Характеристика отдельных полимеров

Термопласты

Полиэтилен (– CH₂ – CH₂ –)_n. Полимер отличается высокой химической стойкостью, водонепроницаемостью, малой газопроницаемостью. Температурный интервал эксплуатации –70  +100 ºС. Пропускает УФ-лучи, при комнатной температуре нерастворим ни в одном из известных растворителей. Используется для изготовления деталей высокочастотных устройств и изоляции высокочастотных кабелей, для изготовления труб, несиловых деталей судового машиностроения, емкостей для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей, пленок, лент, листов и т.д.

Полистирол (– CH2 – CH –)n C6H5

–

Жесткий, прозрачный, амфотерный материал, водостоек, является хорошим диэлектриком.

Гибкий полистирол, выпускаемый в виде пленки и нити, называется стирофлексом. Применяется для изготовления емкостей под аккумуляторы, деталей холодильников, каркасов катушек, деталей фотооборудования. В быту из полистирола изготавливают люстры, корпуса шариковых ручек и многое другое.

Полипропилен (– CH2 – CH –)n CH3

–

Температурный интервал использования –20 до +150 ºС. Применяется для изготовления труб, зубчатых колес, деталей подшипников,

а также химически стойкого и высокопрочного волокна для канатов и рыболовных сетей. Пищевые продукты в упаковке из полипропилена можно стерилизовать, варить, разогревать.

Поливинилхлорид (– CH₂–CHСl –)_n. Термостоек в интервале –20 до +50º С, не поддерживает горения, атмосферостоек. Пластмасса из поливинилхлорида – винипласт – применяется для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, сварочных прутиков, труб, арматуры и т.д. Ударопрочный (листовой) винипласт используется для обшивки поверхностей вентиляционных помещений, т. к. является тяжеловоспламеняющимся материалом. Может применяться в условиях тропического климата.

Полиметилметакрилат (плексиглас) – твердый, прозрачный материал, устойчив к действию кислот, щелочей, бензина, масел. Пропускает УФ-излучение. Применяется для остекления приборов, для каютного

O (– CH2 – C – С – СH3 –)n CH3

оборудования, в авиапромышленности, в хирургии и т. д. Широко используется для остекления глубоководных аппаратов, подводных лодок.

Полиамиды (– R – CO – NH –)_nили (– NH – (CH₂)_m – NH – СO – –СH₂)_m –CO–)_n. Примеры таких полимеров: капрон, нейлон, перлон, капролон, деклон. Известно до 1000 марок наполненных стеклопластов на основе полиамидов. Наиболее известны такие материалы как фенилон и капролон. Обладают высокой прочностью, хорошими антифрикционными свойствами. Пластмассы на основе полиамидов используются для изготовления судовой арматуры, фурнитуры, втулок и вкладышей подшипников. Капролон применяется для производства дейдвудных подшипников, крышек клапанов и клинкетных задвижек, фильтрующих патронов, колес центробежных насосов и т. д.

Реактопласты

В зависимости от форм частицы наполнителя существуют следующие виды пластмасс:

Фенопласты и аминопласты – пластмассы с порошковыми наполнителями, имеют невысокие механические свойства.

Волокниты, асбоволокниты, стекловолокниты– пластмассы с порошковыми наполнителями. Обладают повышенной прочностью, пригодны для работы в широком интервале температур. Асбоволокниты – термостойки и ударопрочны (ретинанс – применяется для изготовления тормозных колодок, где температура поверхности достигает 700 – 1000 ºС).

Гетинакс, текстолит, асботекстолит – слоистые пластмассы – термореактивные материалы, армированные параллельно расположенными слоями наполнителя и имеющие слоистую структуру.

Экспериментальная часть

Опыт № 1. Отношение полиамидов кводе.

Выполнение работы

Т

Рис. 3. Схема установки для проведения деполимеризации полимера

ри кусочка капролона (или деклона) взвесьте на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Поместите их в кипящую воду с интервалом в 15 минут. Через 45 минут после помещения первого кусочка вытащите из воды, аккуратно протрите фильтровальной бумагой и снова взвесьте. Постройте график зависимости массы от времени.

Опыт № 2. Определение растворимости

полиметилметакрилата (плексигласа).

Выполнение работы

В пробирку с 2-3 мл бензола, дихлорэтана или толуола поместите

измельченный плексиглас. Встряхивая, наблюдайте изменения. Смажьте полученным вязким раствором пластинки плексигласа, прижмите их пальцами или поместите под груз. Через некоторое время пластинки оказываются склеенными.

Опыт № 3. Отношение полимеров к нагреванию.

Выполнение работы

Нагрейте осторожно кусочки плексигласа и полистирола над пламенем спиртовки. Что наблюдаете? Являются ли эти полимеры термопластичными?

Опыт№4. Деполимеризация полиметилметакрилата.

Выполнение работы

Мелкие куски полимера поместите в пробирку 2 (рис. 3). Нагрейте пробирку. Наблюдайте за изменением полимера. Образующийся при разложении полимера метилметакрилат конденсируется в пробирке-приемнике 1, охлаждаемом водой. Примесями он окрашен в желтый цвет, так как образуетсямного побочных продуктов. Полученный продукт деполимеризации разделите на две порции. К одной из них прилейте несколько капель бромной воды, к другой – несколько капель раствора перманганата калия. Отметьте изменения, происходящие при добавлении данных реагентов. Закончите уравнения реакций:

a) CH3  CH2 = C – COOCH3 + Br2 

б) CH3  CH2 = C – COOCH3 + O + H2O 