1.2Термопластические матеріали

Поліетилен (>ПЭ) [–>CH2–>CH2–]n існує у двох модифікаціях, які відрізняються структурі, отже, і з властивостями. Обидві модифікації виходять з етиленуCH2=>CH2. У одній форму мономери пов'язані в лінійні ланцюга (див. рис. 1) з СП зазвичай 5000 і більше; на другий – розгалуження з 4–6 вуглецевих атомів приєднано до основний ланцюга випадковим способом. Лінійніполиетилени виробляються з допомогою особливих каталізаторів, полімеризація протікає при поміркованих температурах (до 150проЗ) і тисках (до 20атм).

Лінійніполиетилени утворюють областікристалличности (рис. 2), які сильно впливають на фізичні властивості зразків. Цей тип поліетилену (див. таблицю) зазвичай називають поліетиленом високої густини; він належить до дуже твердий, міцний та жорсткий термопластичний, широко застосовуваний длялитьевого і видувного формування ємностей, які у домашнє господарство і промисловості. Поліетилен високої густини міцніше поліетилену низької густини.

>СВОЙСТВАПОЛИЭТИЛЕНА ВИСОКОЮПЛОТНОСТИ

СП від 1000 до 50 000

>Тпл 129–135° З

>Тст прибл. –60° З

Щільність 0,95–0,96г/см3

>Кристалличность висока

Розчинність розчинний в ароматичних вуглеводнях лише за температурах вище 120° З

>Разветвленниеполиетилени спочатку отримували нагріванням етилену (зі слідами кисню як ініціатора) до температур порядку 200ПроЗ за дуже високих тисках (понад 1500атм).Разветвления зменшують здатність поліетилену до кристалізації, внаслідок ця різновид поліетилену має такі властивості:

>СВОЙСТВАПОЛИЭТИЛЕНАНИЗКОЙПЛОТНОСТИ

СП від 800 до 80 000

valign=top>108–115° З >Тст нижче –60° З Щільність 0,92–0,94г/см3 >Кристалличность низька Розчинність розчинний в ароматичних вуглеводнях лише за температурах вище 80° З

Цей поліетилен зазвичай називають поліетиленом низької густини. Розроблено методи отримання поліетилену низької густини за низького тиску та помірних температурахсополимеризацией етилену з іншимолефином, наприкладбутиленомCH2=>CH–CH2–>CH3. Там, де у ланцюг вбудовуєтьсябутиленовая одиниця, утворюється коротка бічна ланцюг:

І тут упаковка ланцюгів може бути так само щільною, як «чистого» поліетилену. Поліетилен низької густини є міцний, дуже гнучкий і трохи пружний термопластичний, трохи більше м'який, легшеформуемий івидавливаемий, ніж поліетилен високої густини; поліетилен низької густини знаходить широке застосування у виробництві покриттів, пакувальних матеріалів і виробів, виготовлених методомлитьевого формування.

Поліетилен одне з найбільш корисних і важливих пластичних матеріалів. Деталі електронних пристроїв, покриття картонних молочних пакетів, пакувальні плівки та іграшки ось лише невеликий перелік те, що роблять із поліетилену.

>Полипропилен (ПП) [–>CH2–>CH(CH3)–]n отримують з пропилену З3H6. У 1954Дж.Натта (Італія) визначив його молекулярну структуру, відкривши важливий класстереорегулярних полімерів. Бічніметильние групиCH3 можуть розташовуватися у подальшому ланцюгу поліпропілену випадково

чи регулярно

>Натта назвав полімери першого типуатактическими, а другого тактичними, у цьому специфічному разіизотактическими (що таке «з одного боку»).

Уатактическомполипропилене безладне розташуванняметильних груп перешкоджає кристалізації, виходить м'який,резиноподобний матеріал, який легко розчинний в органічних розчинниках і розм'якшується при невисоких температурах. Він використовується щоб одержати різних виробів методомекструзии, соціальній та ролі клею для пластмас.

У тактичномуполипропиленеметильние групи розташовані регулярно вздовж ланцюга. У результаті з тактичного поліпропілену виходять міцні жорсткітермопласти з високими температурами плавлення та інакшою сталістю дорастворителям.Изотактический поліпропілен – важливий промисловий продукт. Він широко використовується щоб одержати волокон і плівок як і матеріал длялитьевого і видувного формування ємностей.

>СВОЙСТВАИЗОТАКТИЧЕСКОГОПОЛИПРОПИЛЕНА

СП від 1000 до 6000

>Тпл 174–178° З

>Тст прибл. 0° З

Щільність 0,90г/см3

>Кристалличность висока

Розчинність розчинний в ароматичних вуглеводнях лише за температурах вище 120° З

Полістирол (ПС) [–>CH2–>CH(C6H5)–]n синтезують з стиролу З8H8 зпероксидними чиазоинициаторами при високих температурах 60 150ПроЗ в рідкої фазі (в розчині, суспензії чи емульсії). Розташуваннябензольних кілець з обох боків лінійної ланцюга перешкоджає кристалізації настільки, щотермопластический полімер виходить аморфним, прозорим, жорстким і кілька тендітним.

>СВОЙСТВАПОЛИСТИРОЛА

СП від 500 до 5000

>Тпл аморфний і немає точки плавлення

>Тст прибл. 90° З

Щільність 1,08г/см3

>Кристалличность Відсутня

Розчинність легко розчинний в ароматичних вуглеводнях ікетонах при кімнатної температурі

Попри чутливість до впливу розчинників і аморфний характер, полістирол одне з найбільш важливихтермопластов, завдяки їхній прозорості, легкоїформуемости й чудовимелектроизолирующим властивостями. Полістирол широко використовують у електричному устаткуванні, предметах побуту, іграшках і особливо яктеплоизоляционний пінопласт. Останніми роками отримано полістирол з вищоїударопрочностью завдяки добавкамеластических компонентів; нові сорти розширили сферу застосування цієї полімеру.

>Полиметилметакрилат (>ПММА) [–>CH2–>C(COOCH3)(>CH3)–]n – аморфний прозорий термопластичний, має важливе промислове значення. Його синтезують зметилметакрилата З5H8>O2 як і, як полістирол отримують з стиролу. Він твердий (кілька твердіше полістиролу), абсолютно безбарвним і кришталево прозорий, Tст прибл. 100 З.Полиметилметакрилат широко використовують із виготовлення прикрас, оптики та інших товарів, де бажано високу якість.

Полівінілхлорид (ПВХ) [–>CH2–>CHCl–]n отримують з його мономера, вінілхлоридуCH2=>CHCl за температур від 20 З до 100 ізпероксидними ініціаторами (синтез аналогічний синтезу полістиролу). Полівінілхлорид складається з лінійних ланцюгів і єатактическим полімером, отже, аморфним, твердим, жорстким, стійким до впливу розчинниківтермопластом.

>СВОЙСТВАПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

СП від 500 до 5000

>Тпл аморфний і немає точки плавлення

>Тст прибл. 20° З

Щільність 1,60г/см3

>Кристалличность дуже низька

Розчинність розчинний при кімнатної температурі у невеликому числі розчинників

Особливо важливе властивість полівінілхлоридуогнестойкость, що з присутністю хлору у його молекулі (прибл. 55%).Хлор надаєполивинилхлориду жорсткість, полімер розм'якшується лише за високих температур; через це деяких випадках доводиться вводити пластифікатори (10 40%), щоб зробити його легкоформуемим,видавливаемим івидуваемим. Полівінілхлорид використовують у організмі виробництві волокон, плівок, труб, гуми,формованних виробів, штучної шкіри покриттів.