Наибольшую практическую ценность представляют стереорегулярные изопреновые каучуки - аналоги каучука натурального, представляющего собой 1,4-цис-полиизопрен. Звенья изопрена в макромолекуле изопренового каучука могут иметь конфигурации 1,4-циc (I), 1,4-транс (II), и 3,4 (III):

Рис. 10. Полиизопреновые мономерные звенья.

10.1 Синтез

Растворителями обычно служат алифатические углеводороды (изопентан, гексан, бензины). Исходная концентрация изопрена в растворе 10-15% масс. Полимеризацию осуществляют непрерывным способом в батарее последовательно соединенных реакторов емкостью 16-20 м³, снабженных скребковыми мешалками и рубашкой, через которую циркулирует хладагент (энтальпия полимеризации 1050 кДж/кг). Продолжительность процесса при 20-25°С обычно составляет 2-6 ч, конверсия изопрена может достигать 95%. Заключительные операции технологического процесса:

1) дезактивация катализатора (спиртами или другими соединениями с подвижным атомом водорода; остатки отмывают водой в колоннах противоточного типа);

2) введение антиоксиданта;

3) выделение полимера из раствора методом водной дегазации (отгонкой растворителя и незаполимеризовавшегося мономера с острым паром; для предотвращения слипания образующейся крошки каучука вводят ПАВ);

4) отделение крошки от воды; сушка каучука, брикетирование его и упаковка.

Выделение изопреновых каучуков, получаемых в присутствии литиевых катализаторов, можно осуществлять «безводным» способом с использованием, например, герметичных вальцов. В раствор каучука могут быть введены нафтеновое масло и водная или углеводородная дисперсия технического углерода (сажи). Такие масло- и саженаполненные каучуки обладают улучшенными технологическими свойствами.

10.2 Свойства

Свойства полиизопрена близки к свойствам натурального каучука. Синтетические полиизопрены достаточно хорошо технологически совместимы с другими диеновыми каучуками, хотя термодинамически несовместимы.

Свойства синтетических полиизопренов и резин из них:

· рабочий диапазон температур: от ?55 °C до +80 °C; низкая температура стеклования (около ?70єС);

· отличная эластичность по отскоку;

· очень хорошая прочность на раздир и истирание, прочность на разрыв;

· хорошая электроизоляционная стойкость;

· растворимость = 16,8 (МДж/мі); хорошая водостойкость, очень низкая стойкость к маслам, бензинам и углеродным растворителям. Каучуки выпускают с заданной вязкостью. При переработке необходимо строго соблюдать температурные режимы смешения, разогрева и формования.

Недостатки полиизопрена:

· плохая стойкость к высокой температуре, озону и солнечному свету;

· пониженная когезионная прочность резиновых смесей на его основе (пониженная скоростью кристаллизации синтетического полиизопрена, отсутствие в макромолекулах функциональных полярных групп). При сборке неформовых, клееных и других изделий возникают затруднения, связанные с повышенной липкостью смесей и полуфабрикатов, недостаточной каркасностью, текучестью при транспортировке и хранении.

10.3 Применение

Полиизопреновые каучуки применяют в производстве шин и РТИ, светлых и цветных резин для изготовления обуви, медицинских изделий и изделий, контактирующих с пищей.

Глава 11. Полиэфир

Полиэфиры, полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы функциональные группы простых (простые полиэфиры) или сложных (сложные полиэфиры) эфиров. Полиэфиры могут быть насыщенными и ненасыщенными.

Простые полиэфиры, HO-[-R-O-] n-H, где R - углеводородный радикал различного строения, содержащий не менее двух атомов углерода, получают полимеризацией циклических окисей (например, пропилена окиси, этилена окиси) или поликонденсацией гликолей. Сложные полиэфиры линейной структуры,

Н-[-ОАО-СО-А' -СО-] n-OH,

где А - углеводородный радикал, А' - остаток органической или неорганической кислоты (например,полиэтилентерефталат, нуклеиновые кислоты), получают поликонденсацией либо гликолей с двухосновнымикислотами или их ангидридами, либо оксикислот. При использовании многоатомных спиртов (число групп OH более 2, например глицерина, пентаэритрита и различных полиолов) получают разветвленные (например, алкидные смолы) или сшитые полиэфиры.

11.1 Синтез

Простые полиэфиры, HO-[-R-O-] n-H, где R являются углеводородными радикалами различного строения, содержат в своей структуре не менее двух атомов углерода. Простые полиэфиры получают полимеризацией циклических окисей или поликонденсацией гликолей.

Сложные полиэфиры линейной структуры, Н-[-ОАО-СО-А' -СО-] n-OH, где А - углеводородный радикал, А' - остаток органической или неорганической кислоты.

Как правило, формование полиэфирных волокон происходит методом продавливания через фильтры из расплава полимера и воздушного охлаждения. Волокна из полиэфиров подвергаются вытяжке для достижения нужной штапельной линейной прочности и плотности. Для изготовления дискретных волокон производится штапелирование волокнистого жгута путем резки или разрыва.

11.2 Свойства

1. Хорошая термостойкость - по термостойкости полиэфирные волокна превосходят большинство натуральных и химических волокон - при 180 °С они сохраняют прочность на 50%. Загораютсяполиэфирные волокна с трудом и гаснут после удаления источника огня; при контакте с искрой и электродугой не обугливаются. 2. Устойчивость к действию светопогоды, растворителей, микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка; 3. Низкая теплопроводность и большая упругость, что позволяет получать из них изделия, хорошо сохраняющие форму; 4. Устойчивость к истиранию и сопротивление многократным изгибам полиэфирных волокон ниже, чем у полиамидных, а ударная прочность выше; 5. Прочность при растяжении полиэфирных волокон выше, чем у др. типов химических волокон; 6. При большей, чем у натуральных волокон, прочности на разрыв полиэфирные волокна гораздо легче, уровень водопоглощения гораздо ниже; 7. Волокна растворяются в фенолах, частично (с разрушением) - в концентрированной серной и азотной кислотах; полностью разрушаются при кипячении в концентрированных щелочах.

Осн. недостатки полиэфирных волокон-трудность крашения, гидрофоб-ность, электризуемость, склонность к пиллингу (образование на пов-сти изделия скрученных волоконец-»шариков«), жесткость изделий, плохая драпируемость.

11.3 Применение

полимер полиэтилен изотактический

Полиэфирные смолы широко применяются в качестве материалов для отделки (лаки, изготовление барельефов) и в качестве основных конструкционных материалов (изготовление крыш, уличных фонарей, корпусов, гребных винтов) в строительстве, машиностроении, авиации, химической промышленности, судостроении, искусстве и других областях благодаря своей стойкости к внешним воздействиям и прочности.

Таблица 12. Краткая информация о полимерах, представленных в работе

Список источников

1. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов /Семчиков Ю.Д. - Н. Новгород: ННГУ; М.: «Академия», 2003. - 368 с.

2. Введение в химию и физику полимеров: Учебное пособие/Семчиков Ю. Д., Жильцов С.Ф., Зайцев С. Д. - СПб.: Издательство «Лань», 2012. - 224 с.

3. http://www.pslc.ws/russian/index.htm

4. http://ru.wikipedia.org/

5. http://xumuk.ru/

6. http://plastmassy.narod.ru/

7. http://www.camelotplast.ru/

8. http://www.trast-polimer.ru/

9. http://www.ruschemical.com/

10. http://plastmassa.net

11. http://www.newchemistry.ru

Размещено на Allbest.ru