Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы).

Полиэфирные смолы получают поликонденсацией многоатомных спиртов с многоосновными кислотами или их ангидридами.

Физико- химические свойства полиэтилентерефталата приведены в п. “полиэфирных волокнах “.

У поликарбонатов ароматические звенья их цепей связаны карбонатной связью: -O-C-O-

O

Например:

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru CH3 Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru [-O - - C - - O -C-]

| ||

CH3 O

Ароматические звенья обусловливают сильное межмолекулярное взаимодействие цепей, высокую механическую прочность, а также термическую и химическую стойкость этих полимеров. Это бесцветные прозрачные вещества, термопластичные, стойкие к действию разбавленных кислот и щелочей, масел и жиров. Набухают в спиртах и ацетоне, растворяются в хлорбензоле, дихлорэтане. Разрушаются концентрированными щелочами.

К алкидным смолам относятся глифталевые и пентафталевые (полиэфиры фталевого ангидрида и глицерина, фталевого ангидрида (С8Н4О3) и пентаэритрита (С(СН2ОН)4). Например, глицерин (CH2OH-CHOH-CH2OH) + фталевая кислота (HOOC-C6H4-COOH) → поликонденсация.

Алкидные смолы являются термореактивными, но так как их отверждение требует длительного времени, они используются в производстве лаков и красок, а также для электроизоляции.

Ненасыщенные полиэфиры получают поликонденсацией многоатомных спиртов с ненасыщенными двухосновными кислотами (малеиновой -НООССН=СНСООН, метакриловой - СН2=С(СН3)СООН). Используются в качестве лаков и в производстве слоистых пластиков.

Полиамиды

Полиамиды – пластмассы на основе полиамидных смол (капрон, найлон и др.).

Реакции получения и физико-химические свойства рассмотрены в п. «полиамиды».

Из капролактама (производного аминокапроновой кислоты):

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru CH2 - CH2 - CH2

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru CH2 - CH2 - NH

Cинтезируют капроновую смолу для волокон и пластмасс (капрон) и для монолитных блоков (капролан). Капролан – частично сшитая полиамидная смола.

Полиэпоксиды

Полиэпоксиды – пластмассы на основе эпоксидных смол:

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru CH3

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru n[CH2- CH- CH2Cl + HO- -C- -OH →

\ ⁄ CH3

O

эпихлоргидрин диоксидифенилпропан

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru CH3

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru →[-O- - C- -O-CH2- CH- CH2- ]n + n HCl

CH3 OH

Эпоксидные смолы – это жидкие или твердые полимерные соединения, содержащие в своих молекулах эпоксидную группу:

           
    Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru   Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru
  Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru - C - C-

O

Макромолекулы имеют линейное строение и включают большое число гидроксильных и концевых эпоксидных групп. Эти группы благодаря своей высокой реакционной способности обусловливают хорошую адгезию полиэпоксидов к различным материалам и способствуют сшивке цепей при добавлении отвердителей, например, гексаметилендиамина (H2N - (CH2)6 - NH2)

Эпоксиды отверждаются с малой усадкой (0,3- 2 %) из-за отсутствия побочных продуктов. Они широко используются как связующие для наполненных и армированных пластиков (особенно стеклопластиков), влагостойкие и химически стойкие лаки, клеи, цементы, шпаклевки для заделки дефектов в металлических деталях (с металлическими порошками).

Полиуретановые смолы

Эти смолы характеризуются наличием уретановой группировки:

-N- C-O-

‌ ║

H O

По строению и свойству они близки к полиэфирам и полиамидам. Полиуретаны представляют собой полиэфиры дикарбоминовых кислот R(NHCOOH)2 и гликолей:

R (NHCOОН)2 + НО-СН2-ОН

или диизоцианатов с многоатомными спиртами.

Дополнительный атом кислорода, входящий в цепь, придает повышенную гибкость и соответственно более низкую температуру плавления. В зависимости от исходного сырья получают термопластичные и термореактивные полиуретаны: твердые, мягкие и эластичные.

Линейные полиуретаны растворяются, как и полиамиды в концентрированных минеральных кислотах. Они стойки к действию света, кислот и кислорода.

Полиуретановые смолы применяются в качестве пластмасс и пленкообразующих веществ для лаков, пропиточного состава для тканей и бумаги. Полиуретановые волокна отличаются высокой механической прочностью. Их применяют для производства сетей, щетины и т.д.

Полиэфируретановые смолы используют для изготовления перлона, чья пористая структура создается за счет вспенивания при выделении углекислого газа.

Кремнийорганические смолы

В макромолекулах кремнийорганических (полисилоксановых) смол главные цепи построены из кремния и кислорода, а боковые цепи – обычные углеводородные радикалы:

Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru Полиэфиры - пластмассы на основе полиэфирных смол (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы). - student2.ru -Si-O-Si-

Кремнийорганические смолы имеют линейное или сетчатое строение, могут быть жидкими, каучукоподобными и твердыми. Жидкие применяют как высокотемпературные смазки и для гидрофобизирующих пропиток. Твердые благодаря высокой гидрофобизирующей способности и теплостойкости (250- 400˚ С) применяются в технике для аппаратуры, работающей в условиях высокой температуры и влажности.

Исходным сырьём для производства этих смол является четыреххлористый кремний и эфиры ортокремниевой кислоты -Si(OC2H5)4.

Экспериментальная часть

Общие требования. Проведение идентификации неизвестного волокна, пластмассы требует от студента знаний химических и физических свойств главных классов органических соединений, а также определенных экспериментальных навыков, способности наблюдать и делать выводы из наблюдений. Выполнение работ по идентификации неизвестного волокна, пластмассы предоставляет студенту возможность проверить свои знания.

Наши рекомендации