Презентация на тему «Пластмассы полимеризационного и поликонденсационного получения»

Пластмассы полимеризационного и поликонденсационного получения

Группа № Анисимов Роман Соловьева Алеся Столбов Никита Ус Анна Юрченко Егор

Содержание

Необходимые термины

Пластмассы полимеризационного получения – пластмассы, полученные с помощью реакции полимеризации. Пластмассы поликонденсационного получения – пластмассы, полученные с помощью реакции поликонденсации. Степень кристалличности – это отношение объема кристаллической фазы к общему объему полимера.

Необходимые термины

Полимеризация – это процесс, в результате которого молекулы мономера (низкомолекулярного вещества) соединяются друг с другом ковалентными связями, образуя новое вещество – полимер. Поликонденсация – реакция соединения нескольких молекул, сопровождающиеся выделением простейших веществ – воды, спирта, аммиака и т.д.

Необходимые термины

Сополимеризация – процесс образования полимеров из двух или нескольких различных мономеров. Температура хрупкости (морозостойкость) — температура, при которой пластичный или эластичный материал при ударе может разрушиться хрупко. Фотодеструкция – процесс, в ходе которого под воздействием агрессивных компонентов полимеры подвергаются деструкции. Выражается это в первую очередь в ухудшении качеств полимера.

Краткие сведения о пластмассах

Пластические массы - материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формироваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму. Пластмассы являются весьма перспективным конструкционным материалом. Изготовление пластмассовых конструкций, как правило, менее трудоёмко и энергоёмко, чем из других материалов.

Изделия из пластмасс отличаются:

Малой плотностью, следовательно малым весом; Высокими диэлектрическими свойствами; Низкой теплопроводностью; Устойчивостью к атмосферным воздействиям; Стойкостью к агрессивным средам; Высокой механической прочностью при различных нагрузках; Высокой эластичностью; Оптической прозрачностью; Разнообразием цветовой гаммы (не требуют окраски).

История

Первая пластмасса была получена Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название — целлулоид); Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов, затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов и, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам.

Типы пластмасс

В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на несколько типов.

Термопласты

(Термопластичные пластмассы) — при нагреве расплавляются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние;

Типичное изделие из термопласта

Реактопласты (термореактивные пластмассы)

Из реактопластов делают корпус магазина патронов и т.п.

В начальном состоянии имеют линейную структуру макромолекул, а при некоторой температуре отверждения приобретают сетчатую. После отверждения не могут переходить в вязкотекучее состояние. Рабочие температуры выше, но при нагреве разрушаются и при последующем охлаждении не восстанавливают своих исходных свойств.

Газонаполненные пластмассы

Вспененные пластические массы, обладающие малой плотностью.

Полистирольный пенопласт.

Свойства пластмасс можно модифицировать методами сополимеризации или

стереоспецифической полимеризации, путём сочетания различных пластмасс друг с другом или с другими материалами, такими как стеклянное волокно, текстильная ткань, введением наполнителей и красителей, пластификаторов, тепло- и светостабилизаторов, облучения и др., а также варьированием сырья, например использование соответствующих полиолов и диизоцианатов при получении полиуретанов.

Для придания особых свойств пластмассе в нее добавляют:

Пластификаторы (силикон, дибутилфталат, ПЭГ и т. п.); Антипирены (дифенилбутансульфокислота); Антиоксиданты (трифенилфосфит, непредельные углеводороды).

Пластмассы полимеризационного получения:

Пластмассы поликонденсационного получения:

Полиэтилен Полипропилен Поливинилхлорид (ПВХ) Тефлон (политетрафторэтилен) Полистирол Полиметилметакрилат Полиметилакрилат и полиакрилонитрил

Фенолформальдегид Нейлон Капрон Лавсан

Полиэтилен

Физические свойства

Хороший диэлектрик; Повышенную ударостойкость; Не ломается; Обладает низкой газо-, водо- и паропроницаемостью; Не имеет запаха; Не растворяется, только набухает в органических растворителях; Полиэтилен морозостоек (до семидесяти градусов); Под действием h?-лучей – подвергается фотодеструкции;

Физические свойства

Дополнительное галогенирование и сульфирование придают полиэтилену каучукоподобные свойства, улучшают химическую и тепловую стойкость; Сополимеризация с другими полеолефинами или полярными мономерами повышает его прозрачность, эластичность, а также стойкость к растрескиванию; Смешивание полиэтилена с другими полимерными материалами улучшает другие его физические свойства; Полиэтилен безвреден для человека; Легко модифицируется.

Химические свойства

Полиэтилен не восприимчив к щелочам любой концентрации, растворам любых солей, карбоновым, плавиковой и концентрированной соляной кислотам. Устойчив к маслу, овощным сокам, алкоголю, воде, бензину; Разрушается азотной кислотой, газообразными и жидкими фтором и хлором; Не растворим в любых растворителях при комнатной температуре; Растворяется в четыреххлористом углероде и циклогексане при их нагреве до 80С; Растворяется в воде, нагретой до 180С; Полиэтилен подвержен термостарению; Деструктурирует с повышением хрупкости на фоне незначительного увеличения прочности; Термостарение полиэтилена осуществляется по радикальному механизму и сопровождается выделением кетонов, альдегидов, перекиси водорода и других веществ.

Получение

На производство в обработку полиэтилен поступает в виде полупрозрачных гранул, размер которых составляет от 2 до 5 мм. Полиэтилен подразделяется на три вида: полиэтилен высокого давления; полиэтилен среднего давления; полиэтилен низкого давления.

Получение полиэтилена высокого давления

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП); Образуется в автоклавном или трубчатом реакторе, если соблюдены следующие условия: температура 200—260°C; давление 150—300 МПа; присутствие инициатора (кислород или органический пероксид); Реакция происходит по радикальному механизму. ПЭВД имеет молекулярный вес 80 000—500 000, а степень кристалличности составляет 50-60 %; Жидкий продукт в последующем гранулируют для улучшения транспортировки и применения.

Получение полиэтилена среднего давления

Полиэтилен среднего давления (ПЭСД); Получают в автоклавном или трубчатом реакторе при следующих условиях: температура 100—120°C; давление 3—4 МПа; присутствие катализатора (например, специальная смесь AlR3 и TiCl4); ПЭСД выпадает из раствора в виде хлопьев, имеет средневесовой молекулярный вес 300000—400000, а степень кристалличности 80-90 %.

Получение полиэтилена низкого давления

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП); Получают в автоклавном или трубчатом реакторе при следующих условиях: температура 120—150°C; давление ниже 0.1 — 2 МПа; присутствие катализатора (например, специальная смесь AlR3 и TiCl4); Полимеризация в этом случает происходит в суспензии по ионно-координационному механизму; ПЭНД имеет молекулярный вес 80000—3000000, а степень кристалличности составляет 75-85 %.

В настоящее время существует много способов получения полиэтилена,

среди которых можно выделить экзотический метод полимеризации этилена, при котором полимеризация происходит под влиянием радиоактивного излучения.

Применение

В наш век, полиэтилен прочно занял верхние позиции по распространенности использования среди других пластмасс. Сфер применения полиэтилена очень много, остановимся на основных. Из полиэтилена изготавливается: Тара (банки, ящики, горшки для рассады и др.); Полиэтиленовая пленка (любая упаковочная пленка, скотч); Трубы для дренажных систем, канализационных и водо- и газоснабжения; Провода высоковольтные и низковольтные (хороший электроизоляционный материал); Броня (бронежилеты и бронепанели); Применяется в медицине (изготовление хрящей и суставов); Для создания строительных материалов, применяются специальные виды полиэтилена, такие как хлорсульфированный ПЭ, сшитый ПЭ, сверхвысокомолекулярный ПЭ и вспененный ПЭ.

Фенолформальдегидные пластмассы

Физические свойства

Теплостойкостью Водостойкостью Механической прочностью Хороший диэлектрик

Получение

Реакция идет при нагревании смеси веществ в присутствии катализатора – кислоты или щелочи:

Применение

Смешивая измельченную смолу с древесной мукой получают пресс-порошки. Из них готовят : электрические выключатели патроны штепсельные розетки и вилки детали для радиоприемников и телевизоров, для автомобилей и самолетов.

При использовании хлопчатобумажной ткани в качестве наполнителя

получается особенно прочная пластмасса – текстолит. Из текстолита готовят детали машин – шестерни, вкладыши подшипников, шкивы, задние бабки для токарных станков

Если в качестве наполнителя используется асбест, получается пластмасса

с очень высоким коэффициентом трения. Она применяется для изготовления тормозных колодок вагонов, дисков сцепления в автомашинах.