Теоретические основы химической технологии пластических масс

Теоретической основой технологии пластических масс является прежде всего химия высокомолекулярных соединений, рассматривающая механизмы и кинетику образования полимеров, а также методы их по­лучения.

Физические и физико-механические свойства полимеров, способ пе­реработки и применение пластических масс на их основе в значительной степени определяются структурой макромолекул.

Вне зависимости от типа реакций образования полимеров (полиме­ризация, поликонденсация) можно получать макромолекулы различного строения: линейного, разветвленного, сетчатого и трехмерного. Форма молекул предопределяется химическим строением исходных веществ. Бифункциональные мономеры или их смеси обычно дают полимеры ли­нейного или разветвленного строения. Основными факторами, влияющи­ми на свойства таких полимеров, являются длина и гибкость цепи. Гиб­кость цепи в свою очередь определяется химическим строением макро­молекул, интенсивностью межмолекулярного взаимодействия, надмолекулярной структурой полимера. При повышении хотя бы в одном из мономеров числа реагирующих групп или атомов образуются полиме­ры сетчатого или пространственного строения.

В зависимости от молекулярного веса полимеры одного и того же химического строения имеют различную прочность. При увеличении мо­лекулярного веса прочность растет, так как усиливается межмолекуляр­ное взаимодействие, величина которого достигает определенного значе­ния, после чего возрастание прочности прекращается.

Высокомолекулярные соединения сетчатой структуры образуются в результате полимеризации или поликонденсации полифункциональных мономеров, олигомеров или смесей бифункциональных мономеров с по­лифункциональными (мостикообразующими). Как правило, увеличение длины «сшивающих мостиков» и размеров заместителей, расположенных в боковых ответвлениях (до известного предела) приводит к повышению деформируемости и, соответственно, снижению хрупкости продукта.

Полимеры сетчатого или трехмерного строения отличаются от линей­ных полимеров, полученных из подобных по химическому строению мо­номеров, по теплофизическим и физико-механическим свойствам. Они обладают повышенной устойчивостью к термическим, химическим и меха­ническим воздействиям и в зависимости от количества «сшивающих мо­стиков» не растворяются в растворителях или набухают в них в большей или меньшей степени. Поэтому такие полимеры наиболее пригодны для использования в качестве поверхностных покрытий, изготовления склеи­вающих материалов, для переработки прессованием и т. д.

Основными типами полимеризационных процессов являются цепная н ступенчатая полимеризации.

В качестве исходных продуктов для получения полимеров использу­ются низкомолекулярные вещества (мономеры), имеющие не менее двух реакционноспособных групп (двойные связи, активные атомы водорода, неустойчивые циклы и т. п.).

Комментарии закрыты.