Химиялық талшықтар Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары):
1. Целлюлозаға негізделген жасанды талшықтар.
2. Полимерлік материалдарды талшықтарға өңдеу
3. Химиялық талшықтарды типті формалау әдістері.
Дәрістің қысқаша мазмұны:
Химиялық талшықтар. Целлюлоза және қағаз өндіру. Ағашты толық комплексті пайдалану. Целлюлозаға негізделген жасанды талшықтар. Вискоза талшықты өндіру. Процесс сатылары, технологиялық нұсқа. Ацетат талшықтарды алу. Синтетикалық талшықтар, олардың жіктелуі, негізгі қасиеттері және қолданылуы. Полимерлік материалдарды талшықтарға өңдеу. Химиялық талшықтарды типті формалау әдістері. Лавсан, найлон және капронды (полиамидті талшық) өндіру. Процестің сатылары. Синтетикалық каучук түрлері және негізгі қасиеттері. Бутадиен-стирол каучукты эмульсиялы сополимерлендіру әдісімен өндіру. Процестің теориясы, технологиялық нұсқасы, аппараттар. Полиизопреңді каучук, оның қасиеттері. Стереорегулярлы каучуктер.Резина бұйымдарының түрлері, маңызы. Каучуктерді резина және резиналы бұйымдарға айналдыру. Жүргізілетін сатылар, режимдері. Вулканизация процесінің физика-химиялық негіздері. Аппаратура. Жоғарымолекулалық қосылыстар технология процестерінің дамуы және жетілдіру жолдары.
Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша сұрақтар
1. Полимерлік материалдарды талшықтарға өңдеу.
2. Синтетикалық каучук түрлері және негізгі қасиеттері.
1
№ 13
дәріс
Полимерлерді өндіру Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары):
1. Полимер синтез процесінің технологиялық негізі.
2. Полимерлерді өңдеу.
Дәрістің қысқаша мазмұны:
Жоғары молекулалы қосылыстар ЖМҚ - деп молекулалық массасы 10000-нан асатын қосылыстарды айтамыз. (ақуыздар, полисахаридтер, целлюлоза, синтетикалық полимерлер, пластмассалар, және талшықтар)ЖМҚ ерітінділері - гомогенді термодинамикалық тұрақты жүйелер - шын молекулалы ерітінділер. ЖМҚ және коллоидты бөлшектердің молекулалары мыңдаған атомдардан тұрады, сондықтан ЖМҚ үшін де мынадай қасиеттер тән: оптикалық қасиеттер, диффузияның төмен жылдамдығы, төмен осмостық қысым.
Полимер шайыр түрінде алынады. Шайырды балқыған күйінде фильерден өткізіп , сылқындатады. Жіпке айналып қатайған талшықты созып иіреді. Капрон талшығы өте берік болуымен бірге тозбайтын және су сіңірмеитін материал. Кемістігі – қышқыл әрекетіне және жылуға төзімсіз. Ол 215 0С кезінде балқиды.Капрон қосылып тоқылған бұйымдар тұрмысымызда кең түрде қолданылады. Әсем көйлектер, жеңсіз жейде, кілем, шұлықтар, т.б. нәрселер түрінде шығарылады. Капрон тек талшық түрінде емес, пластмасса түрінде де машиналардың тетіктерін жасауға қолданылады.Кевлар. Кевлар талшығы парафенилендиамин мен терефталь қышқылының поликонденсациалауынан алынады. Өте берік, тығыздығы а материал болғандықтан, бронькеудешелер тігуге, сондай – ақ спорттық бұйымдардың бөлшектерін жасауға қолданылады.Лавсан талшығы.Полимердіалу- этиленгликоль мен терефталь қышқылының поликонденсациялау реакциясы арқылы жүзеге асады. Лавсан талшығы – өте берік , жарық пен жылуға төзімді, тозбайтын материал. Ол- жақсы диэлектрик, орташа қышқылдар мен сілтілер әсеріне төзімді. Одан трикотаж бұйымдарын, киімдер, қаптама маталар жасайды. Матасы жұмарланбайтын, берік, тозуға төзімді болады. Сондай – ақ техникаға қажетті арқан, таспалар, сүзгі маталар, т.б. заттарды да жасайды.
Полиакрилонитрил. Полиакронитрилдің [ - СН2 – СН(CN) - ]n мономері акрилонитрилды ацетальдегид пен циансутектен алынады:
СН3СНО + HCN → CH3 – CH(OH) – CN - → CH2 = CH(CN) + H2O
Бұл мономерді пропиленге аммиак және оттекпен әсер ету арқылы да алуға болады. Полиакрилонитрилге жоғары физико – химиялық қасиеттер тән. Ол 2000С – қа дейін қыздырғанда, ешқандай өзеріске ұшырамайды, диметилсульфоксидте, акрилонитрилде және т.б. еріткіштерде ериді. Бұл талшық өзінің қасиеттері жағынан үлпілдек жүнге ұқсайды, салмағы жеңітүспейді, жылу сақтап, тез боялады. Сондқтан табиғи жүннің алмастырғышы ретінде тоқыма киімдер, жасанды цигейка, көрпе, кілем,ь.б. бұйымдар әзірлеуге қолданылады. Оны акрилон деп те атайды.
Өнеркәсіпте акрилонитрилды винилхлоридпен, виниацетатпен, стиролмен, т.б. сополимерленіп маңызды полимерлер алады. Мысалы, бутадиенмен сополимерлері майға каучук алуға қолданылады.Синтездік талшықтар табиғи материалдарды алмастыруда өте маңызды рөл атқарады, дегенмен гигиеналық тұрғыдан кемшіліктері де бар. Олардың гигроскопиялық қасиеттері төмен, ауа алмасуы да нашар, сондықтан денене терлетіп, тері ауруларын тудыруы мүмкін. Синтездік талшықтарды көп жағдайда табиғи талшықтармен араластырып бірге пайдаланылады. Каучук(көксағыз)– негізінен, резеңке және резеңке бұйымдарын жасау үшін қолданылатын эластикалық материал. Табиғатта көптеген өсімдіктерде кездеседі. Бірақ өндіріс үшін маңызы бары – Бразилиада өсетін Гевея ағашынан алынған каучук ( каучук «као чоу» - ағаштың көз жасы). Оның сүтінде 30% көксағыз бар. Ол – изопренді полимер (2 метилбутадиен – 1,3):
nCH2 = C(CH3) – CH = CH2 →(- CH2 – C(CH3) = CH – CH2 -)n Көксағыздың практикалық маңыздылығы – оның серпімді, эластикалық қасиетінде.
Техниканың дамуына байланысты көксағызға сұраныс арта түсте. Табиғи көксағыздың қоры шектеулі болғандықтан, ғалымдар алдында аса майысқақ синтездік материалдар жасау міндеті туындады.
Көп жылғы қажырлы еңбектен кейін академик С.В.Лебедев көксағызды синтездік жолмен лу әдісін тапты. Сөйтіп, 1932 жылдан бастап осындай көксағыз өндіріле бастады. Ол ең алдымен бутадиенді (СН2 = CH – CH = CH2) пайдаланылады. У үшін шикізат ретінде этил спирті жұмсалады. Ал этил спирті астық пен картоптан алды.
Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша сұрақтар
1.Олеин қышқылының молекуласын полимердің макромолекуласы деп атауға бола ма?
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH?
2.Макромолекуланың құрылымдық түйінін көрсетіңіз:
…CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-…
3.Макромолекула полимеризация сатысы тең ...
4.Егер полимеризация сатысы n= 1000 болса, полипропилен макромолекуласының молекулярлы массасы нешеге тең?
