
- •Тема 4. Полимеризационные смолы
- ••Высокомолекулярные соединения при полимеризации образуются за счет размыкания кратных связей мономеров или
- •Механизм полимеризации
- •Виды полимеризации
- •Анионнная полимеризация
- •Модульная химия
- •Способы полимеризации
- •Эмульсия
- •Полимеризация в блоке (блочная полимеризация)
- •Полимеризация в растворе
- •Процесс
- •Стереоспецифическая полимеризация
- •Катализаторы Циглера–Натта
- •Виниловые полимеры
- ••Виниловые полимеры получают из виниловых мономеров многими различными способами, как например:
- •Пластмассы на основе полимеризационных смол
- •Общие свойства пластмасс на основе полимеризационных смол
- •Общие свойства пластмасс на основе полимеризационных смол
- •Полиэтилен
- •Радикальная полимеризация этилена
- •Передача цепи на полимер
- ••Бывает так, что к некоторым атомам углерода вместо атомов водорода присоединены длинные цепочки
- ••Разветвленность полимерной цепи препятствует плотной упаковке макромолекул и приводит к образованию рыхлой аморфно-кристаллической
- •Свойства полиэтилена
- •Производство ПЭВД
- •Производство ПЭНД
- •Существует несколько подклассов полиэтилена, отличающиеся от традиционных более высокими эксплуатационными характеристиками:
- ••Так, полимеризацией в растворителе в присутствии оксидов Со, Мо, V при 130-170 °С
- ••Комплекс свойств полиолефинов, в том числе такие, как стойкость к ультрафиолету, окислителям, к
- ••Лист из полиэтилена при нормальных условиях не выделяет в окружающую среду токсичных веществ,
- •Применение полиэтилена
- •Изделия из полиэтилена
- •Свойства пленки из ПЭВД
- •Трубы из полиэтилена
- •Полипропилен
- •Свойства полипропилена
- •Свойства полипропилена
- •Получение полипропилена
- ••Большая часть используемого полипропилена изотактична. Это
- •Применение полипропилена
- •Трубы из полипропилена
- •Полиизобутилен
- •Поливинилхлорид
- ••Поливинилхлорид является продуктом полимеризации винилхлорида, химическая формула которого СН2–СНСl.
- •Свойства и применение ПВХ
- •ПВХ-линолеум производят из синтетического полимера поливинилхлорида с добавками пластификаторов, пигментов, наполнителей (известковая мука
- •В западных странах этот материал принято называть именно ПВХ- покрытием, а в России
- •Процесс каландрирования
- •Каландрование (каландрирование)
- •Сушка при постоянной температуре и влажности полученных рулонов
- •ЭКСТРУЗИОННЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИНОЛЕУМА
- •Винипласты
- •Пластикаты
- •Поливинилацетат (ПВА)
- •Применение ПВА
- •При взаимодействии ПВА с гидроксидом натрия и метанолом образуется поливиниловый спирт.
- •Применение поливинилового спирта
- •Полистирол
- ••Полистирол общего назначения –
- ••Ударопрочный полистирол – непрозрачный бесцветный материал, продукт привитой сополимеризации стирола с бутадиеновым или
- ••По характеру пространственного расположения фенильной группы относительно молекулярной цепи различают:
- •Ударопрочный полистирол (УППС)
- •Вспененный полистирол
- •Пенополистиролбетон
- •Поливинилацетали
- •Получение поливинилацеталей
- •ПОЛИВИНИЛФОРМАЛЬ
- •Свойства поливинилацеталей
- •Свойства поливиниациталей
- •Применение поливинилацеталей
- •Наиболее широко применяют:
- •Акрилаты
- •Акрилат и Метакрилат
- •Полиметилметакрилат (ПММА)
- •Производство ПММА
- •Свойства ПММА
- •Применение ПММА
- •Полиакрилонитрил
- •Полиакрилонитрильные волокна
- ••Полиакрилонитриловое волокно также является сырьём для производства углеволокна путём окислительного пиролиза и стабилизации
- •Стадии молекулярного превращения полиакрилонитрила:
- •Сополимеры полиакрилонитрила
- •Сополимеры полиакрилонитрила
- •Фторопласты
- •Фторопласт-4 (тефлон)
- •Свойства и применение фторопластов
- ••Важнейшими полезными свойствами фторопластов, определяющими основные области их применения, являются высокая химическая стойкость,
- •Полиформальдегид
- ••Является универсальным конструкционным полимером, обладающим комбинацией свойств близких к свойствам металлов. Полиформальдегид может
- •Изделия из полиформальдегида
- •Пентапласт
- ••Пентапласт по химической стойкости
- •Свойства и применение пентапласта
- •Особенности переработки и применения пентапласта
- •2. Какой из полимеров, из приведенных ниже, относится к поликарбонатам.
- •1.Какой из полимеров является термопластичным?
- ••Вопросы к контрольной работе №2
•Ударопрочный полистирол – непрозрачный бесцветный материал, продукт привитой сополимеризации стирола с бутадиеновым или бутадиен-стирольным каучуком, имеющий двухфазную структуру.
•Ударопрочный полистирол выпускается стабилизированным, в виде белых гранул. Основные методы переработки – литье под давлением и экструзия листа с последующим пневмо- или вакуумформованием.
•Промышленностью выпускается широкое разнообразие модификаций и сополимеров стирола:
эластомеры, обладающие способностью к большим обратимым деформациям за счет частичного развертывания хаотически свернутых цепных молекул полимера,
синдиотактический полистирол, получаемый на металлоценовых катализаторах и обладающий очень высокой жесткостью и термостойкостью.

•По характеру пространственного расположения фенильной группы относительно молекулярной цепи различают:
атактический полистирол – характеризуется тем, что в нем бензольные кольца расположены по обе стороны цепи совершенно неупорядоченно;
•
изотактический полистирол – в его макромолекуле все бензольные кольца расположены с одной стороны цепи;
•
синдиотактический полистирол – в его полимерной цепи бензольные кольца расположены строго альтернативно – поочередно слева и справа от центральной цепи, упорядоченность расположения боковых групп придает синдиотактическому полистиролу высокую твердость и термостойкость.
•синдиотактический полистирол обладает кристаллической структурой, а его температура плавления составляет 270 oC.

Ударопрочный полистирол (УППС)
Сополимеризацией полибутадиена с мономером стирола получают привитой сополимер или графтсополимер.
Молекулы таких полимеров представляют собой основную цепь одного полимера, на которой "растут" другие цепочки из полимера, отличного от того, что составляет основную цепь. Гомополимеры полибутадиен и полистирол не смешиваются. Поэтому полибутадиеновые ветви, "привитые" на полистирольный "ствол" постараются выделиться в отдельную фазу.
Это придает сополимеру ударную вязкость, которой полистирол как гомополимер не обладает. Это делает его более прочным и не столь хрупким, чем обычный полистирол,
Вспененный полистирол
•При экструзии полистирол может быть вспенен до 50% от собственной плотности. Вспенивание может проходить во время экструзии или во время пост- формационных операций, как, например, выдув или термоформование.
•Выпускаемая продукция:
•Лотки и подложки из вспененного полистирола (для ручной и автоматической упаковки) пользуются наибольшим спросом в сетях супермаркетов
•Одноразовая посуда: стаканы, контейнеры, лотки, ланч-боксы, тарелки
•Упаковка из вспененного полистирола под яйцо
•Рыбные ящики и упаковка для овощей и фруктов
•
Преимущества:
•Вспененный полистирол значительно легче обычного полистирола.
•Вспененный полистирол обладает великолепными теплоизоляционными свойствами, посуда из ВПС для горячих пищевых продуктов позволит сохранить их горячими и не обжечь при этом руки, а упаковка для продуктов глубокой заморозки обеспечит их сохранность при транспортировке.
•Прекрасно удерживая влагу, пропускает в небольших количествах воздух, «дышит», что является необходимым условием сохранности фруктов и кондитерских изделий.

Пенополистиролбетон
•Пенополистирол, как ингредиент, применяется при производстве пенополистиролбетона. Этот композитный материал состоит из гранул пенополистирола и портландцемента, и относится к виду легких бетонов. На сегодняшний день применение пенополистиролбетона становится очень частым при проведении строительных работ.
Пенополистирол – это небольшие гранулы размером не более пятнадцати миллиметров. Стиропор (вспененный полистирол), как строительный материал принципиально не отличается от множества других материалов, которые применяются в строительстве. Полистирол нагревают до определенной температуры и добавляют в него газообразователь. Иногда в строительстве для теплоизоляции используют сами гранулы, засыпая их в нужные места. Но чаще всего пенополистирол используется в производстве теплоизоляционных изделий таких, как блоки, плиты и другие.

Поливинилацетали
Получают обычно гидролизом поливинилацетата с последующим
присоединением альдегида (или кетона) к образовавшемуся поливиниловому спирту (поэтому в поливинилациталях кроме аце- тальных содержатся ацетокси- и гидроксильные группы).
Ацетали
Простые эфиры, производные альдегидов и кетонов.
R’, R’’ – углеводородные радикалы.

Получение поливинилацеталей
•В промышленности поливинилацетали получают методом полимераналогичных превращений поливинилового спирта при воздействии на него альдегидов в присутствии катализаторов (минеральных кислот):
•Наибольшее практическое применение в технике получили поливинилформаль, поливинилэтилаль,
поливинилбутираль, поливинилформальэтилаль, поливинилбутиральфурфураль.

ПОЛИВИНИЛФОРМАЛЬ
фурфурол
поливинилбутираль
Поливинилбутираль - продукт ацеталирования поливинилового спирта масляным альдегидом.

Свойства поливинилацеталей
Показатели
Плотность при 20°С, г/см3
Теплостойкость, °С по Вика по Мартенсу
Температурный коэффициент линейного расширения, °С-1
Разрушающее напряжение, МПа при растяжении при статическом изгибе
Относительное удлинение, %
Модуль упругости при статическом изгибе, МПа
Ударная вязкость, кДж/м2
Твёрдость по Бринеллю, МПа
Водопоглощение за 24 часа при 20°С, %
Удельное объёмное электрическое сопротивление, ТОм·см
Поливинил- |
Поливинил- |
Поливинил- |
Поливинил- |
Поливинил- |
||
формаль |
этилаль |
формаль- |
бутираль |
бутираль- |
||
этилаль |
фурфураль |
|||||
|
|
|
|
|||
1,24 |
1,35 |
1,20 |
1,10 |
1,05 |
||
115 – 120 |
120 |
122 |
60 – 75 |
80 – 85 |
||
90 - 95 |
100 |
95 |
48 |
- 54 |
55 - 60 |
|
5,4·10-5 |
- |
- |
9,2·10-5 |
13·10-5 |
||
60 – 70 |
60 - 70 |
60 – 70 |
28 – 60 |
45 – 50 |
||
100 - 130 |
130 |
120 |
80 - 140 |
100 - 110 |
||
5 - 11 |
5 - 10 |
3 - 11 |
15 |
- 25 |
5 - 15 |
|
4000 |
4000 |
3200 |
1000 |
- 2200 |
2400 |
|
15 - 30 |
10 - 30 |
15 - 30 |
60 - 130 |
100 - 130 |
||
100 |
170 |
160 - 170 |
100 |
- 110 |
130 |
|
0,5 - 30 |
1,2 |
8,0 |
0,4 – 3,0 |
0,4 |
||
3·102 |
8·102 |
5·102 |
>1 |
5·102 |

Свойства поливиниациталей
•зависят от природы радикала R и соотношения гидроксильных, ацетокси- и ацетальных групп в поливинилацетали, от степени полимеризации поливинилацетата. Т размягчения, прочность, относит. удлинение и морозостойкость возрастают при повышении мол. массы поливинилацетали.
•С увеличением степени ацеталирования прочность, температура размягчения и твердость уменьшаются, но возрастают водостойкость, эластичность и улучшаются диэлектрические свойства.
•С увеличением длины радикала R возрастают водо- и морозостойкость, эластичность и растворимость в органических растворителях, однако снижаются температура размягчения, плотность, твердость и прочность.
•поливинилацетали высокой степени ацеталирования растворяются в ароматических углеводородах и др. слабополярных растворителях, с уменьшением степени ацеталирования появляется растворимость в спиртах и воде.
•поливинилацетали на основе низших альдегидов отличаются высокой адгезией к металлам стеклу и др. материалам. Величина адгезии возрастает от поливинилформаля к поливинилбутиралю.