Полиуретановые волокна

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

 «Волгоградский государственный технический университет»

(ВолгГТУ)

Кафедра «Аналитическая, физическая химия и физико-химия полимеров»

Семестровая работа

на тему: «Полиуретановые волокна»

Выполнил:

студент гр. ХТ-341,

Иванов С.В.

Проверил: доцент

к.х.н. Шулевич Ю.В.

Волгоград, 2017г.

Оглавление

Введение        3

Краткая характеристика основных исходных соединений        4

Изоцианаты        5

Гликоли        6

Общие принципы получения полиуретана        7

Получение полиуретановых волокон        13

Области применения полиуретановых полокон        17

Заключение        20

Список литературы        21

Введение

Открытие такого класса полимеров, как полиуретаны, были открыты в результате кропотливой и сложно работы в направлении создания новых типов полимерных материалов, которые бы могли составить конкуренцию с нейлоновыми волокнами, уже получившие высокую оценку. Американские ученые обратили внимание на этот класс полимеров после окончания второй мировой войны. Вскоре их промышленное производство было налажено.

Впервые получение полиуретановых нитей в промышленном масштабе было начато в США в 1958 году. Позднее полиуретановые нити появились в Европе в 1962-1964 годах. Производство полиуретановых волокон в СССР появилось гораздо позже, лишь в 1975 году на Волжском производственном объединении «Химволокно».

Полиуретановые волокна резко выделяются по своим механическим показателям от других синтетических и натуральных волокон, по многим показателям они схожи с резиновыми нитями.

Из числа большого количества полимерных материалов, которые присутствуют в жизни человека, важную роль играют полиуретаны. Это объясняется крайне полезным и специфическим набором свойств, который позволяет применять их в различных отраслях промышленности, а так же и в жизни человека. Сложно припомнить такой класс полимеров, на основе которого можно получить такое многообразие, в техническом плане, полимерных материалов, таких как: клеи, различные покрытия, пенопласты, эластичные искусственные волокна, каучуки и резины, герметики и многое другое. Такое многообразие обусловлено химическим строением полиуретанов, а так же неограниченными возможностями вариации их структуры.

Краткая характеристика основных исходных соединений

Полиуретаны – высокомолекулярные соединения, которые имеют в своем составе большое количество уретановых групп, строение которых имеет вид:

[pic 1]

Количество этих групп зависит от молекулярной массы самого полиуретана и соотношения реагентов при синтезе.

Получают полиуретан взаимодействием полиизоцианатов с веществами, имеющими в своей структуре гидроксильные группы,  такие как касторовое масло, простые полиэфиры или гликоли. В зависимости от строения и природы реагентов в макромолекулах полиуретана могут присутствовать и другие функциональные группы:

• Мочевинные – полиуретанмочевины
• Простые и сложноэфирные – полиэфируретаны
• Двойные связи – полидиенуретаны
• Амидные – полиамидуретана

Приведенные группы совместно с уретановой группой характеризуют свойства полимеров. Полимеры с данными функциональными группами называют «полиуретанами», реже – «изоцианатными полимерами».

Уретан можно представить в виде эфира неустойчивой карбаминовой кислоты, так и амидоэфиром угольной кислоты:

[pic 2]

Основными веществами для получения полиуретанов являются изоцианаты и гликоли.

Изоцианаты

Изоцианаты – органические соединения, имеющие в своем строении функциональную группы . Различают алкил-, арил-, гетерилизоцианаты, ацилизоцианаты сульфонилизоцианаты и элементоорганические. [pic 3][pic 4]