3.3. Галогенсодержащие полимеры

Галогенсодержащие полимеры делят на содержащие только хлор, бром или фтор и содержащие по два или три вида атомов галогенов, а часто и другие функциональные группы. Наиболее многочисленными на сегодня являются хлорсодержащие, а наименее – бромсодержащие полимеры. Строение этих полимеров приведено в таблице 3.

Таблица 3

Идентификацию полимеров этой группы проводят по схеме 2.

Схема 2

Анализ галогенсодержащих полимеров

1. Идентификация хлорсодержащих полимеров

а. содержание хлора 73,0% - поливинилиденхлорид

б. содержание хлора от 51% до 73%

в. содержание хлора до 50% :

Таблица 4.

Идентификация фторсодержащих полимеров

Бромсодержащие полимеры идентифицируют по количественному со-

держанию брома.

Получение и свойства некоторых полимеров.

Поливинилхлорид (ПВХ) получают в процессе радикальной полимеризации винилхлорида (ВХ). ПВХ является термопластичным материалом со степенью полимеризации 100-2500. Выпускается промышленностью в виде порошка белого цвета и является крупнотоннажным продуктом. Низкомолекулярные полимеры со степенью полимеризации 300-500 легко растворимы в ацетоне и других кетонах, сложных эфирах и хлорированных углеводородах, но высокомолекулярные полимеры обладают ограниченной растворимостью.

Перхлорвинил – продукт хлорирования ПВХ. Обладает высокой химической стойкостью к хромовой смеси, царской водке, фосфорной кислоте, растворам окислителей, аммиака, едких щелочей, серной и хлористоводородной кислот до

50ºС.

Сополимеры винилхлорида.

Сополимеры ВХ с винилиденхлоридом получают сополимеризацией указанных мономеров. Вследствие разной активности мономеров получается сополимер, обогащенный винилиденхлоридом по сравнению с исходной смесью. При нагревании сополимера, так же как и при нагревании ПВХ, выделяется хлористый водород, причем этот процесс протекает тем интенсивнее, чем больше хлора в сополимере.

Поливинилиденхлорид получают радикальной полимеризацией винилиденхлорида. При нагревании до 150ºС и выше начинается выделение хлористого водорода из полимера.

Политетрафторэтилен (фторопласт-4, фторлон-4) получают радикальной полимеризацией тетрафторэтилена.

Продукт представляет собой порошок белого цвета. Полимер практически стоек ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям, газам и другим агрессивным средам.

Полихлоропрен (хлоропреновый каучук) является продуктом радикальной полимеризации хлоропрена. Представляет собой эластичный материал, обладающий высокой масло- и бензостойкостью.

Хлоркаучук получают при взаимодействии натурального каучука с галогенами. Наряду с присоединением по месту двойной связи происходит и замещение водорода атомами галогенов.

Качественные реакции галогенсодержащих полимеров.

Данные полимеры можно обнаружить по характерным реакциям на галогены, по реакциям с фуксином и пробе Либермана-Шторха-Моравского, а также методами, описанными ниже.

Проба с хлоруксусными кислотами.

В пробирке нагревают слабым пламенем горелки столько монохлоруксусной или дихлоруксусной кислоты, чтобы расплава получилось около 5 мл. В расплав вносят на кончике шпателя тонко измельченную пробу полимера и смесь нагревают слабым пламенем при энергичном встряхивании. Окраска, возникающая при реакции, представлена в таблице 5.

Сополимеры дают положительную реакцию, если содержание винильного компонента в них не менее 67%. Поливиниловый спирт и полиакрилаты часто мешают появлению окраски.

Реакция с морфолином.

Небольшой образец погружают в морфолин. Поливинилиденхлорид медленно темнеет и в течение нескольких часов морфолин становится непрозрачным и почти черным. Перхлорвинил растворяется в морфолине, но дает только прозрачный красно-коричневый раствор. Поливинилхлорид дает отрицательный результат.