14. Полимерные материалы (сэ, эа, кс выполнять не надо)

Типовая задача

Написать реакцию получения поливинилхлорида. Описать физические, химические свойства полимера и указать области его применения.

Р ешение

n · СН₂=СН-Сl → n · [CH₂—CHCl] → [—CH₂—CHCl—] _n

Поливинилхлорид, преимущественно линейный термопластичный полимер винилхлорида, формула [—CH₂—CHCl—] _n. Пластик белого цвета, молекулярная масса 6000—160 000, степень кристалличности 10—35%, плотность 1,35—1,43 г/см³ (20°С); физиологически безвреден. Поливинилхлорид достаточно прочен (при растяжении 40—60 Мн/м², или 400—600 кгс/см², при изгибе 80—120 Мн/м², или 800—1200 кгс/см²), обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Он ограниченно растворим в кетонах, сложных эфирах, хлорированных углеводородах; устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO₂, Cl₂, Cl₃, HF), бензина, керосина, жиров, спиртов; совмещается со многими пластификаторами (например, фталатами, фосфатами, себацинатами); стоек к окислению и практически негорюч. Поливинилхлорид обладает невысокой теплостойкостью (50—80 °С) и при нагревании выше 100 °C заметно разлагается с выделением HCl, вследствие чего может приобретать окраску (от желтоватой до чёрной). Разложение ускоряется в присутствии O₂, HCl, некоторых солей, а также под действием УФ-облучения ив результате сильных механических воздействий. Для повышения теплостойкости и улучшения растворимости поливинилхлорид подвергают хлорированию.

В промышленности поливинилхлорид получают свободно радикальной полимеризацией мономера в массе, эмульсии или суспензии. Способ полимеризации определяет основные свойства поливинилхлорида и области его применения. Так поливинилхлорид, полученный в массе или суспензии, используется для производства жёстких, а также полумягких и мягких, т. е. пластифицированных пластических масс, перерабатываемых прессованием, литьём под давлением. Эмульсионный поливинилхлорид (пастообразующие сорта) применяют в производстве изделий (главным образом искусственной кожи и пенопластов) из пластизолей, органозолей и др.

  Поливинилхлорид перерабатывают всеми известными методами переработки пластмасс как в жесткие (винипласт), так и в мягкие, или пластифицированные (пластикат), материалы и изделия.

Винипласт-продукт переработки поливинилхлорида. Винипласт выпускают в виде листов, плит, труб, прутков, а также гранул, из которых под давлением формуют различные изделия. Винипласт легко поддается механической обработке, сваривается и склеивается. Его используют как конструкционный коррозион-ностойкий материал для изготовления химической аппаратуры и коммуникаций, вентиляционных воздуховодов, труб, фиттингов, а также для покрытия полов, облицовки стен, тепло- и звукоизоляции (пенополивинилхлорид), изготовления плинтусов, оконных переплетов и др. строит. деталей. Из прозрачного винипласта изготовляют объемную тару для пищевых продуктов, бутылки и др.

Пластикат-продукт переработки поливинилхлорида, содержащего помимо компонентов, используемых при получении винипласта, 30-90 массовых частей пластификатора (например, эфиров фталевой, фосфорной, себациновой или адипиновой кислот). Пластификатор существенно снижает температуру стеклования П., что облегчает переработку композиции, снижает хрупкость материала и повышает его относит. удлинение. Однако одновременно снижаются прочностные и диэлектрические показатели, химическая стойкость. Пластикат перерабатывают преимущественно в виде паст. Используют его для изготовления изоляции и оболочек для электропроводов и кабелей, для производства шлангов, линолеума и плиток для полов, материалов для облицовки стен и обивки мебели, погонажно-профильных изделий, искусственной кожи. Прозрачные гибкие трубки из пластиката применяют в системах переливания крови и жизнеобеспечения в медицинской технике.

Варианты заданий

Таблица 14

№ п/п	Полимеры и сополимеры	Поликонденсаты
1	2	3
1	Полипропилен	Капрон
2	Поливинилхлорид	Лавсан
3	Полиметилметакрилат	Перлон
4	Полиэтилен	Фенопласт
5	Полиакрилонитрил	Нейлон
6	Полиизопрен	анилин-формальдегидная смола
7	бутадиен-стирольный каучук	мочевино-формальдегидная смола
8	Полистирол	Полиэтилентерефталат
9	Поликарбонат	Капрон
10	Политетрафторэтилен	Перлон
11	сополимер метилакрилата и стирола	Нейлон
12	Полибутадиен	мочевино-формальдегидная смола
продолжение табл.14
1	2	3
13	Полипропилен	полиэтилентерефталат
14	Полиметилметакрилат	Нейлон
15	Полиакрилонитрил	Фенопласт
16	бутадиен-стирольный каучук	Перлон
17	Поликарбонат	Лавсан
18	сополимер метилакрилата и стирола	Капрон
19	Полибутадиен	полиэтилентерефталат
20	Политетрафторэтилен	мочевино-формальдегидная смола
21	Полистирол	анилин-формальдегидная смола
22	Полиизопрен	Перлон
23	Полиэтилен	Фенопласт
24	Поливинилхлорид	Капрон
25	Полипропилен	Лавсан
26	сополимер метилакрилата и стирола	Перлон
27	Поликарбонат	Фенопласт
28	Полистирол	анилин-формальдегидная смола
29	бутадиен-стирольный каучук	полиэтилентерефталат
30	Полибутадиен	Нейлон