4.4.Полістирол. Сировина для виробництва, властивості, застосування
Полістиролу загальному обсязі виробництва пластмас займає третє місце (після поліетилену та полівінілхлориду). Його отримують полімеризацією стиролу в розчинниках блочним, емульсійним та суспензійним методами згідно реакції
Стирол,абовінілбензол,являє собою рідину з різким запахом. Полімеризація може відбуватися у звичайних умовах та за кімнатної температури.
Полістирол має високі діелектричні властивості, вологостійкість і хімічну стійкість, завдяки чому застосовується як антикорозійний матеріал при виготовленні різного хімічного обладнання та приладів, лабораторного посуду, корпусів акумуляторів та ін. Для полістиролу характерні порівняно низька теплостійкість і ударна міцність (висока). Він застосовується для виготовлення предметів побутової техніки та домашнього вжитку (деталей радіо та електроапаратури, автомобілів, холодильників, що не піддаються при експлуатації ударним навантаженням; корпусів радіоприймачів, телевізорів та високочастотних приладів; касет та котушок для магніто-, фото- та кіноплівок, оболонок кабелів, облицювальних плиток, плівки тощо).
Полістирол загального призначеннязастосовується як теплоізоляційний матеріал (у будівництві та на залізничному транспорті), пакувальний матеріал (для захисту приладів та скляних виробів), для виробництва тари під ліки та косметичні матеріали, виготовлення іграшок, фурнітури та ін. Для підвищення ударної міцності полістиролу його випускають спільною полімеризацією стиролу з каучуком.
Ударостійкий полістирол застосовується для виготовлення деталей. вироби ударних навантажень, що піддаються дії, — в автомобіле- і тракторобудуванні, радіо- та електротехнічній промисловості, загаломмашинобудуванні та інших галузях промисловості. Як прозорий матеріал з високим коефіцієнтом заломлення полістирол застосовується для виготовлення оптичного скла, виробів гігієнічного призначення та ін.
Недолікамиполістиролу є поверхневе пожовтіння виробів під впливом сонячного світла, знижена теплостійкість. Для підвищення теплостійкості полістирол змішують із мармуровим пилом чи іншими наповнювачами. Основний метод переробки полістиролу у виробі – лиття під тиском.
4.5 Фторопласти. Види, властивості, застосування
Полімерами фторпохідних етилену єфторопласти, в яких на відміну від етилену водень заміщений фтором або фтором і хлором. Міцні хімічні зв'язки галогенів з вуглецем зумовили найвищу з усіх термопластів термо- та хімічну стійкість фторопластів. Хімічна промисловість випускає чотири види фторопластів (Фторопласт-!. фторопласт-2, фторопласт-3 і фторопласт-4), що відрізняються складом вихідного мономеру. При цьому цифра, що стоїть у назві фторопласту (1, 2, 3 та 4), вказує на кількість атомів фтору у вихідному мономері. Чим більша кількість атомів мономеру, тим вище термічна та хімічна стійкість фторопласту.
Найбільшого поширення набули політетрафторетилен (С2F4)п та політрифторхлоретилен (С2F3С1)п.
Політетрафторетилен, або фторопласт-4, одержують емульсійним способом в автоклавах полімеризацією мономеру з чотирма атомами фтору згідно реакції
Отриманий продукт є пухкий білий волокнистий порошок; при нагріванні не плавиться, як інші термопластичні матеріали, а лише розм'якшується, тому не переробляється у вироби звичайними методами. Вироби з фторопласту-4 отримують спіканням уелектропечах при температурі 3б0-380 ° С спеціальних таблеток, спресованих з пухкого порошку на холоді. Фторопласт-4 водостійк, не горить і не розчиняється у звичайних розчинниках. Хімічна стійкість фторопласта-4 перевершує стійкість решти синтетичних матеріалів і сплавів і навіть шляхетних металів — золота і платини. На нього не діють розведені та концентровані кислоти, включаючи царську горілку, навіть за високих температур. Застосовується фторопласт-4 для виготовлення деталей та виробів, що працюють в агресивних середовищах та при високих температурах: ущільнювальні прокладки, манжети та сальники, вентилі, судини та труби; футеровані плитки, плівки, пористі та інші вироби для хімічної, фармацевтичної, харчової промисловості, холодильної техніки, захисного покриття металів тощо. Як чудовий діелектрик фторопласт-4 широко застосовується у високочастотних електричних установках, радарних, електровимірювальних та електронних установках, для ізоляції кабелів, проводів і т.д. Невисокий коефіцієнт тертя визначає використання його для виготовлення вкладишів підшипників, у тому числі працюючих без мастила, виробів для медичної техніки та ін. З фторопляста-4 отримують волокно, тканина з якого має задовільну міцність, високу хімічну стійкість і застосовується для фільтрування активних корозійних рідин.
Недолікамифторопласта-4 є труднощі переробки у вироби, погана зварюваність і склеюваність, порівняно висока вартість і недостатня твердість і жорсткість, що обмежують його застосування як конструкційні матеріали. Різновидом фторопласту-4 є фторопласт-4Д, який близький до нього за властивостями, але відрізняється більш високою технологічністю. З фторопласту-4Д отримуютькомпактні вироби, листи, стрічки, плівку та волокна для роботи в умовах підвищених температур, агресивних хімічних середовищ та електричного струму.
Політрифторхлоретилен,абофторопласт-3,отримують полімеризацією мономеру з трьома атомами фтору відповідно до реакції:
Фторопласт-3 є плавким матеріалом і переробляється у вироби всіма відомими для термопластів способами. По термостійкості він дещо поступається фторопласту-4, проте має підвищену твердість і міцність. Хімічна стійкість Фторопласту-3 також висока, але дещо нижча, ніж у фторопласту-4. Фторопласт-3 стійкий до дії мінеральних кислот, царської горілки, лугів, окислювачів, перекисів та органічних розчинників, проте розчиняється у ксилолі та бензолі; не має антифрикційних властивостей і як діелектрик поступається фторопласту-4. З фторопласту-3 виготовляють деталі та вироби складної конфігурації для механізмів, що працюють в агресивних середовищах (насосів, вентилів, лічильників, спеціальних приладів), а також труби, шланги, плівки, тканинні матеріали тощо. Як діелектрик він використовується для ізоляції кабелів та проводів, що працюють при підвищених температурах та високій вологості. З фторопласту-3 одержують захисні покриття на металах, що працюють в агресивних середовищах. Різновидом фторопласту-3 є фторопласт-ЗМ, що відрізняється підвищеною термостійкістю та еластичністю.
Фторопласт-2 (С2Н2F2)п менш стійкий в агресивних середовищах порівняно з фторопластом-3, нижче температурний інтервал його застосування, вище міцність і твердість, фторопласт-1 (С2Н3F)п близький за властивостями до фторопласту-2 і випускається у вигляді плівки, термін служби якої в 3 - 4 рази вищий, ніж інших пластмас. Застосовується як електроізоляційний та пакувальний матеріал.