Химические свойства пластмасс - Проектирование и реализация демонстрационных моделей пластиковых окон

С точки зрения химического поведения полимер похож на мономер (или мономеры), из которого (или которых) он получен. Углеводороды этилен H2C=CH2, пропилен H2C=CH-CH3 и стирол H2C=CH-C6H5 претерпевают присоединительную полимеризацию, образуя полиэтилен, полипропилен и полистирол со следующими структурами. Эти полимеры ведут себя как углеводороды. Они, например, растворимы в углеводородах, не смачиваются водой, не реагируют с кислотами и основаниями, горят, подобно углеводородам, могут хлорироваться, бромироваться и - в случае полистирола - нитроваться и сульфироваться. [25, c. 75].

Виниловый спирт CH2=CHOH полимеризуется в поливиниловый спирт, проявляющий свойства спирта: он растворим в воде, не смачивается маслами, устойчив к действию кислот и щелочей, подвергается этерификации, с альдегидами и - оксидами реагирует подобно другим спиртам.

Полиэфиры, например, состава растворимы в некоторых высококипящих растворителях. Они не набухают в воде, но постепенно гидролизуются и разрушаются кислотами и щелочами, особенно при повышенных температурах. Эти реакции и свойства характерны для всех эфиров.

Полиамиды ведут себя подобно амидам. Они еще более труднорастворимы, чем полиэфиры, не набухают в воде и гидролизуются под воздействием кислот и оснований при повышенных температурах, но гораздо медленнее, чем полиэфиры. [29, 153]

Из изложенного ясно, что все главные химические свойства полимеров можно предсказать на основе их формул, рассматриваемых с точки зрения классической органической химии.

Для проектирования и реализации технологии изготовления пластмасс особенно важны химические, физические, механические и эксплуатационные свойства этих материалов.

Ниже в таблице 1 приведены основные свойства широко распространенных полимерных материалов.

Таблица 1. Основные виды пластмасс и их свойства

Название

Пластмасс

Формула

Свойства

Применение

Полиэтилен

(-CH2-CH2-)N

Термопластичен. При нагревании размягчается - можно вытянуть нити. Горит, синим пламенем, при этом плавиться, и образует капли. Пластичен, эластичен, прочен, тонкие пленки прозрачные, не пропускают ультрафиолетовые лучи; обладает электроизоляционными свойствами, устойчив к действию щелочей любых концентраций, органических кислот, концентрированной соляной и плавиковой кислот; сравнительно стоек к радиоактивным излучениям. При t0 Выше 80 0C растворяется в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенопроизводных.

Идет на изготовление пленок, труб, профилированных изделий, изоляции проводов и кабеля, емкостей, гальванических ванн, санитарно-технических изделий, волокон и др., широко применяется в различных областях техники, сельском хозяйстве и быту.

Полипропилен

(-CH2-CH-) n

CH3

Термопластичен. Обладает свойствами высокой ударной прочности, высокой стойкости к многократным изгибам, низкой паро - и газопроницаемости; хороший диэлектрик, плохо проводит тепло, не растворяется в органических растворителях, устойчив к воздействию кипящей воды и щелочей, но темнеет и разрушается под действием HNO3,

H2SO4 И хромовой смеси. Обладает низкой термо - и светостойкостью.

Из пропилена изготавливают волокна и пленки, сохраняющие гибкость при 100-1300 С, пенопласт, детали машин, профилированные изделия, трубы, различную арматуру, контейнеры, бытовые изделия и др.

Продолжение таблицы 1

Поливинилхлорид

(-CH2-CH-) n

Cl

Термопластичен. При нагревании размягчается. Горит небольшим пламенем, образуя черный хрупкий шарик. При горении чувствуется острый запах. Достаточно прочен, обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Ограниченно растворим в кетонах, сложных эфирах, хлорированных углеводородов. Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов, бензина, керосина, жиров, спиртов. Стоек к окислению и практически негорюч, обладает невысокой теплостойкостью.

Применяется для производства искусственной кожи, плащей, клеенки, труб, изоляционного материала для электрических проводов, стройматериалов.

Полистирол

(-CH2-CH-) n

C6H5

Термопластичен. Хороший диэлектрик, влагостоек, легко окрашивается и формуется, химически стоек, растворяется в ароматических и хлорированных алифатических углеводородах, физиологически безвреден, однако для полистирола характерны сравнительно низкая теплостойкость и значительная хрупкость.

Используют для изготовления предметов бытовой техники и домашнего обихода, упаковки, игрушек, фурнитуры, пленки, для получения пенопластов.

Полиметилметакрилат

(-CH2-C - C

H

Исключительно прозрачен, обладает высокой проницаемостью для лучей видимого и ультрафиолетового света, хорошими физико-механическими и электроизоляционными свойствами, атмосферостоек, устойчив к действию разбавленных кислот и щелочей, воды, жиров, спиртов и минеральных масел. Физиологически безвреден и стоек к биологическим средам. Размягчается при температуре несколько выше 1200 С и легко перерабатывается.

Используется в транспортном машиностроении, авиационной и светотехнической промышленности, строительстве и архитектуре, приборостроении, для изготовления вывесок и реклам, бытовых изделий и др.

Фенолформальдегидная

Смола

Отвержденные смолы характеризуются высокими тепло-, водо - и кислостойкостью, а в сочетании с наполнителями и высокой механической прочностью.

Из фенолформальдегидного полимера, добавляя различные наполнители, получают фенолформальдегидные пластмассы, т. н. фенопласты. Их применение очень широко. Это: шарикоподшипники, шестерни и тормозные накладки для машин; хороший электроизоляционный материал в радио - и электротехнике. Изготовляют детали больших размеров, телефонные аппараты, электрические контактные платы.

Изложенный выше материал относительно химических свойств пластических масс является основой для формулирования вывода о том, что современная органическая химия достигла значительных успехов фундаментального и прикладного характера, часть из которых могут быть усвоены школьниками на занятиях по технологии.

Похожие статьи




Химические свойства пластмасс - Проектирование и реализация демонстрационных моделей пластиковых окон

Предыдущая | Следующая