Пластмаси - Студопедія
Пластмасами називають матеріали на основі полімерів, здатні змінювати свою форму при нагріванні та зберігати нову форму після охолодження. Завдяки цій властивості пластмаси легко піддаються механічній обробці та використовуються для виробництва виробів із заданою формою.
Пластмаси бувають двох основних типів:термопластичні ітермореактивні.Термопластичні пластмаси можуть багаторазово змінювати свою форму при нагріванні та подальшому охолодженні. До них відносяться полімери з лінійними ланцюгами. Здатність таких полімерів розм'якшуватись при нагріванні пов'язана з відсутністю міцних зв'язків між різними ланцюгами.
Термореактивні пластмаси при нагріванні також змінюють свою форму, але при цьому втрачають пластичність, стають твердими і подальшої обробки вже не піддаються. Це з тим, що різні полімерні ланцюга при нагріванні міцно зв'язуються друг з одним.
Розглянемо деякі основні типи пластмас.
Поліетилен (-СН2-СН2-)n – один із найпростіших полімерів. Його молекулярна маса коливається від 20 тис. до 3 млн залежно від способу отримання. Поліетилен з низькою молекулярною масою та розгалуженою структурою отримують радикальною полімеризацією етилену при високому тиску (120-150 МПа) у присутності кисню або органічних пероксидів. Якщо процес полімеризації проходить при низькому тиску в присутності металоорганічних каталізаторів, виходить поліетилен з високою молекулярною масою і строго лінійною структурою. Цей процес протікає за іонним механізмом.
Поліетилен – прозорий, термопластичний матеріал, що має високу хімічну стійкість, погано проводить тепло та електрику. Його застосовують для виготовлення прозорих плівокта побутових предметів.
Монозаміщені похідні етилену полімеризуються за загальним рівнянням
де X - Заступник. В результаті полімеризації в головному ланцюзі з'являються асиметричні атоми вуглецю, які відрізняються положенням пов'язаної з ними групи X щодо головного кола. Розрізняютьізотактичні, синдіотактичнітаатактичніполімери. В ізотактичних полімерах заступники знаходяться строго по один бік від головного ланцюга, у синдіотактичних полімерах - по черзі по різні боки від ланцюга, і в атактичні - хаотично по той чи інший бік від ланцюга.
У перших двох випадках говорять, що полімер має стереорегулярну будову. Ізотактичні полімери відрізняються особливо цінними фізико-механічними властивостями.
Поліпропілен (-СН2-СН(СН3)-)n отримують полімеризацією пропілену під тиском у присутності металоорганічних каталізаторів. При цьому утворюється стереорегулярний полімер. Поліпропілен за властивостями схожий на поліетилен, проте відрізняється від нього вищою температурою розм'якшення (160-170 ° С проти 100-130 ° С). Поліпропілен використовують для виготовлення ізоляції, труб, деталей машин, хімічної апаратури, канатів.
Полістирол (-СН2-СН(С6Н5)-)n – термопластичний полімер, що має лінійну структуру та молекулярну масу від 50 тис. до 300 тис. За властивостями він схожий на поліетилен. Температура розм'якшення атактичного полістиролу 85 °С, а ізотактичного полімеру - 230 °С. Полістирол використовують для виготовлення деталей радіоапаратури, облицювальних плит, посуду, іграшок та інших виробів. Широко застосовуються кополімери стиролу з акрилонітрилом та іншими мономерами. Ці кополімери мають більш цінні механічні властивості, ніж полістирол.
Полівінілхлорид (-СН2-СНСl-)n –термопластичний полімер з молекулярною масою від 300 до 400 тис. Він відрізняється гарною міцністю та високою хімічною стійкістю, тому з нього виготовляють деталі хімічної апаратури, що працює в агресивних середовищах. Полівінілхлорид – основний електроізоляційний матеріал та найбільш великотоннажний полімер.
Фенолоформальдегідна смола – термореактивний полімер, який одержують за реакцією поліконденсації фенолу з формальдегідом у присутності кислот. Початок процесу поліконденсації можна наступним чином:
Молюка, що утворюється, може через молекулу формальдегіду з'єднуватися з іншими молекулами фенолу. Якщо процес з'єднання відбувається тільки ворто-положеннях до ОН-групи, то утворюється лінійний термопластичний полімер. При нагріванні цього полімеру можливе з'єднання різних лінійних ланцюгів черезпара-положення з утворенням просторових структур типу:
Цей матеріал виявляє термореактивні властивості.
Фенолоформальдегідні смоли використовують як основу різних композиційних матеріалів, до складу яких входять також наповнювачі, затверджувачі та інші компоненти. Вироби з таких матеріалів відрізняються міцністю та хорошими діелектричними властивостями.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: