Презентация Поликонденсационные смолы и пластмассы на их основе онлайн

Содержание слайда: Тема 3. Поликонденсационные смолы и пластмассы на их основе Поликонденсация - это реакция образования макромолекул при соединении мономеров между собой, сопровождающаяся отщеплением простых веществ - воды, спирта, аммиака, хлористого водорода и т.п.

Содержание слайда: Механизм реакции В процессе поликонденсации могут участвовать как однородные, так и разнородные молекулы. В общем виде эти реакции изображены следующими схемами: ха-А-b → а-(А)х-b + (х - 1)ab; ха-А-а + xb-B-b → a-(A-B)x-b + (2х - 1)ab, где а и b - функциональные группы.

Содержание слайда: Особенности реакции поликонденсации: элементарный состав звена полимера отличается от состава исходного мономера; в состав мономерных звеньев должны входить функциональные группы, которые могут взаимодействовать между собой; из мономеров с функциональностью более двух образуются полимеры разветвленной или сетчатой структуры;  поликонденсация - ступенчатый процесс. в результате реакции образуются полимерные цепи различной длины, т.е. продукт полидисперсен;

Содержание слайда: Фенолформальдегидные смолы - первые синтетические полимеры, которые в начале XX в. начали получать методом поликонденсации фенолов с альдегидами. В качестве фенольного сырья применяют фенол, крезол (метилфенол), ксиленол и резорцин. альдегидного - формальдегид, фурфурол, уротропин и лигнин. Пластмассы на основе фенолформальдегидных смол называют фенопластами. В зависимости от условий проведения реакции получают два типа смол: новолачные и резольные.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Получение новолачных смол

Содержание слайда: Получение резольных смол

Содержание слайда: Фенопласты пластические массы на основе фенолоальдегидных смол. Главные компоненты: смола (новолачного или резольного типа), выполняющая роль связующего, наполнитель, по виду которого обычно определяют композицию: порошкообразные наполнители - пресспорошки, волокнистые – волокниты, стекловолокниты, асбоволокниты; листовые – слоистые пластики (текстолиты, стеклотекстолиты, асботекстолиты), бумага – гетинакс, древесный шпон – древеснослоистый пластик. порообразователь (пенообразователь) - фенопенопласты и ячеистые конструкции, т. н. сотопласты. В состав фенопластов могут входить также отвердители – главным образом уротропин (обязательный компонент в композициях на основе новолачной смолы), ускорители отверждения (CaO или MgO), смазки (жирные кислоты, их соли, парафин), красители, инертные добавки и др.

Содержание слайда:    По типу наполнителя фенопласты подразделяются на дисперсно-наполненные (пресспорошки) и армированные.    По типу наполнителя фенопласты подразделяются на дисперсно-наполненные (пресспорошки) и армированные. Фенолформальдегидные смолы сочетаются с любым порошковым наполнителем. В качестве наполнителей в изделиях общетехнического назначения применяют древесную муку. Для получения изделий, обладающих высокой термостойкостью, применяют асбестовую муку. Повышение водостойкости и диэлектрических свойств достигается кварцевой мукой. Для снижения хрупкости изделий на основе фенолформальдегидной смолы ее смешивают с полиамидами или с синтетическим каучуком.

Содержание слайда: Термореактивные и термопластичные прессматериалы Прессматериалы, содержащие смолы, которые отверждаются в процессе прессования изделий, называют термореактивными.   В результате отверждения связующего вещества изделие  приобретает  механическую  прочность  уже в прессформе при температуре прессования и теряет  способность  размягчаться  при  повторном нагревании:  смола  в отвержденом изделии неспособна плавится и растворятся. Такой процесс отверждения необратим.   К термореактивным   относятся  прессматериалы  типа  фенопластов, аминопластов содержащие главным образом поликонденсационные смолы.  Прессматериалы, называемые термопластичными  или  термопластами, содержат, связующие вещества не отверждающиеся в процессе прессования или литья изделий. В этом случае изделия приобретают  механическую прочность  только  после  некоторого  охлаждения  в прессформе.

Содержание слайда: Производство фенопластов Прессматериалы типа фенопластов изготавливают "сухими" и "мокрыми" методами. При  "сухих"  методах  смола применяется в сухом виде, а при "мокрых" в виде спиртового лака (лаковый способ) или водной эмульсии (эмульсионный способ). Переработка фенопластов в изделие производится различными способами. Самым старым и самым распространенным промышленным способом является прямое прессование (называемое также  горячим  или компрессионным прессованием) применим ко всем видам прессматериалов.   Способ непрерывного выдавливания применяется для  изготовления различных профильных  изделий  из  пресспорошков (трубки, стержни, уголки). Армированные фенопласты получают главным образом путем пропитки связующим волокнистых наполнителей.

Содержание слайда: Свойства пластмасс на основе резольных смол  Пластмассы имеют высокую теплостойкость, длительно выдерживают 125оС, кратковременно – 170оС. Выпускаются в основном в виде наполненных пластмасс. Имеют хорошие физико-механические свойства, но обладают некоторой хрупкостью. Хорошая химическая устойчивость к воде, кислотам средней концентрации, масло- и бензостойкие, но не устойчивы к щелочам. Обладают микробиологической стойкостью, т.к. фенол и формальдегид обладают фунгицидными свойствами. Стойкие к старению, но не обладают светостойкостью. Окрашиваются в темные цвета, поскольку фенол при окислении приобретает некрасивую рыжую окраску. Имеют высокие диэлектрические свойства, но не стойкие к электрической дуге, поэтому эти пластмассы ограничено используют для электроустановочных изделий. Фенол и формальдегид токсичны: фенол имеет специфический запах, поэтому эти пластмассы не используют для изготовления посуды и других изделий, которые контактируют с продуктами.

Содержание слайда: Свойства фенопластов

Содержание слайда:     Механические свойства. Фенопласты, обладают хорошими механическими свойствами.     Механические свойства. Фенопласты, обладают хорошими механическими свойствами. В зависимости от состава и наполнителя могут  быть  получены  твёрдые  и  прочные  материалы   или   же   гибкие высокоэластичные плёнки и волокна.   Если взять так называемую весовую  прочность,  которая  представляет собой  отношение   предела   прочности   к   удельному   весу,   то   для  конструкционной  стали  она  будет  составлять  примерно  1600кг,  а  для фенопластов – 1650кг.  Антифрикционные  свойства.  Многие  фенопласты   обладают   высокими антифрикционными  свойствами. Имеются  фенопласты,  которые  могут   работать без смазки в течении длительного периода времени.       Теплоизоляционные  свойства.  Все  фенопласты,  как  правило,  плохо проводят  тепло.  Их  коэффициент  теплопроводности  равен 0,3– 0,4 ккал/м·час ºС.       

Содержание слайда: Применение фенолформальдегидных смол Фенопласты относятся к термореактивным пластикам, не горят, не размягчаются в пламени, обугливаются, выделяя запах фенола. Изделия из фенопластов характеризуются высокой тепло-, водо- и кислотостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами и механической прочностью, которая в зависимости от типа наполнителя изменяется в широких пределах.

Содержание слайда: Фаолитом называется кислотостойкая, пластическая масса, получаемая на  основе  феноло-формальдегидной резольной смолы и кислотостойкого наполнителя  асбеста, графита и кварцевого песка. Фаолитом называется кислотостойкая, пластическая масса, получаемая на  основе  феноло-формальдегидной резольной смолы и кислотостойкого наполнителя  асбеста, графита и кварцевого песка. Фаолитовая масса, в которой частички наполнителя связаны  между  собой  вязкой  растворимой смолой, при термообработке  отверждается, становится  неплавкой и нерастворимой. Большое количество  фаолита выпускается в виде полуфабриката неотвержденных листов из которых заводы потребители  изготавливают различные изделия и арматуру. Фаолит нашел широкое применение во многих отраслях  промышленности как конструкционный  материал. В  ряде случаев он заменяет цветные металлы, особенно  свинец. Легкость  фаолита   (=1.5-1.7 г/см3), химическая стойкость  к кислым агрессивным средам позволяет из него изготавливать стойкую аппаратуру весом в несколько раз меньше металлической. Фаолит можно применять при более высокой температуре, чем  многие другие кислотостойкие пластические массы.

Содержание слайда: Изделия из фенопластов

Содержание слайда: Фенолиты

Содержание слайда: Карбамидные смолы продукты поликонденсации формальдегида с мочевиной (карбамидом) и её производными: тиомочевиной, дициандиамидом, меламином и др. Из карбамидных смол техническое значение для производства термореактивных пластмасс и клеев получили мочевиноформальдегидные смолы и меламиноформальдегидные смолы.

Содержание слайда: Мочевиноформальдегидные смолы Первая стадия процесса: формальдегид взаимодействует с мочевиной по типу нуклеофильного присоединения. Нуклеофил – молекула мочевины, содержащая две группы -NH2 с неподеленной парой электронов на атоме азота. В избытке формальдегида реагируют обе эти группы c образованием диметилолмочевины (метилол – группа -CH2OH).

Содержание слайда: Вторая стадия: поликонденсация диметилолмочевины с образованием линейного полимера. Вторая стадия: поликонденсация диметилолмочевины с образованием линейного полимера.

Содержание слайда: Третья стадия: при формовании изделий линейный полимер нагреванием превращают в сетчатый (трехмерный). Третья стадия: при формовании изделий линейный полимер нагреванием превращают в сетчатый (трехмерный). Это происходит за счет образования поперечных межцепных связей (мостиков) -CH2- при отщеплении воды от групп -CH2OH и -NH-, расположенных в разных цепях.

Содержание слайда: Меламиноформальдегидные смолы Меламиноформальдегидные смолы образуются при реакции поликонденсации меламина с формальдегидом.

Содержание слайда: Свойства карбамидных смол Бесцветны или имеют светлую окраску, светостойки, не имеют запаха, что выгодно отличает их от фенолформальдегидных смол, но последним они уступают по водостойкости: затвердевшие карбамидные смолы от горячей воды несколько размягчаются. Карбамидные смолы не обладают длительной жизнеспособностью: при более или менее продолжительном хранении даже при температуре не выше 18° С в них продолжается реакция поликонденсации, отчего они становятся более вязкими и могут перейти в сшитое состояние. Чтобы повысить жизнеспособность этих смол, их высушивают и хранят в порошкообразном виде.

Содержание слайда: Применение карбамидных смол Карбамидные смолы применяют для склеивания древесины, для изготовления клеевых пленок, а также твердых и сверхтвердых древесно-волокнистых, древесно-стружечных плит, пластиков, пенопластов и других материалов. Карбамидные смолы часто называют аминосмолами, а пластические материалы на их основе — аминопластами.

Содержание слайда: АМИНОПЛАСТЫ — термореактивные пластические массы на основе мочевино- или меламиноформальдегидных олигомеров, в состав которых входят разнообразные наполнители, отвердители, красители и другие добавки. Твердые, жесткие, полупрозрачные и непрозрачные пластики, обладающие хорошей теплостойкостью. Поскольку они более светостойки, чем фенопласты, их окрашивают в разнообразные светлые и яркие цвета. Аминопласты не горят и не плавятся, в пламени обугливаются, выделяя запах аммиака или рыбы. Характерным отличительным признаком этих пластмасс является побеление их в пламени вследствие выгорания красителя. Аминопласты бывают двух разновидностей мочевиноформальдегидные (карбамид) и меламиноформальдегидные (мелалит). Мелалит обладает большей твердостью, прочностью, водо- и теплостойкостью, чем карбамид. Он имеет более высокие гигиенические свойства, просвечивает в тонком слое.

Содержание слайда: Аминопласты выпускаются в виде пресс-материалов (порошкообразных, волокнистых), слоистых пластиков, пористых и гранулированных материалов. Марочный ассортимент включает 2 типа пресс-материалов — общего назначения и электротехнического назначения каждый из которых состоит из ряда марок. Аминопласты применяются для изготовления изделий бытового и электроизоляционного назначения — разнообразной посуды и детских игрушек, электробытовых и электротехнических изделий, деталей электродвигателей, переключателей, шахтного оборудования и дугогасящих камер.

Содержание слайда: Меламиновая посуда представляет серьёзную опасность для здоровья и жизни человека в результате того, формальдегид способен выделяться в пищу. Конечно, для его выделения нужны особые условия. Формальдегид активно действует, когда Вы наливаете горячую жидкость в посуду и когда на тарелках имеются механические повреждения от вилок и ножей. Другую опасность представляет необыкновенно яркий, красочный рисунок на меламиновой посуде. На меламиновом пластике не держатся безвредные красители, которые применяют при росписи фарфора и фаянса. Для украшения посуды из меламина используются краски с высокой концентрацией тяжёлых металлов: свинца, марганца, кадмия. Меламиновая посуда представляет серьёзную опасность для здоровья и жизни человека в результате того, формальдегид способен выделяться в пищу. Конечно, для его выделения нужны особые условия. Формальдегид активно действует, когда Вы наливаете горячую жидкость в посуду и когда на тарелках имеются механические повреждения от вилок и ножей. Другую опасность представляет необыкновенно яркий, красочный рисунок на меламиновой посуде. На меламиновом пластике не держатся безвредные красители, которые применяют при росписи фарфора и фаянса. Для украшения посуды из меламина используются краски с высокой концентрацией тяжёлых металлов: свинца, марганца, кадмия.

Содержание слайда: Формально меламиновая посуда не запрещена в России, так как считается, что при соблюдении технологии производства и использовании такой посуды для декоративных целей и непищевых продуктов она безопасна. Формально меламиновая посуда не запрещена в России, так как считается, что при соблюдении технологии производства и использовании такой посуды для декоративных целей и непищевых продуктов она безопасна. Меламин не входит в перечень материалов, разрешённых Минздравом России для контакта с пищей. Органы Роспотребнадзора если и выдают фирмам санитарно-эпидемиологические заключения на меламиновые изделия (в основном декоративные - вазочки, подставки, подсвечники и т.п.), то в них обязательно пишут: "Не предназначено для контакта с пищевыми продуктами".

Содержание слайда: Мипора жёсткий пенопласт, получаемый на основе мочевиноформальдегидной смолы. Изготовляют механическим взбиванием в аппарате с многолопастной мешалкой водной эмульсии смолы, модифицированной глицерином для снижения хрупкости. В качестве пенообразователя применяют нефтяные сульфокислоты, катализатором отверждения служат органические кислоты. Полученную пену разливают в металлические формы, где отверждают первоначально при комнатной температуре, а затем в сушильных камерах при 30—50 °С. По другой технологии пену заливают непосредственно в заполняемый объём, где и отверждают при комнатной температуре. Готовая продукция — блоки, плиты, крошка.

Содержание слайда: Свойства мипоры Почти в 10 раз легче пробки (средняя плотность не более 20 кг/м3); Коэффициент теплопроводности 0,03 вт/(м× К). Обугливается, но не горит в открытом пламени при 500 °С, а при введении в композицию антипиренов не воспламеняется в среде кислорода. Обладает значительным водопоглощением и чувствительностью к воздействию агрессивных химических реагентов. При хранении и эксплуатации её защищают целлофаном или полиэтиленовой плёнкой. Применяют в качестве тепло- и звукоизоляционного материала в строительстве, при изготовлении холодильных установок, хранилищ и сосудов для перевозки жидкого кислорода, как заполнитель пустотелых конструкций в транспортном машиностроении.

Содержание слайда: Карбамидный клей клей на основе мочевиноформальдегидных смол и меламиноформальдегидных смол (так называемых карбамидных смол), а также их смесей. в больших количествах применяют в деревообрабатывающей промышленности при изготовлении фанеры, мебели и др.; используют для склеивания фосфора и металла. представляет собой водный раствор карбамидной смолы. Часто в состав клея входит отвердитель (щавелевая, фталевая, соляная кислоты или некоторые соли) и наполнитель (мука бобовых или злаков, крахмал, древесная мука, гипс и т.п.). Например, клей К-17 состоит из 100 частей (по массе) смолы МФ-17, 7 — 22 частей 10%-ного водного раствора щавелевой кислоты, 6—8 частей древесной муки. может отверждаться как при нагревании, так и при нормальной температуре (только в присутствии отвердителя).

Содержание слайда: Полиамиды твердые полупрозрачные и непрозрачные пластики, размягчающиеся при температуре 150-180°С. Отличаются высокими химической стойкостью, прочностью, устойчивостью к трению, упругостью. Полиамиды плохо воспламеняются, горят синеватым пламенем, издавая запах жженой кости.

Содержание слайда: Строение полиамидов Отличительной чертой полиамидов является наличие в основной молекулярной цепи повторяющейся амидной группы –C(O)–NH–. Различают алифатические и ароматические полиамиды. Известны полиамиды, содержащие в основной цепи как алифатические, так и ароматические фрагменты. Макромолекулы полиамидов состоят из гибких метиленовых цепочек и регулярно расположенных вдоль цепи полярных амидных групп.

Содержание слайда: Способы получения полиамидов

Содержание слайда: 2. Поликонденсация диаминов, динитрилов и воды в присутствии катализаторов. Например кислородных соединений фосфора и бора, в частности смеси фосфористой и борной кислот. 2. Поликонденсация диаминов, динитрилов и воды в присутствии катализаторов. Например кислородных соединений фосфора и бора, в частности смеси фосфористой и борной кислот. Процесс проводят при 260-300 °С. Вначале под давлением, периодически выпуская из зоны реакции выделяющийся аммиак. Заканчивают при атмосферном давлении.

Содержание слайда: 3. Полимеризация аминокислот лактамов. Главным образом, капролактама. Процесс проводят в присутствии воды, спиртов, кислот, оснований и других веществ, способствующих раскрытию цикла, или в присутствии катализаторов, в растворе или расплаве при высокой температуре. 3. Полимеризация аминокислот лактамов. Главным образом, капролактама. Процесс проводят в присутствии воды, спиртов, кислот, оснований и других веществ, способствующих раскрытию цикла, или в присутствии катализаторов, в растворе или расплаве при высокой температуре.

Содержание слайда: Получение капрона

Содержание слайда: Полимер образуется благодаря взаимодействию амино- и карбоксильных групп молекул исходных веществ или благодаря соединению разомкнувшихся молекул лактама. Полимер образуется благодаря взаимодействию амино- и карбоксильных групп молекул исходных веществ или благодаря соединению разомкнувшихся молекул лактама. Для производства стабильных по свойствам полиамидов и регулирования их молекулярной массы процессы ведут часто в присутствии регуляторов молекулярной массы – чаще всего уксусной кислоты. Они присоединяются к реакционноспособным концевым группам растущей цепи и блокируют их, прекращая дальнейший рост молекул.

Содержание слайда: В названиях алифатических полиамидов после слова "полиамид" (в зарубежной литературе-"найлон") ставят цифры, обозначающие число атомов углерода в веществах, использованных для синтеза полиамида. В названиях алифатических полиамидов после слова "полиамид" (в зарубежной литературе-"найлон") ставят цифры, обозначающие число атомов углерода в веществах, использованных для синтеза полиамида. Полиамид на основе гексаметилендиамида и адипиновой кислоты называется полиамидом-6,6, или найлоном-6,6 первая цифра показывает число атомов углерода в диамине, вторая -в дикарбоновой кислоте.

Содержание слайда: Анид (найлон) Амидные группы очень полярны и могут образовывать друг с другом водородные связи. Благодаря этому, а также потому, что основные цепи молекул найлона так регулярны и симметричны, найлоны часто обладают кристаллической структурой, поэтому они образуют очень качественные волокна.

Содержание слайда: Благодаря сильному межмолекулярному взаимодействию, обусловленному водородными связями между группами –CO-NH-, полиамиды представляют собой труднорастворимые высокоплавкие полимеры с температурой плавления 180-250°С. Благодаря сильному межмолекулярному взаимодействию, обусловленному водородными связями между группами –CO-NH-, полиамиды представляют собой труднорастворимые высокоплавкие полимеры с температурой плавления 180-250°С. Полиамиды применяются прежде всего для получения синтетического волокна. Вследствие нерастворимости в обычных растворителях прядение ведется сухим методом из расплава с последующей вытяжкой. Хотя полиамидные волокна прочнее натурального шелка, трикотаж и ткани, изготовленные из них, значительно уступают по гигиеническим свойствам из-за недостаточной гигроскопичности полимера. Полиамиды используются для производства технических тканей, канатов, рыболовных сетей. Шины с каркасом из полиамидного корда более долговечны. Полиамиды перерабатываются в очень прочные конструкционные изделия методами литья под давлением, прессования, штамповки и выдувания.

Содержание слайда: Капрон, анид, энант   Полиамидные волокна отличаются высоким относительным разрывным усилием при растяжении, они стойки к истиранию, многократному изгибу, обладают высокой химической стойкостью, морозоустойчивостью, устойчивостью к действию микроорганизмов. Основными их недостатками являются низкие гигроскопичность (3,5—5%) и светостойкость, высокая электризуемость и малая термостойкость. При нагревании до 160°С их прочность снижается почти на 50%. В результате быстрого «старения» они желтеют на свету, становятся ломкими и жесткими.

Содержание слайда: Арамиды Ароматические полиамиды, образующие синтетическое волокно высокой механической и термической прочности. Состоят из бензольных колец, соединённых друг с другом через группу -NH-CO- прочными химическими связями, обеспечивающими высокую механическую прочность всего волокна. Между водородными и кислородными атомами молекул соседних цепей образуются слабые водородные связи, не играющие особой роли.

Содержание слайда: Арамиды Кевлар является полиамидом, в котором все амидные группы разделены пара-фениленовыми группами, то есть амидные группы присоединяются к фенильным кольцам друг напротив друга. Номекс, содержит мета-фениленовые группы, то есть амидные группы присоединены к фенильному кольцу в позициях 1 и 3.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Кевлар остается почти полностью в транс- состоянии, Кевлар остается почти полностью в транс- состоянии, так что он может полностью вытягиваться и образовывать замечательные волокна.

Содержание слайда: Применение кевлара Изначально материал разрабатывался для армирования автомобильных шин. Кевлар используют как армирующее волокно в композитных материалах, которые получаются прочными и лёгкими. Кевлар используется для армирования медных и волоконно-оптических кабелей (нитка по всей длине кабеля, предотвращающая растяжение и разрыв кабеля). Кевларовое волокно также используется в качестве армирующего компонента в смешанных тканях, придающего изделиям из них стойкость по отношению к абразивным и режущим воздействиям, из таких тканей изготовляются, в частности, защитные перчатки и защитные вставки в спортивную одежду (для мотоспорта, сноубординга и т. п.). Механические свойства материала делают его пригодным для изготовления средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) — бронежилетов и бронешлемов, одежды для пожарных.

Содержание слайда: Изделия из кевлара

Содержание слайда: Капролон - электроизоляционный, и конструкционный материал класса полиамидов, заменитель цветных металлов и их сплавов. Хорошо обрабатывается фрезерованием, точением, сверлением и шлифованием. Имеет низкий коэффициент трения, может работать без смазки в узлах трения, диэлектрик. Из капролона после обработки с помощью станков изготавливают большой перечень деталей, как в новом оборудовании, так и при ремонте различных узлов и механизмов. Капролон отлично заменяет бронзу в узлах вращения подшипников скольжения, а также в других узлах с повышенным трением. Из капролона производят: шкивы и втулки для грузоподъемных механизмов, колеса и ролики для гидравлических тележек, транспортеров, конвейерных линий. Капролон обладает очень низким коэффициентом трения по металлу. А высокая устойчивость к износу, в том числе и при работе в среде, имеющей абразивные частицы, позволяет эффективно использовать его в агрессивных условиях. Детали из капролона почти на порядок легче стальных и бронзовых изделий, вместо которых они устанавливается, это позволяет увеличить срок межремонтного пробега в 2 раза. Капролон не коррозирует, его применение разрешено при производстве пищевых продуктов и при контакте с питьевой водой.

Содержание слайда: Полиэфиры Полиэфиры или полиэстеры — высокомолекулярные соединения, получаемые поликонденсацией многоосновных кислот или их альдегидов с многоатомными спиртами. Известны природные (янтарь) и искусственные полиэфиры. Они обладают прочностью, стойкостью к действию воды, кислот, бензина, теплостойкостью (до 110°С). Материал может быть прозрачным и непрозрачным, бесцветным и окрашенным в различные цвета, с перламутровым эффектом. Полиэфиры могут быть как пластиками, так и волокнами.

Содержание слайда: Строение полиэфиров Углеводородные основные цепи молекул полиэфиров содержат эфирные связи, отсюда и происходит название полиэфиры. Эфирные группы в цепочке полиэфира полярны, причем входящий в состав карбонильной группы атом кислорода несет на себе частичный отрицательный заряд, а связанный с ним карбонильный атом углерода обладает частичным положительным зарядом. Положительные и отрицательные заряды различных эфирных групп притягиваются друг к другу. Это позволяет эфирным группам соседних цепочек выстраиваться, образуя при этом кристаллическую структуру. Вот почему полиэфиры могут образовывать прочные волокна.

Содержание слайда: Полиэтилентерефталат

Содержание слайда: Переэтерификация реакция между сложным эфиром и спиртом, в которой группа -OR сложного эфира меняется местами с группой -OR' спирта, как показано на рисунке внизу.

Содержание слайда: На больших заводах по изготовлению полиэфира обычно начинают с соединения под названием диметилтерефталат. Он взаимодействует с этиленгликолем посредством реакции называемой переэтерификация. В результате образуется ди-(2-гидроксиэтил)терефталат и метанол. Но если мы нагреем взаимодействующие вещества примерно до 210 oC, то метанол вскипит и испарится. На больших заводах по изготовлению полиэфира обычно начинают с соединения под названием диметилтерефталат. Он взаимодействует с этиленгликолем посредством реакции называемой переэтерификация. В результате образуется ди-(2-гидроксиэтил)терефталат и метанол. Но если мы нагреем взаимодействующие вещества примерно до 210 oC, то метанол вскипит и испарится.

Содержание слайда: Потом ди-(2-гидроксиэтил)терефталат нагревается до температуры 270 oC, и вступает в реакцию с образованием полиэтилентерефталата и этиленгликоля в качестве побочного продукта. Потом ди-(2-гидроксиэтил)терефталат нагревается до температуры 270 oC, и вступает в реакцию с образованием полиэтилентерефталата и этиленгликоля в качестве побочного продукта.

Содержание слайда: Свойства ПЭТ Полиэтилентерефталат обладает высокой механической прочностью и ударостойкостью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и изгибе и сохраняет свои высокие ударостойкие и прочностные характеристики в рабочем диапазоне температур от –40 °С до +60 °С. ПЭТ отличается низким коэффициентом трения и низкой гигроскопичностью. Разлагается под действием УФ-излучения. Общий диапазон рабочих температур изделий из полиэтилентерефталата от -60 до 170 °C. По внешнему виду и по светопропусканию (90%) листы из ПЭТ аналогичны прозрачному оргстеклу (акрилу) и поликарбонату. Однако по сравнению с оргстеклом у полиэтилентерефталата ударная прочность в 10 раз больше. ПЭТ – хороший диэлектрик, электрические свойства полиэтилентерефталата при температурах до 180°С даже в присутствии влаги изменяются незначительно. ПЭТ обладает высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, солям, спиртам, парафинам, минеральным маслам, бензину, жирам, эфиру. Имеет повышенную устойчивость к действию водяного пара. Растворим в ацетоне, бензоле, толуоле, этилацетате, четыреххлористом углероде, хлороформе, метиленхлориде, метилэтилкетоне и, следовательно, листы ПЭТ могут так же хорошо склеиваться, как оргстекло, полистирол и поликарбонат.

Содержание слайда: Полиэфирное волокно  — синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных. Достоинства — незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки — трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость — устраняется химическим модифицированием. Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин, в качестве утеплительного материала. Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил.

Содержание слайда: Полиэтиленнафталат ПЭН обладает более высокой температурой стеклования, чем ПЭТ. Достаточно примешать немного полиэтиленнафталата к полиэтилентерефталату, чтобы получить бутылку, которая будет выдерживать высокие температуры намного лучше, чем простой ПЭТ.

Содержание слайда: Существует еще два полиэфира, родственных полиэтилентерефталату и выпускаемых в промышленных масштабах. Это полибулентерефталат (ПБТ) и политриметилентерефталат. Они обычно используются точно так же, как и полиэтилентерефталат, но в некоторых случаях они ведут себя лучше. Существует еще два полиэфира, родственных полиэтилентерефталату и выпускаемых в промышленных масштабах. Это полибулентерефталат (ПБТ) и политриметилентерефталат. Они обычно используются точно так же, как и полиэтилентерефталат, но в некоторых случаях они ведут себя лучше.

Содержание слайда: Поликарбонат

Содержание слайда: Получение поликарбоната В промышленном масштабе поликарбонаты получают при взаимодействии диоксидифенилпропана (бисфенол А) и фосгена. Полимеризация начинается с того, что бисфенол А взаимодействует с гидроксилом натрия, образуя натриевую соль бисфенола А. Затем натриевая соль бисфенола А взаимодействует с фосгеном. При этой реакции образуется поликарбонат.

Содержание слайда: Свойства поликарбоната Ароматические звенья создают сильное межмолекулярное взаимодействие, что обуславливает высокую механическую прочность, термическую и химическую стойкость. Поликарбонат относится к группе аморфных термопластов, общим внешним признаком которых является высокая прозрачность. При литье под давлением материал остается аморфным. Кристаллическая фаза в поликарбонате присутствует в незначительном количестве. Изделия из поликарбоната сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур: от -100 до +135 °С.

Содержание слайда: Применение поликарбоната конструкционный термопластичный полимерный материал - заменитель цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Поликарбонат перерабатывают всеми известными для термопластов способами, однако, главным образом – экструзией и литьем под давлением при 230-310 °C. Популярный строительный материал. Используется для создания арочных и купольных конструкций, офисных перегородок, остекления теплиц и т.п.

Содержание слайда: Поликарбонат, полученный из следующего мономера получают методом радикальной полимеризации. Вы видите, что у него на концах молекулы есть две аллильные группы. Эти аллильные группы содержат двойные углерод-углеродные связи. Поликарбонат, полученный из следующего мономера получают методом радикальной полимеризации. Вы видите, что у него на концах молекулы есть две аллильные группы. Эти аллильные группы содержат двойные углерод-углеродные связи.

Содержание слайда: Существует фундаментальное различие между двумя типами поликарбоната. Поликарбонат, изготовленный из бисфенола А является термопластом. Это означает, что в горячем виде он может быть отлит в нужную форму. Существует фундаментальное различие между двумя типами поликарбоната. Поликарбонат, изготовленный из бисфенола А является термопластом. Это означает, что в горячем виде он может быть отлит в нужную форму. Но поликарбонат, используемый в очках, является термореактивным материалом. Термореактивные материалы не плавятся, и они не могут быть заново отлиты. Они используются для изготовления предметов, которые должны быть действительно прочными и теплостойкими.

Содержание слайда: Полиуретаны - твердые, механически прочные и химически стойкие полимеры. При 180°С они плавятся, горят голубоватым пламенем, издавая резкий запах, и вытягиваются в нити.

Содержание слайда: Строение полиуретанов Полиуретаны, полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группировки —NH—CO—O—

Содержание слайда: Получение полиуретанов Полиуретаны можно получать реакциями полиприсоединения и поликонденсации, из которых практическое применение получила реакция полиприсоединения, основанная на взаимодействии диизоцианатов с соединениями, содержащими не менее двух гидроксильных групп в молекуле.

Содержание слайда: Реакции полиприсоединения Полиприсоединение – это объединение различных основных молекул в высокомолекулярные продукты без отщепления третьего вещества. Реакции полиприсоединения, как и реакции поликонденсации, протекают по ступенчатому механизму, и многие общие закономерности их синтеза очень схожи. Как и при поликонденсации, при реакциях полиприсоединения, когда применяются в процессах мономеры с функциональностью, равной двум, образуются полимеры линейной структуры, а из мономеров с функциональностью более двух образуются полимеры разветвленной или сетчатой структуры. 

Содержание слайда: Синтез полиуретанов трехмерного строения Для синтеза полиуретанов трехмерного строения используют три-, тетра- и полифункциональные соединения, содержащие несколько гидрокси- и аминогрупп (например, глицерин, диэтаноламин), или полиизоцианаты. Эти соединения одновременно выполняют роль удлинителей цепи и сшивающих агентов. Кроме того, возможно использование полифункциональных соединений, в структуре которых наряду с реакционно-способными группами присутствуют, например, амидные и мочевинные группы. Таким образом, полиуретаны являются соединениями, в цепи которых имеются не только уретановые, но и другие функциональные группы. Это придает полиуретанам комплекс новых ценных свойств.

Содержание слайда: полиуретаны в зависимости от химического строения исходных компонентов могут содержать различные группы. углеводородную (–СН–), простую эфирную (–О–), сложно-эфирную (–СОО–), ароматическую (–С6Н5–), амидную (–СОNН–), уретановую полиуретаны в зависимости от химического строения исходных компонентов могут содержать различные группы. углеводородную (–СН–), простую эфирную (–О–), сложно-эфирную (–СОО–), ароматическую (–С6Н5–), амидную (–СОNН–), уретановую (–ОСОNН–), которые отличаются степенью полярности, а следовательно, и прочностью образованных ими связей. Прочность этих связей определяется энергией когезии, величина которой для перечисленных групп приведена в таблице. сильные межмолекулярные связи могут возникать при наличии в полимерах уретановых и амидных групп.

Содержание слайда: Свойства полиуретанов Наличие межмолекулярных взаимодействий определяет и особенности релаксационного поведения полиуретанов. С одной стороны, это существенное снижение механических показателей при многократных воздействиях нагрузок из-за частичного разрушения "физических" связей, С другой стороны способность "физических" связей к восстановлению после снятия нагрузки и периода "отдыха"; Этим объясняется регенерация свойств полиуретанов.

Содержание слайда: Достоинства полиуретанов, определившие быстрое развитие их производства (особенно во вспененной форме): Достоинства полиуретанов, определившие быстрое развитие их производства (особенно во вспененной форме): полимеры этого класса обладают уникальным комплексом свойств: высокой прочностью и твердостью в ненаполненном состоянии в сочетании с эластичностью, масло- и бензостойкостью, хорошей адгезией к широкому кругу материалов, радиационной стойкостью и исключительно высоким сопротивлением истиранию, по величине которого полиуретаны превосходят большинство известных полимеров. Недостатки полиуретанов: невысокая стойкость при повышенных температурах и к действию щелочей, накопление остаточных деформаций под действием длительных нагрузок, резкая зависимость физико-механических свойств от перепадов температуры.

Содержание слайда: Полиуретановые эластомеры - высокая эластичность - высокая износостойкость; - высокие параметры на раздир и разрыв; - хорошее воспроизведение формы после деформации; - высокая стойкость к динамическим нагрузкам; - высокие характеристики поглощения ударов и вибраций; - высокие масло-бензостойкость и атмосферостойкость;     Эластомеры - полиуретановые эластомеры представляют собой каучукоподобный материал. Высокая прочность, износостойкость, эластичность, абразивостойкость и ряд других качеств позволяют с большим эффектом использовать этот материал практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства взамен резины, традиционных пластмасс, а в ряде случаев, и металлов.

Содержание слайда: Варьирование природы исходных компонентов и простое изменение их соотношения позволяет относительно легко получать широкий ассортимент материалов - пластиков, эластомеров, волокон, пенопластов. Варьирование природы исходных компонентов и простое изменение их соотношения позволяет относительно легко получать широкий ассортимент материалов - пластиков, эластомеров, волокон, пенопластов. Можно варьировать и способы переработки полиуретанов: реакционным формованием (производят литьевые материалы, пенопласты и эластомеры); литьем под давлением (термоэластопласты, волокна). Технически ценные вспененные полиуретаны получают, как правило, не путем введения порофоров или применения газов, а в результате взаимодействия изоцианатных компонентов с водой или карбоксилсодержащими полиэфирами при этом создаются благоприятные условия для формирования макроструктуры пеноматериала одновременно с химическими реакциями его образования.

Содержание слайда: Применение полиуретана Пенополиуретан – мягкий (поролон) и жесткий. Поролон применяют в мебельном производстве, в игрушках, упаковке, однако он быстро стареет. Жесткий пенополиуретан используют в качестве теплоизоляции для холодильников, а также применяют в строительстве, в производстве мебели. Производство эластановых волокон: лайкра (спандекс), эластан (дорластан). Эти волокна стали применять в производстве одежды в начале 80-х гг. XX века вместо резиновых жилок. Материалы, которые содержат эти волокна, называют «стрейч», они хорошо облегают фигуру, создают эффект«второй кожи», позволяют создавать новые силуэты. Однако недостатки эластановых волокон – это низкая гигроскопичность, недостаточная прочность, вследствие чего их никогда не используют как самостоятельные; Покрытие искусственных кож; Клеи, лаки, каучуки Сетчатые твердые полимеры используют для изготовления деталей (втулки, муфты, рули и т.д.).

Содержание слайда: Изделия из полиуретанов

Содержание слайда: Пенополиуретан - ППУ Пенополиуретан (ППУ). Теплоизоляция трубопроводов - Плотность  - 60-80 кг/м3 - Водопоглощение не менее 1,3% - Прочность на сжатие при 10% линейной деформации не менее 0,3 МПА - Предел прочности при изгибе не менее 0,5 МПА - Теплопроводность не более 0,030  Вт/м*К 

Содержание слайда: Спандекс Одним из необычных полиуретановых термопластичных эластомеров является спандекс, который фирма ДюПонт (DuPont) продает под торговой маркой Лайкра (Lycra). В основной цепи этого полимера содержатся как уретановые, так и мочевиновые связи. Что сообщает спандексу его особые свойства, так это то, что в его структуре чередуются жесткие и мягкие блоки. Короткие полимерные цепочки полигликоля, обычно состоящие из сорока элементарных звеньев или около того, являются мягкими и эластичными. Остальная часть повторяющегося звена спандекса состоящая из уретановых связей, мочевиновых связей и ароматических групп, исключительно жесткая. Этот участок обладает такой жесткостью, что жесткие участки различных макромолекул соединяются между собой и образуют волокно. Волокнистые участки образованные жесткими блоками макромолекул соединены между собой мягкими участками. В результате мы получаем волокно, которое ведет себя как эластомер! Это позволяет делать упругую ткань, которую можно использовать для изготовления спортивной одежды и тому подобных вещей.

Содержание слайда: Эпоксидные смолы Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей образовывать сшитые полимеры.

Содержание слайда: Получение эпоксидных смол При взаимодействии соединений, содержащих эпоксигруппы с многоатомными фенолами, в щелочной среде образуется полиэпоксидная смола, имеющая линейное строение. Наиболее распространенные эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А.

Содержание слайда: Модификация эпоксидных смол Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию. Химическая модификация заключается в изменении строении сетки полимера, путём добавления соединений, встраивающихся ее состав. Как пример - добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов), придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость. Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример - добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению.

Содержание слайда: Отверждение эпоксидных смол Для практического применения смолы нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твердое неплавкое и нерастворимое состояние.

Содержание слайда: Отверждение эпоксидных смол Когда вы смешиваете две части вместе, диэпоксид с диамином, они взаимодействуют и соединяются вместе, так что все молекулы диамина и диэпоксида связаны друг с другом, вот так:

Содержание слайда: Применение эпоксидных смол (ЭС) Эпоксидные смолы допускают высокую степень наполнения (до 50%) различными наполнителями (кварц, стекло, стекловолокно, тальк, асбест и т. п.) с сохранением высоких механических и химических свойств. На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Содержание слайда: Применение эпоксидных смол (ЭС) ЭС используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита. Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств. В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств и приборов. Также эпоксидные смолы используются в строительстве.

Содержание слайда: Кремнийорганические полимеры (силиконы) полисилоксаны Силиконы являются неорганическими полимерами, это означает, что в основных цепях молекул этих полимеров отсутствуют атомы углерода. Их основная цепь представляет собой цепочку чередующихся атомов кремния и кислорода. К каждому атому кремния присоединены две группы атомов, и это могут быть любые органические группы.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Свойства силиконов Силиконы являются хорошими эластомерами, поскольку их основная цепь очень гибкая. Связи между атомом кремния и присоединенными к нему двумя атомами кислорода очень гибкие . Угол между этими связями может открываться и закрываться как ножницы без особых проблем. Это делает основную цепь очень гибкой.

Содержание слайда: Получение силиконов Полиорганосилоксаны синтезируются стандартными методами химии полимеров, включая поликонденсацию и полимеризацию. Один из наиболее распространенных методов — гидролитическая поликонденсация функционализированных   дихлорсиланов. Метод основан на гидролизе функциональных групп, ведущих к образованию неустойчивых диорганосиланолов, которые олигомеризуются с образованием циклосилоксанов: R2SiCl2 + 2H2O → R2Si(OH)2 + 2HCl nR2Si(OH)2 → (R2SiO)n + H2O

Содержание слайда: Получение силиконов Циклосилоксаны в дальнейшем используются в качестве мономеров для получения кремнийорганических полимеров.. Поскольку, чтобы получить полимер, мы раскрываем цикл в молекуле мономера, то такой процесс называется полимеризацией с раскрытием цикла. Катализатором является основание типа NaOH.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Применение силиконов В промышленности находят применение различные кремнийорганические соединения, свойства которых сильно зависят от средней молекулярной массы и структуры макромолекул. Силиконовые жидкости обладают большой сжимаемостью и поэтому широко используются в качестве амортизаторов, смазочных масел с низкой температурой замерзания, силиконовых диэлектрических и герметизирующих составов. Силоксановые резины обладают комплексом уникальных свойств: повышенными термо-, морозо- и огнестойкостью, устойчивостью к облучению различными видами энергии, сопротивлением накоплению остаточной деформации сжатия и т. д. Они применяются в весьма важных областях техники, а относительно высокая их стоимость окупается более длительным сроком эксплуатации по сравнению с резинами на основе углеводородных каучуков.

Содержание слайда: Применение силиконов Пластмассы на основе кремнийорганических смол мало изменяют свои свойства при температурах от —60 до +250 °С и даже до +550 °С. Наибольшее применение для изготовления пластмасс находят полиметилсилоксаны, полиэтил- и полифенилсилоксаны. В качестве наполнителей применяются асбестовые и стеклянные волокна, металлические порошки, кварцевая мука и другие добавки. Они применяются для изготовления электрического оборудования и приборов, выдерживающих кратковременные нагревы до 2000...3000 °С. Особенность этих материалов — дугостойкость (стойкость против действия электрической дуги), химическая и водостойкость.

Содержание слайда: Силиконовая посуда Силикон – инертный материал, не ржавеет и не крошится, не взаимодействует ни с горячими, ни с ледяными продуктами. Из силиконовой посуды очень легко вынуть то, что вы приготовили, – достаточно лишь потянуть за край и выгнуть мягкий силикон в другую сторону. Гладкая поверхность обладает естественными антипригарными свойствами. Но самое замечательное заключается в том, что после ваших кулинарных упражнений такую форму можно компактно свернуть. Когда вы развернёте её в следующий раз, она примет первоначальный вид. другого материала. К тому же силикон совершенно не впитывает в себя запахи.