Жоғары молекулалық қосылыстар

Дәріс №15

Тақырыбы: Жоғары молекулалық қосылыстар

Пластмассалар – негізгі бөлігін полимерлер құрайтын материалдар. Олар жоғары температура мен қысымда пластикалық күйге айналуға және қалыптауға қабілетті, ал салқындағаннан кейін олар берілген пішінді сақтайды.

Полимердің табиғатына байланысты барлық пластмассаларды төрт топқа бөлуге болады:

1. полимерлеу арқылы алынған полимерлер негізіндегі пластмассалар (полиэтилен және оның туындылары, полистирол және т.б. негізінде);

2. поликонденсациялық полимерлер бар пластмассалар (фенолформальдегид, аминоформальдегид, кремнийорганикалық, полиэфир және басқа шайырлар);

3) табиғи химиялық модификацияланған полимерлерден алынған пластмассалар (целлюлозаның жай және  күрделі эфирлері)

4) табиғи және мұнай асфальттарының және  органикалық заттардың ыдырау өнімдері негізіндегі пластмассалар,

Құрамы бойынша пластмассаларды толтырылмаған (өте аз қоспалары бар дерлік полимерден тұратын (негізінен олар полимерлеу пластиктер)) және толтырылған (құрамында полимерден басқа бүкіл көлем бойынша  біркелкі таралған толтырғыштар, пластификаторлар, бояғыштар, тұрақтандырғыштар, қатайтқыштар және басқа қоспалары бар)  деп бөлуге болады.

Сонымен қатар, пластмассалардың пайдалануды шектейтін кейбір кемшіліктері бар. Олар төмен термотөзімділікпен     (көп жағдайда 150 °C температурадан аспайтын), жанғыш және өнімдердің механикалық қасиеттері мен сыртқы түрін нашарлататын қартаю процестеріне ұшырайтын қасиеттермен сипатталады.

Поликонденсациялық полимерлер және олардың негізіндегі пластмассалар.

Поликонденсациялық полимерлерден (шайырлардан), пластмасса өндірісінде ең көп қолданылатынын фенолальдегид, аминоальдегид, полиэфир, полиамид және басқалары тапты.

Олардың кейбіреулері термопластикалық, басқалары термореактивті. Бұл полимерлерден жасалған бұйымдардың көпшілігі кең температура диапазонында ұзақ уақыт бойы пайдалануға болатын толтырылған пластиктер болып табылады.

Температураның жоғарылауымен олардың физика-химиялық қасиеттері полимерлену шайырларынан жасалған материалдарға қарағанда аз дәрежеде өзгереді. Осы поликонденсациялық пластмассалардың көпшілігінің жалпы кемшілігі бар - соққыға төзімділігі төмен.

 Альдегидті шайырларды өндіруде келесі заттар қолданылады: фенолдар, крезолдар, ксиленолдар, анилин, меланин, мочевина, тиомочевина және альдегидтер (формальдегид, ацетальдегид, фурфурол).

Полиэфир шайырлары глицериннен және екі негізгі қышқылдан – фтал, фумар және адипин қышқылдардан жасалады.

Эпоксидті шайырлар үшін шикізат эпихлоргидрин және дифенилопропан болып табылады. Кремнийорганикалық полимерлер дихлор- немесе трихлорсиландардан және сәйкес күрделі эфирлерден синтезделеді. Пластмассалардың осы класына арналған шикізаттың барлығы мұнай-химия зауыттарынан жеткізіледі.

Фенопластар өндірісі.

Фенопластардың өнеркәсіптік өндірісі 1917 жылы игерілді және әлі де полимерлік материалдардың жалпы өндірісінде маңызды орын алады. Ол үш негізгі кезеңнен тұрады: полимер синтезі (фенолформальдегидті шайыр), престі композициясын алу және бұйымдарды қалыптау.

Фенолдың формальдегидпен реакциясы типтік сұйық фазалық біртекті каталитикалық процесс болып табылады. Реакция кезінде аралық өнімдер түзіледі. Олар ароматтық сақинаның орто және нара позицияларындағы көміртек атомдарының формальдегидпен электрофильді орын басу реакцияларына түсу қабілетіне байланысты бір-бірімен және фенолмен әрекеттеседі.

Престеу материалдары – пресс ұнтақтары кеңінен қолданылады. Новолак престі ұнтақтар қатты шайырды, толтырғышты (ағаш ұны, каолин, тальк, слюда, графит, кварц, асбест, шыны талшық және т.б.), қатайтқышты (уротропин), бояғыш пен пигментті ұнтақтау және мұқият араластыру арқылы дайындалады.