Історія виробництва пластмас

• використання природних пластичних матеріалів (бітуму, каучуку, шелаку),

• використання хімічно модифікованих природних матеріалів (гума, нітроцелюлоза, галаліт),

• використання синтетичних речовин (бакеліт, епоксидна смола, полівінілхлорид, поліетилен та інші).

Ще за 700 років до нашої ери у Вавилоні природний бітум застосовували як цементуючий і водостійкий матеріал при будівництві каналу під річкою Євфрат.

1843 р., американський винахідник Ч.Гудьір винайшов "вулканізацію" природного каучуку і запатентував першу тверду пластмасу Vulcanite (у Росії матеріал називається ебоніт).

1856 р., англієць А. Паркес отримав на основі целюлози нову речовину під назвою паркезін. У 1866 - 1972 р.р. виробництво подібного матеріалу під назвою целулоїд було організовано в США Д. Хайтом.

Першими синтетичними пластиками, що знайшли промислове застосування, були фенопласти. У 1902 р. шляхом конденсації фенолу з формальдегідом був одержаний перший синтетичний полімер лаккаін. Протягом 1920-1960 років освоєні випуски полістиролу, поліпропілену, поліетилену. В подальшому розробка нових пластмас велась шляхом модифікації вже існуючих.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Поліетилен

• Поліетилен – тверда, напівпрозора речовина, термопластична, дещо жирна на дотик (нагадує); горить ледь

полум’ям. За кімнатної температури не розчиняється в органічних розчинниках, на нього не діють розчини КМnО₄, лугів, концентрвані сульфатна та хлоридна кислоти. Однак концентрована нітратна кислота руйнує поліетилен.

• Існує три види цього полімеру – поліетилен

(добувають радикальною полімеризацією етилену при температурі 150-180°С і тиску більшому за 100 Мпа; макромолекули розгалужені), середнього та

(добувають на каталізаторах Циглера-Натта (Аl(С₂Н₅)₃ + ТіСl₄) при 60-80°С і тиску близько 1 Мпа; макромолекули практично лінійні) тиску.

• Майже половина всього поліетилену високого тиску (густини) затрачається на виробництво поліетиленової плівки, що використовується в сільському господарстві та як пакувальний матеріал.

• Завдяки нетоксичності з поліетилену виробляють водопровідні труби, вироби домашнього вжитку, що є дуже зручними в експлуатації.

• Високі діелектричні показники поліетилену дозволяють використовувати його для ізоляції проводів та кабелів.

• Завдяки високій хімічній стійкості з поліетилену виготовляють різні ємкості для зберігання і перевезення хімічно агресивних рідин.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Поліпропілен

• Поліпропілен має багато спільного з поліетиленом. Це також твердий, жирний на дотик, молочно-білого кольору термопластичний матеріал з густиною
0,91 г/см³. Його також можна вважати насиченим вуглеводнем (молекулярна маса становить 80000-200000).

• Добувають в основному

поліпропілен стереорегулярної будови. Полімеризацію поліпропілену проводять у присутності каталізатора Циглера-Натта, що сприяє утворенню полімеру регулярної будови, за принципом “голова-хвіст” з правильним чергуванням метильних груп в ланцюзі і регулярною просторовою напрямленістю.

• Поліпропілен характеризується високою стійкістю проти дії кислот, лугів, розчинів солей та інших агресивних середовищ.

• Вироби з поліпропілену можна використовувати при температурах (до 120-140°С), ніж вироби з поліетилену.

• З поліпропілену виготовляють високоміцну ізоляцію, труби, деталі машин, хімічну апаратуру, дуже міцні канати, сітки, технічні тканини. Крім того, його застосовують для виготовлення

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Полівінілхлорид

• Полівінілхлорид (ПВХ) добувають суспензійною радикальною полімеризацією.

• ПВХ є стійким проти дії кислот і лугів, має виражені діелектричні властивості, високу механічну міцність, він практично не горить, проте порівняно

при нагріванні, виділяючи хлороводень.

• Недоліком ПВХ є низька. Тому цей полімер може експлуатуватись лише в присутності стабілізатора.

• На основі ПВХ добувають три типи матеріалів:

• твердий (),

• м’який (),

• – суспензію порошку полімеру в пластифікаторі.

• В – твердий термопластичний матеріал, антикорозійний, використовується для виготовлення вентиляційних повітропроводів, деталей хімічної апаратури, труб, акумуляторних банок тощо.

• З виготовляють лінолеуми, штучну шкіру, клейонку, непромокні плащі, ізоляцію проводів тощо.

• П використовують при нанесенні покриття, зокрема на днище автомобілей, а також при виготовленні іграшок, плівок, рукавиць, калош і т.д.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Полістирен

• Полістирен (полістирол) добувають

полімеризацією блочним, емульсійним та суспензійним способами.

• Полістирол – твердий прозорий скловидний матеріал із густиною 1,05г/см³, молекулярна маса його становить 50000-300000. Термопластичний, має будову.

• Полістирол досить стійкий щодо дії лугів та кислот, крім; розчиняється в багатьох органічних розчинниках – ароматичних вуглеводнях, естерах.

• Полістирол розм’якшується при 85°С і при нагріванні досить легко деполімеризується. Полістирол може і горить на повітрі з виділенням великої кількості кіптяви.

• ПС – термопластичний матеріал, що легко піддається формуванню; з нього виготовляють широкий асортимент виробів,

декоративно- оздоблювальні матеріали, різного роду панелі, облицювальні плитки тощо.

• Полістирол – матеріал, його використовують для виготовлення посуду, галантерейних виробів, іграшок, освітлювальної апаратури, деталей електро- і радіоапаратури, кабельної ізоляції.

• Різновидом полімеру є пінополістирол. Його виробляють добавляючи в процесі виготовлення матеріалу речовни-зпінювачі. При цьому полістстирол набуває структури застиглої піни із закритими порами. Такий полістирол дуже легкий.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Поліметилметакрилат

(органічне скло, плексиглас)

• Поліметилметакрилат (ПММА) – тверда, безбарвна, прозора, світлостійка речовина, не розбивається

• Полімер стійкий проти дії кислот, лугів і не розчиняється в бензині і. Густина його становить 1,18-1,30 г/см³, молекулярна маса від 150000 до 200000. При 180-200°С полімер переходить у пластичний стан, а при 270°С і вище –

• Добувають ПММА блочною радикальною полімеризацією у формах із скла.

• Через свою прозорість полімер дістав назву органічного скла. Його можна фарбувати у будь-які кольори. На відміну від звичайного силікатного скла, ПММА легко обробляється механічними способами і

• З нього виготовляють різноманітні світлотехнічні вироби, зокрема ліхтарі стоп-сигналів та покажчики поворотів автомобілів.

• Органічне скло використовують для скління вікон тролейбусів, літаків, з нього виробляють лінзи для фотоапаратів, мікроскопів, біноклів, збільшувального скла, лазерної техніки тощо.

• З ПММА виготовляють вази, ґудзики, лінійки, ручки та багато інших виробів.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Політетрафлуороетен

(політетрафторетилен, фторопласт-4, тефлон)

• Політетрафторетилен – випускається у відносно невеликих кількостях методом емульсійної

• За звичайних умов політетрафторетилен (ПТФЕ) – це пухкий волокнистий порошок. На холоді він спресовується в таблетки, які нагадують, при нагріванні до 300-380°С вони перетворюються на масу білого або сіруватого кольору. Молекулярна маса ПТФЕ становить 140000-500000, густина 2,1-2,2 г/см³.

• За хімічною стійкістю фторопласт перевищує такі метали, як. На нього не діють розчини навіть гарячих концентрованих кислот (нітратної та фторидної), гарячого лугу, води, хлорсульфонової кислоти тощо. В органічних розчинниках він також нерозчинний. Не існує жодного розчинника, в якому б фторопласт-4 хоча б набухав. Водою він не змочується.

• Завдяки цінним властивостям – високій хімічній стійкості, діелектричним властивостям, стійкості проти високих та низьких температур – фторопласт-4 знаходить широке застосування в авіації, радіотехніці, харчовій, фармацевтичній, холодильній промисловості.

• Його використовують при виготовлені “сухих” підшипників, ємності для агресивних середовищ, як конструкційний та облицювальний матеріал в хімічному машинобудуванні, ізоляційний матеріал в високочастотній техніці. Інертність тефлону до масел, кислот і жирів дає змогу виготовляти з нього різний посуд для зберігання харчових продуктів та лікарських препаратів. Він не впливає на фізіологічні процеси, тому його можна застосовувати у відновній хірургії для виготовлення штучних хрящів і кісток.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Фенолформальдегідні смоли

• Фенолформальдегідні смоли утворюються в результаті реакції фенолу з формальдегідом.

• При невеликому надлишку фенолу (моль фенолу на моль формальдегіду) в кислому середовищі (рН = 1,5-2,5) утворюється лінійний полімер, що називається новолачною смолою.

• Новолачні смоли за звичайних умов – речовини від світло-жовтого до темно-коричневого кольору. Густина їх становить 1,2-1,22 г/см³. Вони добре розчиняються в спирті, ацетоні, естерах. Новолаки відносять до термопластичних речовин. Вони залишаються розчинними і плавкими навіть після тривалого зберігання, а також коли нагріти їх до 150-180°С.

• Якщо реакції між фенолами і формальдегідом відбуваються при надлишку останнього і в присутності каталізатора (20-25% водний розчин амоніаку або NаОН), то утворюються резольні смоли (резоли). Їх також можна добути, обробляючи новолаки формальдегідом або уротропіном. Резольні смоли, на відміну від новолачних, термореактивні.

• Макромолекули резолу при нагріванні до 150-170°С зазнають подальшої поліконденсації. При цьому утворюється неплавка і нерозчинна смола з тривимірною просторовою структурою – резит.

•

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

З волокнистими наповнювачами на основі фенолформальдегідних смол виробляють такі матеріали:

• гетинакс (наповнювач –)

• текстоліт (наповнювач –

тканина),

• склотекстоліт (наповнювач –

тканина або волокно),

• деревошаруваті пластики (наповнювач – тонкі шари).

• Значну частину фенолформальдегідних смол використовують з порошкоподібними наповнювачами, особливо з деревним борошном, слюдою, графітом.

• З прес-порошків виробляють панелі та різні деталі для радіоапаратури, корпуси телефонних апаратів, електричні вмикачі, штепсельні розетки, вилки, патрони тощо.

Завдання для самостійного опрацювання

• Добування та властивості

– амінопластів,

– полікарбонатів,

– поліамідів.

Література :1, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 14.

Дата добавления: 2014-01-11