14.1.4. Пластмассы

Пластические массы (пластмассы) – это многокомпонентные системы, основой которых является один или несколько полимеров. Полимер связывает в единое целое компоненты системы и придает им определенные свойства. Полимерное вещество является связующим. Кроме полимера в состав пластмасс входят наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, отвердители и др. Эти добавки улучшают эксплуатационные свойства полимеров, а так же облегчают их перерабатываемость.

В зависимости от поведения при повышенных температурах полимеры делятся на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). К термопластам относят полимеры, которые можно неоднократно переводить из твердого в жидкое состояние (при нагреве) без каких либо химических превращений и заметного ухудшения их физико-механических характеристик. К ним относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и т.п. Характерной способностью этих материалов является возможность повторной переработки на другие изделия, что особенно важно с экологической точки зрения.

Реактопласты или термореактивные полимеры после их получения при нагреве также могут переходить в вязкотекучее состояние, но потом необратимо твердеют за счет образования сетчатой структуры. К подобным ВМС относятся мочевино-формальдегидные и феноло-формальдегидные смолы, полиэфирные, эпоксидные и карбамидные смолы. Соответственно вторичная переработка подобных материалов возможна только в твердом виде.

14.2. Задачи для самостоятельного решения

391. Как классифицируются полимеры по пространственной структуре макромолекулы? приведите соответствующие примеры наиболее распространенных полимерных материалов.

392. Дайте определение мономера, полимера и сополимера. Опишите виды пространственных структур сополимеров.

393. Что такое гомоцепные и гетероцепные полимеры? Атомы каких элементов наиболее часто встречаются в гетероцепных полимерах и почему? Объяснения проиллюстрируйте конкретными примерами.

394. Что такое степень полимеризации и молекулярная масса полимера? Как влияет последняя на агрегатное состояние полимеров? Приведите примеры.

395. Покажите на конкретных примерах различие механизмов цепной и ступенчатой реакций полимеризации. Каковы особенности радикальной и ионной полимеризации.

396. Напишите уравнения реакций поолимеризации этилена. Чем различаются полиэтилен высокого, среднего и низкого давления?

397. Напишите уравнения полимеризации фторопласта-4 и фторопласта-3. Какой из указанных материалов отличается более высокой коррозионной стойкостью?

398. Что такое процесс поликонденсации? Напишите реакцию получения полиамида, нейлона, путем поликонденсации дикарбоновых кислот с диаминами. Какие побочные продукты при этом получаются?

399. Напишите реакцию получения ацетилена из карбида кальция. как можно получить винилхлорид из ацетилена? Напишите уравнения полимеризации винилхлорида.

400. Какое соединение получается при взаимодействии метакриловой кислоты с метиловым спиртом? Опишите процесс полимеризации получаемого соединения.

401. Приведите структурную формулу непредельного углеводорода, полимером которого является натуральный каучук. Что такое процесс вулканизации? В чем различие между свойствами каучука и резины, как это связано с их пространственной структурой?

402. Напишите реакции получения формальдегида и мочевины. Составьте схему образования мочевино-формальдегидной смолы. К какому виду относится данный процесс?

403. При взаимодействии какого вещества с ацетиленом образуется акрилонитрил? Напишите реакцию полимеризации акрилонитрила. Каким способом она осуществляется?

404. Чем отличаются друг от друга реакции полимеризации и поликонденсации? Приведите конкретные примеры и укажите отличия.

405. На основе какого углеводорода получают полимер изопрена. Напишите реакцию сополимеризации изопрена и изобутадиена.

406. Что такое пластмасса? Какие компоненты входят в состав пластмасс и их назначение? Приведите конкретные примеры конструкционных пластмасс.

407. Какие полимерные материалы относятся к органическим стеклам? Напишите реакции получения полистирола и полиметилметакрилата. К какому виду относятся данные реакции?

408. Приведите пример гомоцепных и гетероцепных полимеров. Какие соединения используются для их получения? Напишите реакции образования данных полимерных материалов.

409. Какие полимерные материалы относятся к термопластам, а какие к реактопластам? Приведите несколько примеров подобных полимеров с описанием схем их получения.

410. Какие высокомолекулярные соединения используются для получения прозрачной полиэтиленовой пленки? Напишите соответствующие химические формулы и напишите реакции их получения.