Глава 2. Описание производных этилена и их химических свойств.

При консультации в пунктах приема вторсырья менеджер приема рассказал о разных видах пластика, которые принимает то или иное предприятие в г. Кемерово. Это говорит о необходимости знать химический состав полимерной продукции для грамотного сбора и переработки вторсырья.

В курсе органической химии, в теме «Углеводороды», «Алкены» рассматривается химическое строение и физические свойства полиэтилена и др. синтетические вещества.

Получают полиэтилен из молекул этилена реакцией полимеризации. Полимеризация — это последовательное соединение одинаковых молекул в более крупные. Соединение молекул этилена происходит по месту разрыва двойной связи.

Сокращенно уравнение этой реакции записывается так: nСН2=СН2 либо (—СН2—СН2—)n. Продукт реакции полимеризации называется полимером, а молекулы исходного вещества, вступающего в реакцию полимеризации, называются мономером [6,7].

В зависимости от степени полимеризации из одних и тех же мономеров можно получать вещества с различными свойствами. Так, полиэтилен с короткими цепями (га = 20) является жидкостью, обладающей смазочными свойствами. Полиэтилен с длиной цепи в 1500-2000 звеньев представляет собой твердый, но гибкий пластический материал, из которого можно получать пленки, изготавливать бутылки и другую посуду, эластичные трубы и т.д. Наконец, полиэтилен с длиной цепи в 5-6 тыс. звеньев является твердым веществом, из которого можно готовить литые изделия, жесткие трубы, прочные нити [7].

Легко заключить, что название полимера слагается из названия мономера и приставки поли-, например, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и т.д.

С помощью реакций полимеризации получают полиэтилен, политетрафторэтилен (тефлон), полистирол, синтетические каучуки и др. Они имеют огромное народнохозяйственное значение [7].

Поливинилхлорид — продукт полимеризации хлористого винила (винилхлорида) СН2=СНСl.

Структурная формула

Этот полимер обладает ценными свойствами: он негорюч, устойчив к действию химических реагентов, легко окрашивается.

Применение: из пластмасс на его основе изготавливают клеенки, плащи, портфели, искусственную кожу для обуви. Широко применяется для изоляции проводов и кабелей. Так же из поливинилхлорида делают бутылки для напитков, коробочки для косметики, тару для бытовых химикатов, одноразовую посуду. О нем мы еще поговорим подробнее в следующей главе.

Тефлон - продукт полимеризации тетрафторэтилена: nCF2=CF2, (—CF2—CF2—)n.

Это самое инертное органическое вещество (на него оказывают воздействие только расплавленные калий и натрий). Обладает высокой морозо- и теплоустойчивостью [6].

Полиэтиле́нтерефтала́т — термопластик. Материал, который в России называют ПЭТ или ПЭТФ. Экологическая маркировка - PETE Полиэтилентерефталат продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой (или её диметиловым эфиром); твёрдое, бесцветное, прозрачное вещество в аморфном состоянии и белое, непрозрачное в кристаллическом состоянии. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остаётся в нём при резком охлаждении и быстром проходе через т. н. «зону кристаллизации». Одним из важных параметров ПЭТ является «присущая вязкость» определяемая длиной молекулы полимера.

Свойства: Прочен, износостоек, хороший диэлектрик. Исследования по полиэтилентерефталату были начаты в 1935 г. в Великобритании Уинфилдом (англ.) (англ. John Rex Whinfield) и Диксоном (англ. James Tennant Dickson). Заявки на патенты по синтезу волокнообразующего полиэтилентерефталата были поданы и зарегистрированы 1943 года. В СССР был впервые получен в Лаборатории высокомолекулярных соединений Академии наук СССР в 1949 году [7].

Применение: ПЭТФ открыли в 1978 году и он молниеносно захватил почти весь мировой рынок бутылочной тары с объемом от 0,2 до 19 литров. ПЭТ-бутылки применяются как упаковки для различных холодных напитков, соков, пива, растительных масел, воды и других пищевых и технических жидкостей, этот материал устойчив к холоду и его можно хранить в холодильной технике. Но этот уникальный материал который используется во всем мире для упаковки различных жидкостей обладает как положительными, так и отрицательными сторонами. Наибольшее количество проблем возникает в процессе его утилизаций и переработки.

Полистирол — твердое прозрачное упругое вещество. Получается полимеризацией стирола.

Структурная формула

либо так изобразить полистерол

Свойства: Это жёсткий, хрупкий, аморфный полимер с высокой степенью оптического светопропускания, невысокой механической прочностью, выпускается в виде прозрачных гранул цилиндрической формы. Полистирол легко формуется и окрашивается. Хорошо обрабатывается механическими способами. Хорошо склеивается. Обладает низким влагопоглощением, высокой влагостойкостью и морозостойкостью. Термопластичный материал. Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м3), термическую стойкость (до 105 °С). Полистирол обладает отличными диэлектрическими свойствами и неплохой морозостойкостью (до -40°C). Имеет невысокую химическую стойкость (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей). Растворяется в ацетоне, медленнее в бензине. Не растворим в воде [6,7].

Широкое применение полистирола (ПС) и пластиков на его основе базируется на его невысокой стоимости, простоте переработки и огромном ассортименте различных марок. Его обозначение на продукции такое - PS Полистирол

Применение: Из полистиролов производят широчайшую гамму изделий, которые в первую очередь применяются в бытовой сфере деятельности человека (одноразовая посуда, упаковка, расчески, детские игрушки и т. д.). В строительной индустрии используют (теплоизоляционные плиты, несъемная опалубка, сандвич панели), облицовочные и декоративные материалы (потолочный багет, потолочная декоративная плитка, полистирольные звукопоглощающие элементы, клеевые основы, полимерные концентраты), медицинское направление (части систем переливания крови, чашки Петри, вспомогательные одноразовые инструменты). Из него готовят легкие пористые пластмассы — пенопласты. Вспенивающийся полистирол после высокотемпературной температурной обработки водой или паром может использоваться в качестве фильтрующего материала (фильтрующей насадки) в колонных фильтрах при водоподготовке и очистке сточных вод. Могут быть получены тонкие пленки (до 100 мкм), а в смеси с сополимерами (стирол-бутадиен-стирол) до 20 мкм, которые также успешно применяются в упаковочной и кондитерской индустрии, а также производстве конденсаторов. Ударопрочный полистирол и его модификации получили широкое применение в сфере бытовой техники и электроники (корпусные элементы бытовых приборов) [6,7].

Дата добавления: 2015-09-05