Szintetikus polimer - polietilén, polipropilén vagy más, mesterségesen előállított polimer
Szintetikus polimer - polietilén, polipropilén vagy más, az ember által mesterségesen előállított polimer.
Általában a szintetikus polimereket a legegyszerűbb természetes eredetű vegyületek alapján állítják elő polimerizációs reakciók, polikondenzáció és kémiai átalakítások révén.
Polipropilén. A propilén polimerizációját olyan körülmények között végezzük, amelyek közel vannak a kisnyomású polietilén előállításához alkalmazott körülmények között. Ez sztereoreguláris (izotaktikus) polipropilént termel. Ez a polimer könnyen kristályosodik és magas olvadásponttal rendelkezik (175 # 61616; C). A kristályos polipropilén a legolcsóbb az összes ismert merev polimerből (relatív sűrűség: 0,9); nagy szakítószilárdsággal és keménységgel rendelkezik. A kristályszerkezetnek köszönhetően a sztereoreguláris polipropilén megőrzi alakját és jó mechanikai tulajdonságait az olvadáspontig, és ezért normál sterilizációnak alávethető. A polipropilén szilárdsága meghaladja a polietilént, de alacsonyabb a fagyállóság szempontjából (a -5-től a -15 ° C-ig terjedő értékig terjedő hőmérséklet C hőmérséklet). Ez a hátrány azonban kiküszöbölhető a makromolekula izotaktikus polipropilén-etilén egységekbe történő bevezetésével (például a propilén kopolimerizációja etilénnel).
A sztereoreguláris polipropilén ugyanazokkal a dielektikus tulajdonságokkal rendelkezik, mint a polietilén, de magasabb hőmérsékleten kémiailag stabil. Ugyanazokat az eljárásokat alkalmazva, amelyek használják a feldolgozása a polietilén, polipropilén gyártott csövek forró folyadékok, átlátszó film az alacsony permeabilitású gázokkal és folyadékokkal, palackok és különböző tárolóedények a vegyiparban.
A polipropilén környezetbarát anyag. Az ilyen értékes tulajdonságokért kapta a "műanyag király" címet.
A propilén kopolimerizációja etilénnel nem kristályosító kopolimereket állít elő, amelyek olyan gumi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket a megnövekedett vegyszerállóság és az öregedéssel szembeni ellenállás jellemez.
Polisztirol. A sztirol polimerizációját leggyakrabban iniciátorok jelenlétében, radikális mechanizmussal végezzük. A polimer molekulatömege a reakciókörülményektől függően 50 és 300 ezer között van.
A polisztirol egy színtelen, szilárd üvegszerű anyag, amely a látható spektrum sugarak 90% -át képes átvinni; sűrűsége 1,05. A lánc szerkezete szabályos (mint a "fejfej").
A polisztirol erősen ellenáll a víznek, a savaknak (beleértve a hidrogén-fluoridot) és a lúgoknak; oldódik aromás szénhidrogénekben és észterekben, nem oldódik benzinben és alkoholban. A nagy dielektromos tulajdonságainak köszönhetően a polisztirolt széles körben használják a rádiós mérnöki és egyéb nagyfrekvenciás mérnöki munkákban.
Aromatikus jellegűek, a polisztirol nagyon könnyen bejut a fenilcsoportokban lévő szubsztitúciós reakciókba (nitrálás, szulfonálás stb.). Ezeket az átalakításokat ioncserélő gyanták, polimer festékek stb. Előállítására használják.
A polisztirol termékek feldolgozásánál a fröccsöntés, préselés, extrudálás, fúvás módszerét alkalmazzuk. Lencsék és elektromos alkatrészek előállítása során polisztirol blokkok és lemezek mechanikai feldolgozását alkalmazzák.
A polisztirol szálak átláthatósága és rugalmassága lehetővé teszi a száloptikában, az elektrotechnikában, a megerősített műanyagok gyártásában való alkalmazását.
A polisztirol habok és alapanyagok előállítására szolgál. A polisztirolt oly módon állítják elő, hogy polisztirol keveréket fújnak fel habosítószerrel (bomlást kibocsátó anyag) a polimer lágyulási pontja felett (kb. 180-200 ° C 61616; C). Ebben az esetben a habosítószer bomlása gázok kibocsátásával történik, amelyek "feltöltik" a félig folyékony anyagot a habba.
Polivinil-klorid (PVC). A vinil-klorid polimerizációját főként vizes szuszpenzióban végezzük (a monomer és az iniciátor vízben oldhatatlan) 4-12 atm nyomáson 30-70 ° C-on; C. A szerves peroxidok iniciátorok. A reakció egy radikális mechanizmussal történik, és egy ataktikus (nem sztereoreguláris) polimer kialakulásához vezet.
140 ° C-nál magasabb hőmérsékleten # 61616; A polivinil-kloriddal jelentősen lebomlik a HCl fejlődése. A polimerben a termostabilitás növelésére stabilizátorokat vezetnek be a bomlási folyamat gátlására (ólom, kalcium, aminok stb. Szerves sói).
A PVC egy merev láncú polimer, amelynek meglehetősen lágyulási hőmérséklete van. A polimerben a PVC plaszticitásának növelése érdekében a polimerhez lágyítószereket (a polimer üvegátmeneti hőmérsékletét csökkentő alacsony volatilitás) adunk hozzá.
A plasztikált PVC (műanyag) rugalmas film, linóleum, műbőr, különböző fogyasztási cikkek előállítására szolgál.
A nem rugalmas PVC (vinil műanyag) kemény, rugalmas anyag, nagy ütésállósággal. Filmeket, lemezeket, csöveket, szelepeket, szivattyúrészeket stb. Gyárt, amelyek legfeljebb 50-60 # 61616-os hőmérsékleten működtethetők; C. A Viniplast hegesztett, ragasztott és jól feldolgozott mechanikus módszerekkel; elektrolizáló fürdők, savtartályok és más edények lehetnek.
A PVC-t lágy és merev habok előállításához használják.
Számos értékes tulajdonság ellenére a PVC-nek vannak olyan hátrányai, amelyek a polimer kémiai módosításával vagy a vinil-klorid más monomerekkel való kopolimerizációjával többé-kevésbé kiküszöbölhetők.
A polimetil-metakrilát a poliakrilátok képviselője. Ahhoz, hogy ez a csoport közé tartozik az akrilsav polimerek és kopolimerek a CH2 = CH-COOH, metakrilsav, CH2 = C (CH3) -COOH és ezek észterei, akrilnitril, CH2 = CH-CN, akrilamid CH2 = CH-CONH2 és néhány származék.
Az iparban az ilyen monomerek polimerizálását benzoil-peroxid vagy vízben oldható peroxidok jelenlétében végezzük blokk-, emulzió- vagy szuszpenziós folyamatokban.
A készítmény szerves üvegből ( „Plexiglas”) a metil-metakrilát (MMA) CH2 = C (CH3) -COOCH3 oldatot perokisida benzoil (C6H5CO) 2O2 tartalmazó monomer 5-15% lágyítót, hogy csökkentsék a ridegség hidegen keverjük, amíg egy viszkózus terméket (prepolimer), amelyet az öntőformába öntünk és hőkezelésig melegítettük. Az eljárás a polimetil-metakrilát képződésével folytatódik:
nCH2 = C (CH3) -COOCH3 # 61614; [-CH2-C (CH3) (COOCH3) -] n
A lemezes szerves üveg könnyen feldolgozható vákuumformázással, miközben a polírozott felületet megtartja. Polimetil miatt az alacsony sűrűségű (1,18 g / cm3), könnyű alakíthatóság, és az alacsony morzsalékonyság (szilárdsága lényegében állandó tartományban -180 és + 60 # 61.616; C) széles körben használják üvegezés légi járművek és a biztonsági berendezések szemüveget. Optikai rendszerek, fogyasztási cikkek, protézisek és orvosi berendezések gyártására is használják.
A polibutadién - az első szintetikus gumi, amelyet Lebedev módszerével nyertek a divinil polimerizációjához fémes nátrium jelenlétében, egy szabálytalan szerkezetű polimer volt, vegyes típusú kapcsolatokkal.
Szerves peroxidok (radikális polimerizáció) jelenlétében szabálytalan szerkezeti polimert állítanak elő 1,2- és 1,4-kötőegységekkel. A szabálytalan szerkezetű gumik működésének alacsony színvonala jellemzi. Szelektív 1,4-addíció következik be, ha a fémorganikus katalizátorokat (például butil-lítium C4H9Li, amely nem csak iniciálja a polimerizációt, hanem egy bizonyos módon térkoordináták összekötő dién molekula):
A butadién kopolimerjei különösen széles körben használatosak. A sztirol kopolimerek (SCS - szintetikus sztirol-kaucsuk) általános célú gumik és a polibutadién tulajdonságaiban lényegesen jobbak. Töltőanyagokkal és lágyítókkal együtt a legtöbb gumitermékhez használják. Butadiénnek akrilnitril CH2 = CH-CN, ha a tartalmát az utolsó 18-40% (NBR-18 márka, SKN-24, SKN-40) készítéséhez használt benzo - és olajálló tömlők, tömítések, szállítószalagok, cipőrészek, és így tovább. d.
Gyakorlati használatra a gumik gumikká alakulnak.
A gumi vulkanizált gumi töltőanyaggal (korom). A vulkanizálás folyamatának lényege, hogy a gumi és a kén keverékének melegítése a gumi hosszúkás makromolekuláinak háromdimenziós hálózatszerkezetét eredményezi, ami növeli az erőt. A kénatomok makromolekulák kettős kötései révén vannak összekötve, és köztük egymáshoz térhálós diszulfid hidakat képeznek:
A hálós polimer megnövelt rugalmasságot mutat - nagy rugalmasság (nagy reverzibilis deformációk képessége).
A térhálósító szer (ebben az esetben kén) mennyiségétől függően különböző keresztkötési sebességű rácsok képződhetnek. A legnagyobb térhálósított természetes gumi - ebonit - nem rugalmas és szilárd anyag.
Kopolimerizálása keverékei 97-98% izobutilén CH2 = C (CH3) 2, és 2-3% izoprén hőmérsékleten körülbelül -90 # 61.616 C közegben etilén, propilén, vagy metil-klorid jelenlétében AICI3 képződéséhez vezet butilgumi. a kémiai ellenállás, az alacsony gázáteresztő képesség és a magas hőmérséklet és az öregedés ellenállása jellemzi. A butilgumi autokamerákat, felfújható csónakokat, tömítéseket, ragasztót, bélést (burkolatot) stb. Tartalmaz.
Brómbutil gumi - termék inkomplett brómozásával butilgumi - szorosan kapcsolódó egyéb gumikkal és jól igazodik velük, ami alkalmassá teszi tömítőgumi készült cikkek más polimerekkel.
Az elektromos szigetelő, korróziógátló és tömítő anyagok (tömítőanyagok), ragasztók, öntőtömegek, valamint a szilárd rakéta-üzemanyag kötő komponenseinek előállítása folyékony gumikot használ. Gumiszerű termékekben vulkanizálódássá alakíthatók át. Ezek közé tartoznak a kis molekulatömegű diénpolimerek (oligomerek).
A polikloroprént a kloroprén polimerizálásával állítjuk elő a séma szerint:
Polikloroprén és kopolimerei kloroprén sztirollal CH2 = CH-C6H5, izoprén, CH 2 = C (CH 3) -CH = CH 2, akrilnitril CH2 = CH-CN, vagy más monomereket gyártásához használt cikkek igénylő magas olaj-, hő, kopás, éghetetlenség, gázzáróság és az ózon, az oxigén, a fény, a savak és a lúgok működésével szembeni ellenálló képesség. Az ilyen gumikra ragasztott ragasztónak számos előnye van a ragasztóval szemben, természetes kaucsukból.
Amikor a polimerizációs és kopolimerizációs ftoroprena (klóratom a molekulában van fluoratommal kloroprén) ftoroprenovye gumikat kapott egy fagy a mindenkori polikioropréneket.