Предисловие

Высокомолекулярными соединениями называют все природные (натуральный каучук, гуттаперча, целлюлоза и белки) и синтетические продукты, которые состоят из больших молекул с молекулярной массой в несколько тысяч и даже миллионов. Большинство их является полимерами, первые технологии их переработки сформировались к 1850 году, когда представления о их структуре ещё отличались от современных. Т. Грэхэм в работах от 1861 г относил растворы полимеров к коллоидам, а их высокую вязкость объяснял ассоциацией малых молекул вещества в крупные частицы за счет сил межмолекулярного притяжения. «Теория ассоциатов» была научным обоснованием всех особенностей поведения полимеров при их переработке.

Основоположник фундаментальной науки о полимерах Г. Штаудингер в 1910 г. начал исследования процессов химического взаимодействия молекул с двойными связями под действием света или тепла и через 10 лет пришел к выводу, что теория ассоциатов неверна. Только в 1929 г он обнаружил концевые группы молекул, начал разработку теории цепных молекул и впервые ввел и термин «макромолекула». Датой рождения науки о полимерах считается 1935 год, когда очередной съезд Фарадеевского общества признал достижения профессора Г. Штаудингера. В XXI веке технология и переработка полимеров и полимерных материалов на их основе продолжает оставаться одной из наиболее быстро развивающихся областей человеческой деятельности, конечной целью которой является производство громадного ассортимента изделий для эксплуатации в различных условиях.

В учебном пособии кратко рассмотрены виды и особенности свойств природных и синтетических полимеров как основы получения большого разнообразия изделий из них, описаны процессы единой технологии производ-ства изделий из эластомеров, технические способы переработки термопластов и реактопластов. Показано, что на всех стадиях процесса переработки полимеров происходят глубокие физико-химические изменения, которые зависят от технологических параметров процесса и вида оборудования.

Введение

Полимеры - многочисленная группа высокомолекулярных соединений, макромолекулы которых состоят из одной или нескольких многократно повторяющихся групп атомов - составных звеньев. Технология переработки полимеров возникла в середине XIX века, когда были получены первые изделия из натурального каучука и искусственных пластмасс (нитроцеллюлоза и казеин) с заданными свойствами на специальном оборудовании. Первыми методами их переработки были прессование и выдавливание (плунжерная экструзия), копировавшие известные ранее способы переработки глины, мягких металлов и других высокопластичных материалов. Лишь с 40-х годов XX века появились принципиально новые методы переработки полимеров, использующие специфические особенности их свойств – вакуумформование, пневмоформование, каландрование, штамповка, новые виды спекания и центробежное формование.

В XXI веке технология переработки полимерных материалов продолжает оставаться одной из наиболее быстро развивающихся областей человеческой деятельности, конечной целью которой является производство громадного ассортимента изделий для эксплуатации в различных условиях. Наиболее специфичными и массовыми по объему производства среди полимерных материалов продолжают оставаться эластомеры, переработка которых в резиновые изделия связана с глубокими химическими превращениями (вулканизацией) и использованием разнообразных органических и неорганических компонентов, называемых ингредиентами. Благодаря резинокордным пневматическим шинам и большому разнообразию резиновых технических изделий достигли современного уровня развития автомобильный транспорт, авиация и космос. Непрерывно растут и объемы производства пластмасс, из которых 90% приходится на долю поливинилхлорида, полиэтилена, полистирола, полиамидов и полиэфиров. Наряду с синтетическими термопластами находят также применение и природные полимеры - целлюлоза и продукты ее переработки.