Поліконденсаційні полімери та пластмаси на їх основі

 Поліконденсаційні полімери та пластмаси на їх основі

Поліконденсаційні полімери і пластмаси займають 25% світового виробництва пластмас.  Поліаміди - термопластичні полімери, інші види поліконденсаційних пластмас можуть бути як термореактивними, так і термопластичними.

Пластмаси на основі поліконденсаційних смол включають: фенопласти, амінопласти, поліаміди, поліефіри (найбільш відомі поліетилентерефталат і полікарбонати), поліепоксиди, поліуретани і кремиієорганічні пластики.

Þ Фенопласти одержують конденсацією фенолу з формальдегідом .

Залежно від особливостей проведення реакції можуть бути отримані термопластичні (новолачні) і термореактивні (резольні) фенол формальдегід ні смоли.

§ Новолачні смоли розчиняються в спирті, ацетоні, розчинах лугів, стійкі до води, слабких кислот, мають малу механічну міцність, крихкі. Використовують їх для виготовлення лаків, фарб, клеїв, абразивних інструментів.

§ Резольні смоли виготовляють з наповнювачами у вигляді прес-порошків, шаруватих і волокнистих пластиків. За зовнішнім виглядом це тверді, жорсткі, непрозорі пластмаси брунатного або чорного кольорів. Фенопласти виділяють невелику кількість вільного фенолу, який при окисненні на повітрі створює бурі плями, тому вироби з фенопластів фарбують у темні кольори. Фенол може переходити у рідке середовище, шкідливо впливаючи на організм людини, саме тому фенопласти не використовують для виготовлення посуду.

Резольні фенольне-формальдегідні смоли мають високу хімічну стійкість до води, кислот, масел, органічних розчинників, але недостатньо стійкі до дії лугів, мають високу механічну міцність, твердість, гарні діелектричні властивості, стійкість до ударів, до старіння, підвищену теплостійкість (140-280 °С). Фенопласти не горять, у полум'ї обвуглюються, виділяють запах фенолу.

Þ Амінопласти одержують поліконденсацією амінів з формальдегідом.

 За зовнішнім виглядом це тверді, жорсткі, напівпрозорі або непрозорі полімери, білі або пофарбовані в яскраві кольори. Мають високу світлостійкість, стійкість до води, нафтопродуктів, органічних розчинників, але нестійкі до гарячої води і розчинів кислот. Амінопласти не горять, у полум'ї обвуглюються, виділяючи при цьому різкий запах аміаку.              Сечовиноформальдегідні смоли під час дії на них гарячої води виділяють фізіологічне шкідливий формальдегід, тому з них не виготовляють посуд для гарячої їжі, а лише для сипких і холодних продуктів.

Меламіноформальдегідні смоли (мелаліт) мають високу теплостійкість (160-240 °С), більшу твердість, міцність, хімічну стійкість і нешкідливість. Мелаліт використовують для виготовлення посуду для гарячої їжі. Амінопласти використовують також для виготовлення га­лантерейних товарів (шкатулки, пряжки, ґудзики), електроуста-новлювальних виробів (вимикачі, розетки), корпусів і деталей телефонної і радіоапаратури, деревинно-шаруватих і паперо шаруватих пластиків, для оздоблення вагонів, літаків, отримання протиусадкових і малозминальних обробок тканин, просочення паперу, підвищення вогне- і гідростійкості.

Þ Поліефірні смоли одержують поліконденсацією багатоатомних спиртів з багатоосновними кислотами. Основними видами поліефірних смол є поліетилентерефталат, полікарбонат, алкідні смоли, нена-сичені поліефіри.

§ Поліетилентерефталат одержують поліконденсацією терефталевої кислоти І етиленгліколя. За зовнішнім виглядом це твердий, прозорий полімер від білого до світло-кремового кольору. Має високу механічну міцність, хімічну стійкість і гарні діелектричні та термічні властивості. Здатний до експлуатації при температурах від - 20 до 175 °С, плавиться при температурі 265 °С. Використовують поліетилентерефталат у вигляді волокна, яке має назву лавсан. Волокно лавсан використовують у виробництві тканин, трикотажу, штучного хутра штучної і синтетичної шкіри, рибальських сіток і линв. Плівки з поліетилентерефталату використовують для виготовлення стрічок для магнітофонів і друкарських машинок, фото- і кіноплівок, для електроізоляції, ялинкових прикрас тощо.

§ Полікарбонат отримують поліконденсацією вугільної кислоти і діоксиз'єднань. За зовнішнім виглядом це твердий, жорсткий, прозорий, безбарвний або зафарбований в яскраві кольори пластик. Має високу хімічну і термічну стійкість, механічну міцність, стійкість до ударних дій, гарні діелектричні властивості, здатність до експлуатації при температурах від - 70 до 135 °С, плавкість при 220-270 °С. Полікарбонат загоряється важко, горить лише у полум'ї, сильно коптить, виділяє солодкуватий квітковий запах. Фізіологічно не шкідливий і тому використовується для виготовлення посуду для гарячої їжі. З полікарбонату виготовляють також екрани телевізорів, захисні екрани комп'ютерів, деталі телефонних апаратів, автомобілів, годинників, холодильників, електроприладів, радіоапаратури.

§ Алкідні смоли одержують поліконденсацією фталевої кислоти з гліцерином або пентаеритритом. У першому випадку смоли називають гліфталевими, у другому - пентафталевими. За зовнішнім виглядом це тверді, безбарвні, блискучі, але дуже крихкі пластики. Для зниження крихкості й підвищення розчинності їх модифікують маслами. Алкідні смоли хімічно стійкі, світлоатмосферостійкі, фізіологічне нешкідливі. Використовують їх для виготовлення оліф, лаків, емалей, клеїв, абразивних інструментів.

§ Ненасичені поліефіри одержують поліконденсацією багатоатомних спиртів з ненасиченими дикарбоновими кислотами. Це прозорі пластики, безбарвні або зафарбовані в яскраві кольори. Залежно від вихідних мономерів і умов проведення реакції можуть бути одержані тверді або м'які, жорсткі або еластичні полімери, з різною горючістю, термостійкістю, водо- і атмосферостійкістю. Ненасичені поліефіри стійкі до дії води, масел, кислот, але не стійкі до дії лугів. У виробництві товарів народного споживання їх використовують у вигляді склопластиків (з наповнювачем зі скловолокна або склотканин) для виготовлення корпусів човнів, катерів, кораблів, деталей літаків і вертольотів, покрівельних будівельних матеріалів, виробництва меблів, лаків, фарб.

Þ Поліамідні смоли.  Основними видами поліамідів є капрон, анід і енант. Це тверді, прозорі або напівпрозорі пластики від білого до кремового кольорів, маслянисті на дотик. Мають високу механічну міцність, стійкість до ударів, стирання, морозостійкість, високі діелектричні властивості.

З поліамідів у виробництві товарів народного споживання найчастіше використовують капрон. Капрон горить повільно, у полум'ї розм'якшується, плавиться, виділяє запах горілих овочів. Капрон має низький коефіцієнт тертя і тому використовується для виготовлення деталей різних механізмів. Використовують капрон та інші види поліамідів у вигляді волокон для виготовлення тканин, трикотажу, штучних хутра і шкіри, для господарських товарів, каблуків для взуття, одягової фурнітури.

Þ Поліуретани - це полімери, макромолекули яких мають уретанову групу. Поліуретани можуть бути тверді й м'які, жорсткі й еластичні, непрозорі й прозорі. Можуть зафарбовуватися в різні кольори, мають високу стійкість до удару, до стирання, механічну міцність, високі діелектричні властивості. Загоряються повільно, горять яскравим полум'ям, виділяють гострий запах мигдалю. Продукти їх розкладу отруйні. Поліуретани використовують у виробництві волокон, плівок, штучних шкір, клеїв, лаків, фарб, підошов і каблуків взуття, деталей радіо- і електроприладів. Поліуретани (поролон) використовують для виготовлення меблів, взуття, одягу, іграшок, галантерейних виробів.