Конструкционные пластмассы
жүктеу/скачать 12,88 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 5. ЭЛАСТОМЕРЫ
| Литература
Салдадзе К.М., Копылова-Валова В.Д. Комплексообразующие иониты. М.: Химия, 1980.336с. Салдадзе К.М. Исследование ионообменных полимеров и процессов ионообмена. М.: Химия, 1961.350с. Ергожин Е.Е. Макросетчатые и и мкропористые иониты. А-Ата.Наука, 1978.200 с. Херинг Р. Хелатообразующие ионообменники. М.: Мир, 1971.279с. Титов В.С. Иониты. М.: Советская Россия, 1960.56с. Энциклопедия полимеров. М.: Советская Энциклопедия, 1977.783с. 5. ЭЛАСТОМЕРЫК эластомерам относятся такие высокомолекулярные вещества, основным отличительным свойством которых является эластичность, т.е. способность изменять форму под действием внешней силы (растягиваться или сжиматься), а затем восстанавливать прежние размеры и форму после прекращения действия силы. Типичными эластомерами являются каучук и резина. Первым эластомером, нашедшим практическое применение еще в начале XIX века, был натуральный каучук. Его получают из млечного сока тропического дерева – Гевеи бразильской, а также из некоторых других каучуконосных растений. Брутто-формула эелементарного звена каучука соответствует 2-метил-бутадиену-1,3 (изопрену). Молекулярная масса его достигает 150 – 500 тысяч, т.е. он является полимером. В его цепи мономерные молекулы присоединены друг к другу в положении 1,4, а между углеродными атомами 2 и 3 изопренового звена имеются двойные связи. Позднее было исследовано пространственное строение молекул каучука, и установлено, что однотипные заместители при атомах углерода, составляющих двойную связь, находятся по одну сторону от ее плоскости во всех звеньях полимерной цепи, т.е. макромолекулы цепи имеют цис-конфигурацию, обладая стереорегулярным строением: Эластичность натурального каучука и непроницаемость для воды позволили почти сразу после открытия каучука начать производство таких изделий, как непромокаемая одежда, галоши. Однако, способность каучука размягчаться в жаркое время и делаться липким, а на морозе становиться хрупким и жестким ограничивали его применение. Устранить этот недостаток удалось, когда совершенно случайно был найден способ вулканизации каучука – превращения его в резину путем нагревания с серой. Оказалось, что резина обладает еще лучшей эластичностью, в этом с ней не может сравниться никакой другой материал. Она к тому же значительно прочнее каучука, более устойчива к изменению температуры и обладает рядом других ценных свойств. Химическая структура резины изображается следующей формулой: Вулканизация – это процесс взаимодействия каучука с серой по месту разрыва некоторых двойных связей с образованием полисульфидных мостиков между макроцепями, в результате которого образуются пространственно сшитые структуры. В процессе вулканизации образуется резина, имеющая трехмерную структуру. Она обладает, конечно, большей прочностью, т.к. в ней кроме обычных сил межмолекулярного притяжения имеются прочные химические межмолекулярные связи. Если плотность сшивки цепей будет велика, т.е. линейные молекулы окажутся сшитыми во многих местах, то каучук утратит эластичность и станет твердым. Такой материал называется эбонитом. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших электроизоляционных материалов. После открытия процесса вулканизации применение каучука в виде резины стало быстро расти. Возникла необходимость искусственного получения этого материала. Впервые в мире производство синтетического каучука было организовано в 1932 году в СССР благодаря трудам академика С.В. Лебедева, который разработал способ полимеризации бутадиена в присутствии металлического натрия в качестве катализатора. Сырьем для производства служил этанол, который под действием смеси дегидрирующего и дегидратирующего катализаторов превращался в бутадиен в одну стадию и затем полимеризовался: При такой полимеризации получался нестереорегулярный, атактический каучук, в котором однотипные заместители расположены хаотично (беспорядочно) по обе стороны от плоскости звеньев с двойной связью: Со временем этот каучук утратил свое значение, уступив свое место стереорегулярным каучукам на основе различных диенов и других непредельных мономеров. Такие каучуки синтезируют путем полимеризации на металлоорганических катализаторах стереоспецифического действия. Сырьем для них теперь стали различные углеводороды, содержащиеся в газах нефтепереработки или в попутных газах. Появился целый ряд новых каучуков, получаемых из гетероатомных (не углеводородных) мономеров, методами полимеризации с раскрытием циклов, поликонденсации и миграционной полимеризации. В настоящее время промышленностью выпускается большой ассортимент различных синтетических каучуков, обладающих самыми разными свойствами: механической прочностью, химической стойкостью, устойчивостью к маслам и растворителям, термостойкостью. Каждый из них находит применение в соответствии со своими характеристическими свойствами. Сейчас почти невозможно найти такую область, где бы не применялись изделия из каучуков. Основная масса их расходуется на изготовление резиновых покрышек (шин) и камер для колес автомобилей, самолетов, велосипедов и другого транспорта. Каучук идет также на производство приводных ремней, транспортерных лент, шлангов, электроизоляции, обуви, уплотнительных и герметизирующих деталей, непромокаемой одежды, предметов ухода за больными и т.д. Эластомеры применяются также в промышленности переработки пластмасс как пластификаторы для снижения хрупкости стеклообразных и кристаллических полимеров, а также как компоненты смесевых композиционных материалов. Каучуки служат основой скотчей – липких клеевых композиций. По своему значению каучук стоит в одном ряду со сталью, нефтью и каменным углем. Перейдем теперь к более подробному рассмотрению отличительных особенностей физического и химического строения макромолекул синтетических каучуков. жүктеу/скачать 12,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|