Материал: 4629

СН3

Эти изомеры сильно отличаются по свойствам, а именно, атактический полипропилен – каучукоподобный, хорошо растворим в диэтиловом эфире; изотактический – твердый продукт, плохо растворимый в органических растворителях.

Свойства: полимер устойчив к действию кислот и щелочей, воды, минеральных масел. Стареет при солнечной радиации, менее морозостойкий, чем полиэтилен.

Применение: изготовление прочных прозрачных пленок, волокон, деталей и пенопластов.

Полиизобутилен (−СН2−С(СН3)2−)n – получают только катионной полимеризацией (радикальный механизм не протекает).

Полиизобутилен (мол. масса > 300 000) - это каучукоподобный эластичный материал, но не способен к реакции вулканизации («сшивке» молекул).

Свойства: низкая прочность, высокая эластичность и морозостойкость, хорошая стойкость к агрессивным средам, кислотам, щелочам. Высокая морозостойкость обусловлена низкой температурой стеклования (−75 °С).

Недостатки: пластичность (он «течет» даже под действием собственного веса) и растворимость в углеводородах, сероуглероде, галоидопроизводных углеводородах при обычной температуре.

Применение: пленочные материалы, гидроизоляционные и герметизирующие материалы для уплотнения горизонтальных и вертикальных швов в панельных зданиях, клеи, липкие ленты, герметики, замазки, прокладки, мастики.

Полистирол (−СН2−СН−)n

│

С6Н5

Получают радикальной полимеризацией стирола (винилбензола), так как по ионному механизму получается малая молекулярная масса. Полистирол является твердым прозрачным материалом.

Свойства: высокие механические свойства, хорошие водо-, кислото- и щелоче-стойкость. Наиболее стойкий к ионизирующим излучениям полимер.

Недостатки: низкая теплостойкость и хрупкость при ударных нагрузках (ударная вязкость колеблется в пределах 50-150 МДж/м2).

Применение: облицовочные плиты, гидроизоляционные пленки, теплоизоляционные материалы (пенополистирол), пенопласты, пропитка древесины для придания прочности и гидрофобности.

Синтетические каучуки

Синтетические каучуки - продукты полимеризации и сополимеризации различных ненасыщенных углеводородных мономеров: изопрена, дивинила (бутадиена), хлоропрена, акрилонитрила и др. Может использоваться радикальная или ионная полимеризация.

Различают следующие виды синтетических каучуков.

Изопреновый: n СН2=С(СН3)–СН=СН2 → [–СН2–С(СН3)=СН–СН2–]n Этот каучук является в основном транс-1,4-полиизопреном. При полиме-

ризации изопрена в отсутствие стереохимического контроля возможно образование различных полимерных продуктов. Использование катализаторов Цигле- ра-Натта позволяет получить каучук, практически идентичный натуральному.

Свойства: отличная эластичность по отскоку; очень хорошая прочность на раздир и истирание, прочность на разрыв; хорошая электроизоляционная стойкость; хорошая водостойкость, очень низкая стойкость к маслам, бензинам и углеродным растворителям. Вследствие высокой непредельности способен «сшиваться».

Недостатки: плохая стойкость к высокой температуре, озону и солнечному свету; повышенная липкость и текучесть, что затрудняет транспортировку, хранение и сборку изделий.

Применение: типичный каучук общего назначения, заменитель натурального каучука, применяют для изготовления шин (часто в смеси с другими каучуками), резиновых лент, рукавов, обуви, презервативов.

Бутадиеновый: n СН2=СН–СН=СН2 → [–СН2–СН=СН–СН2–]n,

При радикальной полимеризации звенья мономеров могут присоединяться в положениях 1,4 и 1,2.

Кроме того, для полимеров, содержащих в основной цепи двойные связи характерна цис-транс изомерия, заключающаяся в характере расположения заместителей относительно двойных связей цепи:

Бутадиен-стирольный: сополимер бутадиена и стирола, содержание последнего составляют 25-35 %.

Свойства: бутадиен-стирольный каучук не стоек к действию масел, топлив, растворителей и обладает умеренной стойкостью к действию слабых кислот и щелочей.

Применяется для производства различных резинотехнических изделий, шин, а также в виде латекса для приготовления красок, клеев, гидроизоляционных мастики и в полимерцементных бетонах.

Бутадиен-нитрильный: сополимер бутадиена и акрилонитрила (содержание последнего 18-40%).

СН2=СН–СН=СН2 и СН2=СН–C≡N

Свойства: каучук имеет повышенную устойчивость к действию масел, жиров, алифатических углеводородов, но хорошо растворяется в кетонах и ароматических углеводородах.

Применяется для изготовления различных уплотнителей, получения клеев и используется в качестве пластификатора термопластичных и термореактивных полимеров.

Хлоропреновый каучук: n СН2=ССl–СН=СН2 → (–СН2–ССl=СН–СН2–)n.

Высокие механические свойства и клейкость, стойкость к воздействиям кислорода, света, кислот и щелочей. Отличительными свойствами этого каучука являются его самозатухающая способность при удалении огня, а также мас- ло-, бензостойкость и повышенная газонепроницаемость.

Недостатки: низкая морозостойкость и повышенная склонность к кристаллизации при нормальной температуре.

Применяют для изготовления гидроизоляционной пленки, оболочек, профилей уплотняющих лент для заделки стыков и клеев.

Акриловый каучук получают сополимеризацией эфиров акриловой кислоты (этилакрилат или бутилакрилат) с виниловыми мономерами (акрилонитрилом или 2-хлорэтиловым эфиром).

Он не содержит ненасыщенных звеньев, поэтому не вулканизуется серой. Акриловый каучук обладает высокой стойкостью к действиям тепла, кислорода, озона и различных масел.

Недостатки: низкая морозостойкость, малая эластичность при нормальных температурах, недостаточная стойкость к горячей воде.

Используют для производства прокладок, трубок, уплотнительных колец и других изделий, а также для изготовления латексов.

Синтетические каучуки широко используются в виде латексов, представляющих водные дисперсии полимеров. Латексы это сложные коллоидные системы, состоящие из каучука, воды, эмульгатора, электролитов и других добавок. Латексы обычно имеют сферическую форму частиц, их средний диаметр колеблется в пределах 50-180 нм.

В настоящее время наибольшее распространение получили бутадиенстирольные, бутадиен-нитрильные, хлоропреновые, акриловые латексы. Они широко используются для приготовления клеевых, грунтовочных, штукатурных, полимерных составов, мастик для бесшовных покрытий пола.

Полимерные галогенпроизводные углеводородов

Поливинилхлорид ( -СН2-СНСl-)n – получают из винилхлорида радикальной полимеризацией в блоке, по ионному механизму - суспензионной и эмульсионной полимеризацией.

Выпускается в виде порошка белого цвета с размерами зерен 0,01-0,10

мм.

Свойства: высокие механические свойства (прочность, упругость, твердость), низкая водопоглощаемость и устойчивость к воздействию кислот и солей, спирта, бензина, смазочных масел.

Недостатки ПВХ: низкая теплостойкость (температура размягчения 70 ºС), что приводит к снижению прочности при повышении температуры; ползучесть полимера под влиянием длительного действия нагрузки; низкая химическая стойкость к окислительным средам и концентрированным щелочным растворам и изменение цвета полимера под влиянием атмосферных воздействий. При нагревании этого полимера до 150 ºС он разлагается с выделением хлористого водорода.

Применение: в больших количествах в деревообработке и мебельной промышленности, строительстве - профильные детали выдвижных ящиков, фурнитуру мебельных изделий. Вспененный ПВХ в производстве мягкой мебели и каркасов мебельных изделий. Листовой ПВХ используют для облицовывания ДСП и др. материалов, покрытия полов жилых и производственных помещений в виде различных видов линолеума, плиток для полов, труб, погонажных изделий (плинтусов, поручней), оконных и дверных переплетов, облицовочных панелей типа "Сайдинг", ячеистых теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов.

Для повышения теплостойкости ПВХ его дополнительно хлорируют и получают перхлорвинил с содержанием хлора 60-80 %. Его используют для получения фасадных красок, составов для антикоррозионных защитных покрытий металлов.

Политетрафторэтилен [-CF2-CF2-]n и др. фторполимеры обладают уникальными свойствами – морозостойкость, высокая теплостойкость, универсальная стойкость к агрессивным средам, хорошие диэлектрические и антифрикционные свойства, что объясняется высокой прочностью связи С-F.

Политетрафторэтилен или фторопласт получат радикальной полимеризацией в суспензии, эмульсии в массе.

Используют в производстве древесных и декоративных бумажных пластиков в качестве разделительного высокотемпературного слоя, нанесенного на металлические прокладки и формы для защиты от коррозии и прилипания к металлу.