe.................................................... 555 26. Polimery półprzewodzące.............................................. 555 27. Polimery fotoaktywne................................................. 556 28. Ciekłe kryształy i polimery ciekłokrystaliczne (LCP)........................ 557 29. Polimery supramolekularne............................................. 557 30. Nanowarstwy i nanokompozyty polimerowe............................... 558 31. Polimery jonowe..................................................... 559 32. Membrany polimerowe................................................ 559 33. Biopolimery......................................................... 560 34. Polimery w medycynie................................................ 560 35. Degradacja polimerów................................................. 562 Indeks.................................................................. 564