7 Коротка характеристика основних багатотоннажних полімерів. Стан і перспектива їх виробництва в Україні.

Полимеризация – процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму присоединения и обычно не сопровождающийся. выделением побочных продуктов. Поэтому элементный состав мономеров и получаемого полимера одинаков.

В реакцию полимеризации могут вступать соединения, содержащие двойные или тройные связи, а также карбо- или гетероциклы. Подавляющее большинство процессов полимеризации имеет цепной характер и протекает через стадии инициирования, роста цепи и обрыва цепи.

Примеры крупнотоннажных и специальных полимеров, синтезируемых в больших количествах. При полимеризации таковыми будут:

· ПЭВД – производится в г. Северодонецк Луганской обл. в ОАО «Азот», применяется для экструзии труб, пленок, листов, полых изделий, электроизоляции проводов, кабелей и для литья емкостей; ПЭСД – производится в г. Калуш Ивано-Франковской обл. концерном «Ориана», применяется для экструзии труб, листов, пленок, полых изделий и для литья емкостей; ПЭНД – применяется для экструзии труб, листов, пленки, полых изделий и для литья емкостей;

· полипропилен – производится Лисичанском нефтеоргсинтезе (ЛИНОС) Луганской обл., применяется для экструзии труб, листов, пленок, полых изделий и для литья под давлением емкостей, различного назначения изделий и деталей;

· полистирол блочный – применяется для литья под давлением изделий и деталей различного назначения, кроме контактирующих с пищевыми продуктами; ПС суспензионный – кроме областей применения полистирола блочного используется для литья под давлением изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и беспрессового непрерывного производства пенополистирола;

· поливинилхлорид суспензионный – производится ОАО «Химпром», г. Первомайск, Харьковская обл., применяется для экструзии труб, листов, пленок, профилей, выдувных изделий, а мягкие – для электроизоляции проводов, изготовления труб, пленок. Каландрованием производят как жесткие, так и мягкие листы, пленки. Литьем под давлением изготавливаются фасонные части к трубам, изделия и детали различного назначения. Толстые листы прессуются из пакетов тонких листов; эмульсионный ПВХ – производится концерн «Ориана», применяется как и суспензионный поливинилхлорид, а также для производства непрерывным беспрессовым или прессовым пенопластов и поропластов.

· полиметилметакрилат – лист производится блочной полимеризацией в формах из силикатного стекла, экструзией –трубы, листы с худшими оптическими свойствами;

· пентапласт (пентон) – перерабатывается литьем под давлением, экструзией с раздувом, пневмо- , вакуумформованием, хорошо сваривается в токе горячего воздуха.

· линейные полиуретаны – перерабатываются вытяжкой в волокна, а полиуретановые компаунды – свободной отливкой в изделия различного назначения;

· пенополиуретаны литьевые – используются для литья под давлением разных изделий, в т.ч. обуви.

Поликонденсация – процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов.

В зависимости от структуры образующихся полимеров различают следующие виды поликонденсации:

Линейную, в результате которой образуются полимеры с линейной структурой;

Трехмерную или пространственную, в результате которой образуются пространственные, «сшитые» структуры полимеров.

Процесс поликодесации также как и полимеризации проходит в три этапа: начало образования цепи макромолекулы полимера; процесс роста цепи; остановка роста цепи.

Наиболее крупнотоннажные полимеры, производимые поликонденсацией.

· термореактивные резолы, термопластичные новолаки – перерабаты-ваются вальцовым и экструзионным способами в пресспорошки жаростойкие, электроизоляционные, высокочастотные, безаммиачные, влагохимстойкие и общетехнического назначения, в т.ч. с введением наполнителей. Пресспорошки перерабативаються в различные изделия общего технического и бытового назначения перерабатываются прямым прессованием с нагреванием.

· полиэтилентерефталаты – перерабатывается экструзией в пленки, волокна, литьем под давлением и литьевым прессованием – в монолитные изделия, раздувом из литых преформ – в ПЭТ – бутылки.

· поликарбонаты – перерабатывается экструзией в пленки, листы, трубы, литьем – в изделия, от которых требуется высокая механическая прочность, теплостойкость, стабильность размеров, хорошие электроизоляционные свойства.

· полиарилаты – перерабатываются литьем под давлением литьевым прессованием в монолитные изделия, экструзией – в пленки и волокна.

· ненасыщенные полиэфиры – применяются главным образом в качестве связующего для изготовления различных пластиков и, прежде всего, стеклопластиков: контактным формованием и напылением, протяжкой пропитанного полиэфиром стекложгута через формующую фильеру, непрерывным формованием профильных и листовых материалов и др.

– полиамиды – основное применение в производстве волокон. Производятся на Киевском, Черниговском, Житомирском комбинатах искусственного волокна. Значительные объемы полиамидов используются для производства многослойных оболочек для колбасных изделий, в частности н а Бориспольском «Пентопаке».

· полиимиды – изделия из них имеют уникальные свойства, которые сохраняются в очень широком интервале температур (от –270 до 300 °С). Высокая теплостойкость полиимидов затрудняет переработку их обычными методами. Заготовки монолитных пластиков прессуют под давлением 100–200 МПа при температуре выше 400 °С и затем подвергают механической обработке.

– кремнийорганические полимеры (полиорганосилоксаны) – при производстве пластмасс используются в качестве связующих, наибольшее техническое значение имеют наполненные кремнийорганические пластмассы и пресспорошки, волокниты и стеклотекстолиты.

Химическая модификация полимеров – направленное изменение свойств полимеров с целью придания им новых ценных технических качеств. При химической модификации исходный полимер подвергается физическим или химическим воздействиям, в результате чего он превращается в новый полимер иного химического строения. Химическая модификация полимеров осуществляется путем замещения атомов водорода или атомов других элементов, а также различных групп полимерной цепи на другие атомы и группы. В результате таких превращений образовавшийся полимер приобретает новые свойства.

Рассмотрим примеры полимеров, синтезированных химической модификацией:

– хлорированный поливинилхлорид (перхлорвинил) – получается путем хлорирования поливинилхлорида газообразным хлором в среде растворителя. Перерабатывается в синтетическое волокно хлорин, из которого изготавливаются фильтровальные ткани, ленты для транспортеров, канаты, рыболовные сети, лечебное белье и т.д.

– ударопрочный полистирол – получается привитой сополимеризацией стирола с каучуком, в основном применяется для изготовления экструзией листов и рулонных материалов с последующей их пневмо-, вакуумформовкой в детали стиральных машин, холодильников и т.п. Перерабатывается УПС также и литьем под давлением.

– поливиниловый спирт – получается омылением поливинилацетата, перерабатывается в пластифицированом виде экструзией в бензостойкие шланги, пленки, волокна (винол) и др.

Термопластичные полимеры (термопласты) при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс является обратимым. Полимеры при этом не претерпевают никаких химических изменений. Способность к формованию сохраняется у них и при повторных переработках в изделия.