40 Полиэтиленоксид, полипропиленоксид, пенопласт.

К простым полиэфирам относят полимерные материалы, содержащие вмакромолекуле эфирную связь( СОС ) и имеющие строение, выражаемое общей формулой [RO]_n, где R  алифатическая или ароматическая группа.

Производство полиэтилен- и полипропиленоксида

Оксиды этилена и пропилена образуют как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные полимеры в зависимости от условий полимеризации и природыкатализатора. Процесс идет с раскрытием цикла по С  О-связи.

Высокомолекулярный ПЭО и ППО (молекулярная масса 40 000-12 000 000) получают полимеризацией 20-30 %-ных растворов окснда этилена (пли оксида пропилена) в бензоле, толуоле, гептане, циклогексане или диоксане в присутствии металлорганических катализаторов при 20-65 °С в течение 6-40 ч. Полимеры выделяют осаждением в гексан. После отделения и промывки полимер сушат в вакууме при 50-60 °С.

Низкомолекулярные полимеры оксида этилена или оксида пропилена (олигомеры) с молекулярной массой 100-40 000 образуются при полимеризации в присутствии щелочных катализаторов при температурах 20-100 °С в течение 4-30 ч.

Производство поли-З,З-бис(хлорметил)оксациклобутана(ПБО)

СН₂Сl

ПБО, называемый пентапластом [СН₂  С СН₂О_n , в промышленности

CH₂Cl

получают из 3,3- бис(хлорметил)оксациклобутана как периодическим, так и непрерывным методом в присут­ствии катализатора (BF₃,Al(C₂H₅)₃и др.).

Реакцию проводят гетерогенно в смеси бензина и дихло­рэтана (или метиленхлорида). Технологический процесс состоит из следующих ста­дий: приготовление раствора мономера в смеси растворителей, охлаждение раствора и полимеризация мономера, отгонка растворителей и непрореагировавшего мономе­ра, промывка, сушка, стабилизация и гранулирование полимера (рис. 14.2)

Рис. 14.2.

1  смеситель; 2 — реактор; 3 — аппарат для отгонки растворителей; 4 — нутч-фильтр; 5 — су­шилка; 6 — смеситель; 7 — экструдер-гранулятор

Растворители (бензин и дихлорэтан), осушенные активным оксидом алюминия, мономер подают в смеситель 1. После тща­тельного перемешивания реакционную смесь загружают в реактор 2 и охлаждают до -25С в атмосфере азота. Затем в реактор подают катализатор газообразный BF₃ в количестве 1 -2 % и порциями сокатализатор эпихлоргидрин в количестве 0,1 -0,4 % от массы мономера. Процесс продолжается 4-8 ч при энергичном перемешивании. Температура в реакторе повышается до -20С.

После окончания реакции катализатор нейтрализуют аммиаком и суспензию по­лимера выгружают в аппарат 3 для отгонки растворителей и непрореагировавшего мономера с водяным паром (конверсия составляет 80-85 %).

Растворители после нейтрализации аммиака углекислым газом поступают на очи­стку, а полимер в виде суспензии в воде выгружают на нутч-фильтр 4 и отмывают водой от комплекса BF₃ · NH₃.

Сырой порошок с помощью вакуума подают в сушилку 5, а затем высушенный порошок после просеивания смешивают со стабилизатором и, если необходимо, с на­полнителями в смесителе 6 и гранулируют в экструдере-грануляторе 7.. Из наполнителей применяют графит, слюду, оксид хрома, стекловолокно.

Свойства и применение полиэтиленоксида и полипропиленоксида

ПЭО и ППО в зависимости от молекулярной массы бесцветные жидкости, воскообразные или твердые продукты. Они растворяются в воде и в большинстве орга­нических растворителей, кроме алифатических углеводородов. Кислоты, щелочи и окислители вызывают деструкцию полимеров в водных растворах.

По физико-механическим свойствам и сферам применения полимеры разделяются на две группы: высокомолекулярные и низкомолекулярпые.

Высокомолекулярный ПЭО — кристаллический полимер с молекулярной массой 500 000-10 000 000. Высокомолекулярный ПЭО применяют в качестве загустителя красок и латексов, флокулянта суспензий, связующего в керамической промышленности для шлихтовки тканей и т.д.

Низкомолекулярный ПЭО используется в производстве полиуретанов, в косметике, в медицинской, текстильной и фармацевтической промышленности в качестве сма­чивателя, антистатического агента, пластификатора и др.

Свойства и применение поли-3,3-бис(хлорметил)оксациклобутана

ПБО (пентапласт) термопластичный кристаллический полимер с молекулярной массой 110 000-240 000. Он содержит 45,5 % хлора, который не отщепляется (подобно тому, как это наблюдается у ПВХ и ПВДХ). При комнатной температуре он не растворяется ни в одном органическом растворителе.

ПБО плавится при 180 °С и в расплавленном состоянии имеет небольшую вязкость, что облегчает его переработку в изделия литьем под давлением (при 190240°С), экструзией, литьевым прессованием и другими методами. В охлажденном состоянии полимер имеет кристаллическое строение, но поскольку кристаллизация идет медленно, в изделиях не возникает значительных внутренних напряжений. Из­делия из ПБО могут эксплуатироваться при температуре до 120-150 °С.

По механическим свойствам ПБО близок к таким термопластам, как поливинилхлорид, фторопласты, полиамиды. Водостойкость его исключительно высока и превышает водостойкость полиамидов и поливинилхлорида.

Наиболее ценное свойство ПБО  высокая химическая стойкость (выше, чем у ПВХ).

ПБО перерабатывают в листы и пленки, различные изделия для химической промышленности (трубы, клапаны, вентили), машиностроения (детали часовых механизмов, счетных устройств).

При производстве простых полиэфиров используются газообразные, жидкие или твердые кристаллические вещества. Большинство из них образуют взрывоопасные смеси с воздухом и достаточно вредны, так как предельно допустимая концентрация их в воздухе производственных помещений не превышает 0,5-5,0 мг/м³.

41 Фенолоальдегидные полимеры: сырье, механизм и особенности реакций образования фенолоальдегидных олигомеров.

Фенолоальдегидные смолы являются основой широкого ассортимента полимер ных и композиционных материалов, которые используются в различных отраслям промышленности, в быту и получили название фенопласты.