Поучиться:

  Закажи реферат | Задать вопрос преподу | Продай нам реферат |

Поразвлекаться: 

  Почитать анкдоты | Чат |

Искусственные полимеры

 


Введение  Гиганты органического мира  Полимерные материалы  Переработка полимерных материалов  Немного о полимеризации Разновидности искусственных полимеров  Полиэтилен  Полипропилен  Полистирол  Поливинилхлорид  Органическое стекло  Тефлон  Фенолформальдегидные смолы  Искусственные волокна Исследовательская работа  Определение плотности  Проба на плавление  Температура размягчения  Температура текучести  Проба на сгорание  Исследование продуктов разложения  Химическая стойкость Использованная литература Оглавление Гиганты органического мира Среди изобилия самых разнообразных по строению и свойствам органических соединений есть особый класс – полимеры (от греч. «поли» - «много» и «мерос» – «часть») . Для них прежде всего характерна огромная молекулярная масса, поэтому часто их называют высокомолекулярными соединениями (вмс). По происхождению все вмс делятся на природные (крахмал, целлюлоза) и синтетические (полиэтилен и т. д….). Органические полимеры построены из элементарных звеньев – многократно повторяющихся и связанных между собой остатков молекул низкомолекулярных веществ (мономеров). Те, в свою очередь, обьединяются в сополимеры. Полимеры имеют линейное, разветвлённое и сетчатое строение. При нагревании многие полимеры не плавятся, а лишь размягчаются, что позволяет формовать из них изделия. Такие полимеры называются пластическими массами. Искусственные полимеры получают при помощи полимеризации. Полимеризация – это процесс образования полимеров из мономеров. Различаются полиприсоединение – происходит последовательное присоединение к полимерной цепи (найлоны), и поликонденсация – включает разнообразные реакции конденсации с участием двух мономеров. Полимерные материалы Важнейший класс современных материалов, широко используемый во всех отраслях жизнедеятельности. Основные достоинства: низкая стоимость, сравнительная простота, высокая производительность, малая энергоёмкость и малоотходность методов получения и переработки, невысокая плотность, высокая стойкость к агрессивным средам, атмосф. и радиационным воздействиям и ударным нагрузкам, низкая теплопроводность, высокие оптические, радио – и элекротехнические свойства, адгезионные свойства. Недостатки: низкая тепло – и термостойкость, большое тепловое расширение, склонность к ползучести и релаксации напряжений. Основные типы: пластики и композиты, клеи, резины, герметики и так далее….. По назначению материалы подразделяются на конструкционные общего назначения и функциональные – направленные фрикционные, магнитные, абляционные, электропроводящие, термоиндикаторные, фоторезисторные, пьезоэлектрические, оптически активные, антикоррозионные. Переработка полимерных материалов Комплекс технологических операций и приёмов, с помощью которых из полимеров изготовляют изделия с заданной формой, размерами и свойствами. Основные параметры переработки – температура, давление и время. Нагревание приводит к увеличению податливости материала при формировании путём перевода его в вязкотекучее или эластичное состояние, к ускорению диффузионных и релаксационных процессов, а для реактопластов – к последовательному отверждению материала. Давление обеспечивает уплотнение материала и создание изделий требуемой конфигурации, оказывает сопротивление внутренним силам, возникает в материале при формовании вследствие температурных градиентов и градиентов фазовых переходов, способствует выделению летучих продуктов. Временные параметры процесса переработки выбираются с учётом протекания в материале физических и химичеких процессов. Оптимальные параметры рассчитываются или выбираются по результатам анализа технологических свойств полуфабрикатов и изделий, физические модели формования с учётом накопления статистического опыта. Немного о полимеризации По числу участвующих в реакции мономеров полимеризацию разделяют на гомополимеризацию (один полимер) и сополимеризацию (два и более), в зависимости от природы активного центра – на радикальную полимеризацию, в которой активным центром является свободный радикал, и ионную полимеризацию, где активные центры – ионы, ионные пары или поляризованные молекулы. Важный вид полимеризации – стереоспецифичес–кая полимеризация, при которой образуются полимеры с упорядоченной пространственной структурой. Полимеризация включает несколько основных стадий: инициирование, то есть превращение небольшой доли молекул мономера в активные центры под действием специально вводимых веществ, излучения высоких энергий, света или элекрического тока. Полимеризация может быть осуществлена различными способами, различающимися по агрегатному состоянию системы. Наиболее распространены блочная полимеризация мономера, полимеризация в водных дисперсиях, полимеризация в растворе, полимеризация газообразного мономера под действием ионизирующего излучения или на поверхности твёрдых катализаторов, полимеризация на наполнителях. Полиэтилен Реакция полимеризации этилена открыта в 1933 году. Свойства полиэтилена зависят от способа и условий его получения и от молекулярной массы полимера. Так, полимеры с относительной массой от 1000 до 10000 представляют собой жидкости, масла и воски. Эти полимеры имеют ограниченное применение. В настоящее время главным образом получают полиэтилены с относительной молекулярной массой около 50000 и выше. Такой полиэтилен представляет собой твёрдое белое вещество, тонкие плёнки его прозрачны. Полиэтилен практически не растворяется в воде и других растворителях (при комнатной температуре). Обладает высокой химической стойкостью: разрушается лишь под действием сильных окислителей. Важное свойство полиэтилена – термопластичность: в нагретом состоянии он размягчается, при этом очень легко изменить его форму, при охлаждении он застывает и сохраняет форму. Существует два способа промышленного получения полиэтилена. Полиэтилен высокого давления получают полимеримеризацией этилена при давлении от 120 до 300 Мпа. В таких условиях реакция протекает по радикальному механизму. В качестве инициаторов используется кислород или органические пероксиды. При полимеризации под высоким давлением происходит образование разветвлений молекул полиэтилена. Это возможно из – за перемещения неспаренного электрона по цепи полимера. Полиэтилен низкого давления получают полимеризацией этилена в присутствии катализаторов при атмосферном или немного повышенном (до 5 Мпа) давлении. В качестве катализаторов используется продукт взаимодействия хлорида титана с триэтилалюминием или оксид хрома, нанесённый на силикагель. В таких условиях полимеризация протекает по ионному механизму: катализатор способствует гетеролитическому разрыву связи в молекуле этилена. Относительная молекулярная масса полиэтилена низкого давления может достигать 3000000. Полиэтилен низкого давления отличается от полиэтилена высокого давления меньшей разветвлённостью цепей и большей плотностью. Поэтому часто продукт, полученный при низком давлении, называют полиэтиленом высокой плотности, а полимер высокого давления – полиэтиленом низкой плотности. Полиэтилен низкого давления – более прочный и твёрдый – используется для изготовления разнообразного упаковочного материала, заменителей стеклянной тары, пакетов для пищевых продуктов и так далее…. Полиэтилен высокого давления – большая эластичность и морозостойкость – используется в холодильных установках и как изоляционный материал. Полипропилен Полипропилен – вещество молочно–белого цвета, один из самых лёгких сополимеров, обладает высокой твёрдостью, прочностью, устойчивостью к истиранию, термопластичностью. Полипропилен химически стоек к действию растворителей, кислот и щелочей. Однако по сравнению с полиэтиленом он менее морозостоек. Получают полипропилен благодаря координационно-ионному механизму. Используется для производства волокон, труб, бытовых изделий….. Полистирол Термопластический полимер линейного строения. Характерны лёгкость переработки, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства. Модуль упругости при изгибе, Гпа 3,2 Относительное удлинение, % 1,2-2 Твёрдость по Бринеллю, Мпа 140-200 Усадка при литье, % 0,4-0,8 Теплопроводность, Вт/(м*к) 0,08-0,12 Плотность, г/см 1,05 Ударная вязкость по Шарпи, кДж/м 1,5-2,0 Легко растворяется в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне. Не растворяется в низших спиртах, фенолах, простых эфирах. Обладает низким влагопоглащением, устойчив к радиактивному облучению. Не токсичен. Недостатки: хрупкость и низкая теплостойкость; сопротивление к ударным нагрузкам невелико. Получают радикальной полимеризацией стирола. Применяют как конструкционный; электроизоляционный и декоративно-отделочный материал в приборо- и машиностроении, радио- и электротехнике. Поливинилхлорид Бесцветный термопластический полимер. Получают полимеризацией винилхлорида. Продукты переработки ПВХ – пластикат и винипласт. Винипласт выпускают в виде листов, плит, труб, прутков. Легко поддаётся механической обработке, сваривается и склеивается. Используют как конструкционный коррозионностойкий материал для изготовления химической аппаратуры и коммуникаций, вентиляционных воздуховодов, труб, облицовки стен. Из прозрачного винипласта изготовляют объёмную тару для пищевых продуктов, бутылки и так далее… Пластикат перерабатывают преимущественно в виде паст и пластизолей, выпускают в виде листов, плёнок. Используют для изготовления оболочек для кабелей. Прозрачные гибкие трубки применяются в системах переливания крови и жизнеобеспечения в медицинской технике. ПОКАЗАТЕЛЬ ВИНИПЛАСТ ПЛАСТИКАТ Плотность, г/см 1,35-1,43 1,18-1,30 Теплопроводность, Вт/(м*к) 0,16-0,19 0,12 Твёрдость по Бринеллю, Мпа 110-160 – Относительное удлинение, % 5-40 20-44 Удельная теплоёмкость, кДж/(кг*к) 1,05-2,14 1,47 Прочность при сжатии, Мпа 60-160 6-10 Из ПВХ изготовляют зонты, плащи, обувь….. Органическое  

 

Rambler's Top100 Rambler's Top100 Яндекс цитирования AllBest.Ru

Copyright information (c) 2001 by www.referatbase.ru
Программирование и Дизайн: Сергей Кузьмин

admin@referatbase.ru