Polimer sintetic - polietilenă, polipropilenă sau alt polimer, artificial creat de om.
În mod obișnuit, polimerii sintetici sunt obținuți pe baza celor mai simpli compuși de origine naturală prin reacții de polimerizare, policondensare și transformări chimice.
Polipropilenă. Polimerizarea propilenei se efectuează în condiții apropiate de cele utilizate pentru prepararea polietilenei de joasă presiune. Aceasta produce polipropilenă stereoregulară (izotactică). Acest polimer cristalizează cu ușurință și are un punct de topire ridicat (175 # 61616; C). Polipropilena cristalină este cea mai ușoară dintre toți polimerii rigizi cunoscuți (densitate relativă 0,9); are rezistență și duritate ridicată la tracțiune. Datorită structurii cristaline, polipropilena stereoregulară își păstrează forma și proprietățile mecanice bune până la punctul de topire și, prin urmare, poate fi supusă sterilizării normale. Prin polietilenă superioară rezistență polipropilenă, dar este inferior în rezistența la îngheț (temperatura brittleness de -5-15 # 61616; C). Totuși, acest dezavantaj este eliminat prin introducerea în macromolecule a unităților izotactice de polipropilen etilenă (de exemplu, copolimerizarea propilenei cu etilenă).
Polipropilena stereoregulară are aceleași proprietăți dielectice ca polietilena, dar este mai stabilă din punct de vedere chimic la temperaturi ridicate. Folosind aceleași tehnici care sunt utilizate în prelucrarea polietilenă, polipropilenă fabricate conducte pentru fluide calde, film transparent, cu permeabilitate scăzută la gaze și lichide, sticle și containere diferite pentru industria chimică.
Polipropilena este un material ecologic. Pentru astfel de proprietăți valoroase, el a primit titlul de "rege al materialelor plastice".
Copolimerizarea propilenei cu etilenă produce copolimeri nescristalizanți care prezintă proprietăți de cauciuc care se caracterizează prin rezistență chimică mărită și rezistență la îmbătrânire.
Polistiren. Polimerizarea stirenului este cel mai adesea efectuată în prezența inițiatorilor printr-un mecanism radical. Greutatea moleculară a polimerului, în funcție de condițiile de reacție, variază de la 50 la 300 mii.
Polistirenul este o substanță incoloră, solidă, de sticlă, care transmite până la 90% din razele spectrale vizibile; densitate de 1,05. Structura lanțului este regulată (cum ar fi "cap-coada").
Polistirenul este foarte rezistent la apă, acizi (inclusiv acid fluorhidric) și alcalii; se dizolvă în hidrocarburi aromatice și esteri, nu se dizolvă în benzină și alcool. Datorită proprietăților sale dielectrice înalte, polistirenul este utilizat pe scară largă în radiotehnică și în alte tehnologii de înaltă frecvență.
Având o natură aromatică, polistirenul introduce cu ușurință reacții de substituție în grupuri fenil (nitrare, sulfonare, etc.). Aceste transformări sunt utilizate în producția de rășini schimbătoare de ioni, coloranți polimerici etc.
Pentru prelucrarea polistirenului în produse se utilizează metoda de turnare prin injecție, presare, extrudare, suflare. În producția de lentile și componente electrice, se utilizează prelucrarea mecanică a blocurilor și plăcilor din polistiren.
Fibrele din polistiren au transparență și elasticitate, ceea ce le-a făcut posibilă utilizarea în fibră optică, inginerie electrică, producția de materiale plastice armate.
Polistirenul este utilizat pentru a produce spume și materiale pe baza acestora. Spuma se prepară prin încălzirea unui amestec de polistiren cu un agent de expandare (substanta se descompune cu degajare de gaz) peste temperatura de înmuiere a polimerului (aproximativ 180-200 # 61616; C). În acest caz, descompunerea agentului de suflare are loc cu eliberarea de gaze, care "umflă" masa semi-lichidă în spumă.
Clorură de polivinil (PVC). Polimerizarea clorurii de vinii se efectuează în principal într-o suspensie apoasă (monomerul și inițiatorul sunt insolubile în apă) la o presiune de 4-12 atm la 30-70 ° 61616; C. Peroxizii organici servesc drept inițiatori. Reacția are loc printr-un mecanism radical și conduce la formarea unui polimer atare (non-stereoregular).
La temperaturi peste 140 # 61616; Cu clorură de polivinil, se descompune apreciabil cu evoluția HCl. Pentru a crește termostabilitatea în polimer, se introduc stabilizatori pentru a inhiba procesul de descompunere (săruri organice de plumb, calciu, amine etc.).
PVC este un polimer cu lanț rigid, cu o temperatură de înmuiere destul de ridicată. Pentru a crește plasticitatea PVC-ului în polimer, se adaugă la polimer plastifianți (volatilitate scăzută care reduce temperatura de tranziție vitroasă a polimerului).
Plastificat PVC (plastic) este utilizat pentru a produce film flexibil, linoleum, piele imitație, diverse bunuri de consum.
PVC-ul neplastifiat (plastic din vinil) este un material dur, rezistent, cu rezistență ridicată la impact. Produce filme, foi, țevi, supape, părți ale pompelor etc., care pot fi operate la temperaturi care nu depășesc 50-60 # 61616; C. Viniplast este sudat, lipit și bine prelucrat prin metode mecanice; poate fi căptușit cu băi de electroliză, rezervoare de acizi și alte recipiente.
PVC-ul este utilizat pentru a produce spume moi și rigide.
În ciuda unui număr de proprietăți valoroase, PVC are unele neajunsuri care pot fi mai mult sau mai puțin eliminate prin modificarea chimică a polimerului sau copolimerizarea clorurii de vinil cu alți monomeri.
Polimetil metacrilatul este un reprezentant al poliacrilaturilor. Pentru acest grup includ polimeri ai acidului acrilic și copolimeri de CH2 = CH-COOH, acid metacrilic, CH2 = C (CH3) -COOH și esterii lor, acrilonitril, CH2 = CH-CN, acrilamida CH2 = CH-CONH2 și unii derivați.
În industrie, polimerizarea acestor monomeri se efectuează în prezența peroxidului de benzoil sau a peroxizilor solubili în apă în procese de blocare, emulsie sau suspensie.
La prepararea sticlei organice ( "Plexiglas") de metacrilat de metil (MMA) CH2 = C (CH3) soluție -COOCH3 perokisida benzoil (C6H5CO) 2O2 monomer conținând 5-15% dintr-un plastifiant pentru a reduce friabilitatea este agitată la rece, până la o produs vâscos (prepolimer), care este apoi turnat în matriță și încălzit până la întărire. Procesul are loc cu formarea polimetilmetacrilatului conform schemei:
nCH2 = C (CH3) -COOCH3 # 61614; [-CH2-C (CH3) (COOCH3) -] n
Sticla organică din sticlă este ușor de procesat prin formarea prin vid, menținând în același timp o suprafață lustruită. Polimetil datorită densității scăzute (1,18 g / cm3), formabilitatea ușor, și friabilitate scăzută (rezistență în mod substanțial constantă în intervalul de la -180 la + 60 # 61616; C) este utilizat pe scară largă pentru geamurile aeronavelor și ca dispozitive de siguranță ochelari. Este de asemenea utilizat pentru fabricarea sistemelor optice, a bunurilor de consum, a protezelor și a echipamentelor medicale.
Polibutadiena - primul cauciuc sintetic obținut prin metoda lui Lebedev în polimerizarea divinilului sub acțiunea sodiului metalic, a fost un polimer de structură neregulată cu un tip mixt de legături.
În prezența peroxizilor organici (polimerizare radicală), un polimer cu structură neregulată este de asemenea format cu unități de legare 1,2 și 1,4. Cauciucurile cu structură neregulată sunt caracterizate de o calitate scăzută în timpul funcționării. Selective adiție 1,4 are loc atunci când se utilizează catalizatori organometalici (de exemplu, butii litiu C4H9Li, care nu numai că inițiază polimerizarea, dar, de asemenea, într-un anumit mod în spațiu coordonate care unește molecula diena):
Copolimerii butadienelor au fost utilizați în mod special pe scară largă. Copolimerii cu stiren (SCS - stiren cauciuc sintetic) sunt cauciucuri de uz general și sunt mult superioare proprietăților polibutadiena. În combinație cu materiale de umplutură și plastifianți, ele sunt utilizate pentru majoritatea produselor din cauciuc. Copolimeri de butadienă cu acrilonitril CH2 = CH-CN când conținutul ultimei 18-40% (NBR-18 marca, SKN-24, SKN-40) utilizat pentru fabricarea benzo - și furtunuri rezistente la ulei, garnituri, benzi transportoare, părți de încălțăminte, și așa mai departe. d.
Pentru utilizare practică, cauciucurile sunt transformate în cauciuc.
Cauciucul este un cauciuc vulcanizat cu umplutură (funingine). Esența procesului de vulcanizare este aceea că încălzirea unui amestec de cauciuc și sulf duce la formarea structurii cu ochiuri de 3-dimensionale a macromoleculelor liniare de cauciuc, oferind o mai mare putere. Atomii de sulf sunt atașați prin legături duble de macromolecule și formează punți disulfurice care leagă între ele:
Polimerul din plasă prezintă o elasticitate crescută - o elasticitate ridicată (abilitatea de a deforma reversibilă mare).
În funcție de cantitatea de agent de reticulare (în acest caz sulf), este posibil să se obțină rețele cu diferite rate de legare încrucișată. Cauciuc natural maxim - ebonit - nu are elasticitate și este un material solid.
amestecuri copolimerizare de 97-98% izobutilenă CH2 = C (CH3) 2, și 2-3% din izopren, la o temperatură de aproximativ -90 # 61616; C într-un etilenă mediu, propilenă, sau clorură de metil în prezența AlCl3 conduce la formarea de cauciuc butilic. caracterizată prin rezistență chimică, permeabilitate scăzută la gaz și rezistență la temperaturi ridicate și îmbătrânire. Tuburi interioare din cauciuc butil produc, bărci pneumatice, garnituri, adezivi, ele căptușite (acoperite), echipament chimic și așa mai departe. D.
Bromobutilic cauciuc - produs de bromurare incomplet din cauciuc butil - este strâns asociat cu alte cauciucuri și bine aliniate cu ele, ceea ce îl face potrivit pentru etanșarea articolelor fabricate din cauciuc alți polimeri.
Pentru producerea de izolare, coroziune și materialul (etanșant), adezivi, compoziții de formare, precum și lianți de combustibili solizi pentru rachete de etanșare, sunt utilizate cauciuc lichid. Ele pot fi transformate în vulcanizare în produse asemănătoare cauciucului. Acestea includ polimeri dienici cu greutate moleculară mică (oligomeri).
Policloroprenul este produs prin polimerizarea cloroprenului conform schemei:
Policloroprenic și copolimeri de cloroprenic cu CH2 stiren = CH-C6H5, izopren, CH2 = C (CH3) -CH = CH2, acrilonitril CH2 = CH-CN sau alți monomeri sunt utilizați la fabricarea articolelor care necesită o rezistență ridicată la ulei, căldură, abraziune, incombustibilitatea, etanșeitatea la gaze și rezistența la ozon, oxigen, lumină, acizi și baze. cauciuc pe bază de argilă are o serie de avantaje față de un adeziv din cauciuc natural.
Când polimerizarea și ftoroprena copolimerizare (atom de clor în moleculă este substituit cu cloropren fluor) ftoroprenovye cauciucuri obținute într-un ger mai din policloropren respective.
Trimiteți-le prietenilor: