Полиакрилаты

Полиакрилаты представляют собой полимеры и сополимеры эфиров акриловой и метакриловой кислот. Это прозрачные и бесцветные продукты аморфной структуры и в зависимости от строения и молекулярной массы могут быть твердыми, эластичными, мягкими или липкими. Полиакрилаты обладают хорошими оптическими свойствами и атмосферостойкостью. При обычной температуре они устойчивы к действию воды, спиртов, разбавленных кислот и щелочей, растительных и минеральных масел.

Из большого разнообразия полимеров данной группы наибольшее промышленное применение находит полиметилметакрилат (ПММА):

ПММА представляет собой прозрачный и бесцветный термопласт, обладающий хорошими оптическими свойствами (пропускает до 93% лучей видимой области спектра), высокой механической и электрической прочностью, дуго-, бензо- и маслостойкостью, легкостью. При нагревании выше 125°С хорошо поддается формованию и вытяжке. Изделия из него сохраняют форму при нагревании до 60  - 80°С. ПММА обладает недостаточной поверхностной твердостью (легко царапается) и невысокой теплостойкостью. Эти недостатки устраняются сополимеризацией ММА с другими мономерами: стиролом, стиролом и акрилонитрилом, а также введением пластификаторов и ориентацией макромолекул в двух взаимно перпендикулярных направлениях. ПММА хорошо сваривается, склеивается, распиливается, сверлится, строгается и полируется.

Эмульсионный ПММА применяется для получения самоотверждающихся пластмасс, которые представляют собой смесь порошка полимера с ММА, пигментом, красителем. Отверждение осуществляется на холоде в присутствии инициаторов.

ПММА выпускается в виде листов (органическое стекло) или гранул, предназначенных для литья под давлением или экструзии.

Полиамиды

Производится чрезвычайно широкий ассортимент алифатических и ароматических полиамидов (ПА), отличающихся способами получения, химическим строением и свойствами.

Алифатические полиамиды (ПА) получаются поликонденсацией дикарбоновых кислот с диаминами и представляют собой гетероцепные полимеры линейного строения, содержащие в основной цепи макромолекул повторяющиеся амидные группы:

Из большого ассортимента полиамидов наиболее широкое распространение получили: анид (найлон) [– NH - (CH₂)₆ - NH – СO - (CH₂)₄CO –]n;

капрон [– (CH₂)₅ - CО – NH –]n; энант [- (CH₂ )₆ – СО – NH – ]n и многие другие.

В расплавленном состоянии полиамиды прозрачны и бесцветны, а в твердом имеют белый или слегка желтоватый цвет. Полимеры, обладаю­щие низкой степенью кристалличности, более прозрачны, чем полимеры с высокой кристалличностью, а некоторые виды совершенно прозрачны. ПА выпускаются в виде порошков, гранул и хорошо перерабатываются в изделия всеми методами формования.

ПА обладают высокой прочностью, особенно к ударным нагрузкам, бензо- и маслостойкостью, низким коэффициентом трения. Производится широкий марочный ассортимент полиамидов различного назначения: литьевые, экструзионные, пластифицированные, армированные, наполненные, пленочные, клеевые, лаковые и др.

ПА широко применяют взамен металлов в производстве шестерен зубчатых передач, подшипников скольжения, втулок, поршней, фитингов, роликов, опор трения и т.п. Благодаря химической стойкости ПА используют для изготовления тонкостенных трубопроводов.

Ароматические полиамиды представляют собой линейные гетероцепные полимеры, макромолекулы которых построены из ароматических фрагментов различного строения, соединенных амидными группами.

Промышленностью выпускается несколько марок ароматических полиамидов, называемых фенилонами, структуру макромолекул которых можно представить в виде:

Фенилоны получаются эмульсионной поликонденсацией, молекулярная масса составляет 20-70тыс., температура стеклования 270°С, температура плавления 430°С, плотность 1,3 - 1,4 Мг/м³.

Ароматические ПА применяются для производства органических высокомодульных и высокопрочных арамидных волокон: Кевлар, СВМ, Армос, Терлон, Фенилон и др. Волокна используются в качестве армирующих наполнителей в производстве композиционных материалов. Несмотря на то, что арамидные волокна значительно дороже стеклянных, их использование в композиционных материалах позволяет заметно снизить массу.

Благодаря прочности, теплостойкости, отсутствию ползучести и высокой устало­стной прочности композиционные материалы на основе фенилонов применяются для изготовления изделий, работающих в условиях больших нагрузок и высоких температур. Перспективно их применение в качестве уплотнительных материалов при изготовлении деталей клапанов и запорных устройств, работающих при высоких давлениях и большой частоте срабатывания. Сочетание ценных технических свойств обеспечивает длительный срок службы таких деталей, как уплотнительные вкладыши, подушки и седла клапанов, вкладыши подшипников, работающих в узлах трения с высокой рабочей температурой (подшипники валов распределительных механизмов двигателей внутреннего сгорания, упорные кольца в картере двигателя, коробках передач).