20) Полимерлі материалдар өндірістерінің дамуына шолу жасаңыз. Сол кезеңдердегі тарихи оқиғалармен байланысын тағайындаңыз.

А.М.Бутлеров формальдегидті ашып және оның негізгі физика-химиялық касиеттерін зерттеу аркылы, қазіргі заманғы химия мен техникада улкен мәнге ие жоғары молекулалық қосылыстар саласына жол ашты. Барлық полимерлі материалдар негізгі полимерлер болып табылатын күрделі жуйелер немесе әртурлі әдістермен өңделген полимерлер. Сондықтан да полимерлі материалдар тарихы полимерлердің тарихымен бipre дамыған. Ол XIX г. Екінші жартысынан басталады. Оны екі кезеңге бөлуге болады.

1 кезең (1839-1900 ж.ж.).табиғи полимерлер – табиғи каучукті, акуыздық (белоктік) заттарды қолданумен сипатталады. Осы жылдардағы ipi ғылыми жетістіктер – ыстық және суық әдіспен каучукті вулкандау, эбониттті синтездеу, оқ дәрі жасау, түрлендірілген казеин – галолитті жасау (1897) болып табылады. 1884 ж. целлюлозаның негізінде жасанды химиялық талшықтар: нитрожібек (Г.Шардане), вискоза, мыс-аммиакты талшықтар өндірісі ашылды. Осы кезеңде БутлеровA.M. изобутиленнің синтезі мен полимерленуін, А.Е.Фаворский каныкпаған көмірсуларының полимерлену механизмін (1891), Ф.Гофман мен К.Гарриес метилкаучукты (1909) синтездеуді зерттеп, синтетикалық каучукты алу жолдарын зерттеді.

Полимерлердің химиясы мен технологиясының дамуының екінші кезеңі 1902 ж. басталды. Бұл кезеңде табиғи полимерлерді түрлендіру реакциясымен қатар оларды мономерлерден синтездеу дамыды. Кажетті касиеттерге ие, яғни ПМ жаңа түрлерін жобалауға үлкен кадамдар жасалды. 2-кезең теориялық және қолданбалы органикалық химияның мономерлерді синтездеу және олардың полимерлеу мен поликонденсациялауда үлкен жетістіктерге жетуіне байланысты. Бұған А.В.Лебедевтің бутадиенді полимерлеу (1908-1912), Остромысленскийдің каучукті синтездеу (1911-1917), Бызов Б.В. каучук пен резинаның химиясы мен технологиясындағы (1913-1915), Л.Бэкеленд пен Г.Петровтың (1906) фенолформальдегидті полимерлерді синтездеу жұмыстары жатады.

ХХ г. Соңында полимерлер мен полимерлі материалдар өндірісіхалык шаруашылығының жеке әріжетекші саласы болып калыптасты. Әpi карай ПМ өндірісі үш негізгі бағытпен: пластикалық массалар өндірісі, химиялық талшықтар өндірісі және жасанды каучуктер өндірісі дамыды.

21. Төмен тығыздықты полиэтилен (ттпэ) мен жоғары тығыздықты полиэтилен (жтпэ)

Полиэтилен – этиленді олимеризация арқылы алынған жоғары молекулалы өнім. Өндірісте жоғары қысымда және төмен қысымда алады.

1. Этиленді жоғары қысымда полимерлеу арқылы полиэтиленді алу. 1200 – 1500 ат қысымда және жоғарғы температурада жүреді. Инициатор ретінде оттек, органикалық перикись қатысында радикалды механизм бойынша жүреді. Бұл әдіспен алынған полиэтилен молекулалық массасы 18000 - 35000 құрайды.

2. Төменгі қысымда этиленді полимерлеу 80 °С – тан төмен температурада, 10 ат төмен қысымда, Циглер – Натта катализатор қолдану арқылы алады. Нәтижесінде ұзынырақ және аздау тармақталған макромолекулалар түзіледі. Молекулалық массасы 80000 – 3000000 құрайды.

Осы екі әдіспен алынған полимерлер өздерінің қасиеті бойынша, бұйымға өңделуіне байланысты айырмашылықтар болады. Бұл айырмашылықтар полимерлі тізбектің құрылысына байланысты., ал ол құрылыстар полимерлеу процесінің мехагизмне тәуелді. Мысалы, жоғары қысымды полиэтилен макромолекуласы тармақталған болып келеді, көміртектің 1000 атомына CH₃ топтың ең көп мөлшері келеді. Көп тармақталған болу себебі кристалдану дәрежесі төмегн 55-67 % құрайды және тығыздығы төмен болып келеді.

Жоғарғы қысымды полиэтиленнің полимерлеу реакциясы үш сатымен жүреді: инициирлеу, тізбектің өсуі және тізбектің үзілуі. Жоғарғы қысымды полиэтилен қасиеті оның кристалдану дәрежесімен, молекулалық салмағының өлшемімен анықталады. Кристалдну дәрежесі температураның жоғарлауынан төмендейді.

Төмен қысымды полиэтиленнің молекулалық салмағы үлкен, кристалдану дәрежесі жоғары болуына байланысты тығыздығы үлкен болады. Төмен қысымды полиэтилен алу үшін металорганикалық катализаторлар, диэтил алюминий хлорид, этилалюминий дихлорид қолданылады