Химия в нашей жизни
Скачать 4.31 Mb.
|
1.1. Пластические массы Пластические массы (пластмассы, пластики) — это полимерные материалы, которые превращают в готовые изделия путем формования в пластическом (вязкотекучем) состоянии. Для улучшения свойств и снижения стоимости к полимеру обычно добавляют различные наполнители: углерод (углепластики), металл (металлопластики), асбест (асбопластики), стекло (стеклопластики), органические наполнители (органопластики) и др. В зависимости от типа и формы наполнителя выделяют в отдельные группы армированные пластики и композиционные материалы. Содержание наполнителя колеблется от 30 до 80 %. Если наполнителем является газ или пористый материал, то такие пластмассы называются пенопластами. С целью модификации полезных свойств в состав пластмасс вводят различные добавки — пластификаторы, антиоксиданты, красители, светостабилизаторы, антипирены, антистатики и т.п. По типу мономера наиболее распространенными пластмассами являются полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, фторопласты. В меньших масштабах (но не для менее важных целей) используют поликарбонаты, полиамиды, полиуретаны и др. (табл. 2). Важная роль среди пластмасс принадлежит полиариленсульфидам, полиариленсульфонам и родственным полимерным материалам [12]. Впервые они были получены в 1965 г. в США фирмой “Union Carbide Co.” под торговой маркой “Udel” и имели интервал рабочих температур от –100 до +150 С. Исследования и разработки в этой области были начаты и в нашей стране [13]. Первый полимер представлял собой продукт поликонденсации 4,4’-дихлордифенилсульфона и дифенилолпропана:   Таблица 2. Некоторые отечественные пластмассы (термопласты и реактопласты)
Позднее были получены полисульфонсульфиды, для производства которых вместо бисфенолов используются бистиофенолы [13], а также были выпущены более термостойкие марки полимеров с рабочими температурами до 260 С. Это — полиэфирсульфоны  , запатентованные фирмой “ICI Ltd” (Англия) и полимеры, содержащие в цепи дополнительно дифенильные фрагменты, так называемые “полифениленэфирсульфоны”  Последние выпущены фирмой “Minnesota Mining Manufacturing” под торговой маркой “Астрел”. Они представляют собой твердые, прозрачные, термостойкие полимеры желтого или коричневого цветов. Обладают такими ценными свойствами, как устойчивость к радиоактивному излучению и химическим воздействиям. На них не действуют щелочи, разбавленные кислоты, алифатические углеводороды, топлива, минеральные масла. К полярным растворителям эти полимеры менее устойчивы: ограниченно набухают в эфирах, карбоновых кислотах, альдегидах, кетонах. Важными для практики свойствами полисульфонов являются механическая прочность и «самозатухаемость». Получены также полисульфоны оптического назначения. В настоящее время существует ряд методов синтеза полисульфонов. Выбор метода зависит от структуры целевого полимера, направления его использования и в значительной мере определяется доступностью и стоимостью исходного сырья. В частности, для получения полиэфирсульфона могут быть использованы следующие методы:  Методы А и Б основаны на реакции ароматического нуклеофильного замещения путем поликонденсации 4,4’-дихлордифенилсульфона и 4,4’-дигидрокидифенилсульфона (реакция А) или гомополиконденсации 4-гидрокси-4’-хлордифенилсульфона (реакция Б). Процесс поликонденсации обычно ведут при температурах 150-200 С в среде диметилсульфоксида или N-метилпирролидона. Смесь после окончания реакции разбавляют хлорбензолом, отделяют хлорид металла фильтрованием или центрифугированием, отмывают растворитель водой, осаждают полимер из –хлорбензола в виде порошка, с последующим гранулированием. При этом в полимер вводят необходимые добавки для улучшения его свойств. Переработку полисульфонов в готовые изделия осуществляют методами литья при 300-380 С, экструзии или прессования. Полисульфоны применяют как конструкционные материалы в производстве изделий, работающих в экстремальных условиях: при температурах от –100 до +200 С, механических нагрузках, в агрессивных средах. Кроме того, из них изготавливают пленки различного назначения [14]. В Советском Союзе исследования и разработки по синтезу мономеров и серосодержащих полимеров на их основе начались в начале 60-х. В совместном изобретении Ярославского политехнического института (ныне Ярославский государственный технический университет) и Института элементоорганических соединений АН СССР (Москва) был предложен способ получения 4,4’-дитиолдифенилсульфона. Он является мономером для синтеза полиариленсульфидсульфонов [15]. Путем последующего окисления они могут быть переработаны в высокотермостойкие и хемостабильные полиариленсульфоны. Не менее интересен пара,пара’-бис-4-(оксифенокси)-дифенилсульфон [16]  , а также пара,пара’-бис-4-(оксифенилсульфонил)-дифенилоксид [17]  , которые могут быть использованы для поликонденсации с получением термостойких полисульфонов, полиуретанов, поликарбонатов и т.д. Были разработаны промышленные методы синтеза основного мономера для полисульфонов — 4,4’-дихлордифенил-сульфона и организовано его производство [16, 336-338]. Предложены эффективные методы синтеза ряды других, в том числе новых, мономеров, позволяющие варьировать свойства полисульфонов (термостабильность, огнестойкость и др.). К таким мономерам относятся ароматические дисульфохлориды [339-341], моносульфохлориды [342, 343], дитиофенолы [15, 344, 345], бисфенолы [16, 346-348], многоядерные аналоги 4,4’-дихлордифенилсульфона [18, 349], а также большое количество других мономеров с различными функциональными группами. Это позволило получить разнообразные типы полимеров с фрагментами полисульфоновых цепей [19, 20, 350-363]. За последние 10-15 лет получены новые интересные результаты в рассматриваемой области, преимущественно в США. В частности, синтезированы 4,4’-бис-(4-оксифенилтио)-дифенилы из замещенных дифенилов и меркаптофенолов по схеме [21]  (где R, R’ и R” — одинаковые или разные заместители). Эти новые мономеры послужили основой для производства различных серосодержащих полимеров: поликарбонатов, полиуретанов, полиэфиров и полисульфонов. Американской фирмой «Боинг» разработан способ получения серосодержащих олигоэфиров и на их основе – технология производства композиционных материалов для аэрокосмической техники [22]. Фирма «Дюпон» (США) запатентовала способ получения полисульфонов взаимодействием ароматических соединений (нафталина, метилнафталина, метоксинафталина, дибензилового эфира, дифенилкарбоната, дифенила, стильбена) с серной кислотой, серным ангидридом или их смесью в присутствии активатора - ангидрида карбоновой кислоты при 30-200 ºС. Получаемые полимеры перерабатывают формованием [23]. В другом патенте той же фирмы описаны полифениленсульфидные композиции для изготовления оболочки проводов или кабелей [24]. Германская фирма «Бадише Анилин унд Сода Фабрик» (БАСФ) создала термопластичные композиции на основе полиариленэфирсульфонов с улучшенной стабильностью расплава [25]. Эти материалы применяются для формования деталей бытовых приборов, изделий медицины, техники, корпусов автомобилей, деталей электроники, волокон, пенопластов и др. Ещё одно изобретение этой фирмы – способ получения вспененных плит из термостойких полисульфонов или полиэфирсульфонов [26]. К разработкам в этой перспективной области подключились фирмы Нидерландов и Франции. Нидерландская фирма «Фоккер Спешиел Продактс» изготавливает профильные элементы для крыльев самолётов из формованного и армированного стекловолокном полиэтиленсульфида. Применение такого материала дает снижение веса по сравнению с алюминием на 20 % [27]. Французский Комиссариат по атомной энергии запатентовал применение полиариленов и полиариленсульфонов для изготовления мембран и топливных элементов с этими мембранами [28]. Разработки и исследования по серосодержащим полимерным материалам ведутся также в Англии, Италии, Японии, Китае и других странах. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Аналитическая химия учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... | | Устный журнал «Химия в нашей жизни» Ведущий 1 Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по фгос, переутвержденного ученым советом юргту (нпи) протоколом... |
| Пасха красная «Молитесь за монахов — они корень нашей жизни. И как бы ни рубили древо нашей жизни, оно даст еще зеленую поросль, пока жив его животворящий... | | Высокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... |
| Химические основы биологических процессов учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... | | Информатика в нашей жизни Тематический вечер «Информатика в нашей жизни» — это внеклассное занятие для учащихся viii—xi классов средней школы. Вечер – заключительное... |
 | Урок закрепления-повторения Защита проектов По теме «Средства массовой информации в нашей жизни» Социокультурный аспект – знакомство с мнениями одноклассников о том, какое место занимают сми в нашей жизни, характеристикой различных... | | Рабочая программа элективного курса по химии «Химия в нашей жизни» Программа включает как теоретический материал, так и практический. Кроме того, данный курс направлен на удовлетворение познавательных... |
| Урок в шестом классе по теме «Животные в нашей жизни» Задачи урока: активизация навыков монологической речи по теме «Животные в нашей жизни»;актуализация навыков письма, чтения и аудирования;... | | Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... ... |
| Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... «Неорганическая химия»; «Аналитическая химия»; «Органическая химия»; «Физическая химия» | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Образование». Никто и не мечтал о чуде. Но оно свершилось… «Научно – технический прогресс проник во все области нашей жизни». Так... |
| Рабочая программа по дисциплине б пищевая химия Ооп впо направления 260100. 62 Продукты питания из растительного сырья. Дисциплина преподается в 5 семестре и методически взаимосвязана... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Один из важных моментов здоровых отношений это умонастроение оптимизма. Но когда это доходит до нашей духовной практики его важность... |
| Урок обобщения по теме: «Право в нашей жизни» Урок – обобщения по теме: «Право в нашей жизни». Для учащихся 11 «А» профильного класса | | Разработка урока одноатомные спирты и их роль в жизни человека По дисциплине «химия» Методическая разработка предназначена для проведения теоретического занятия по дисциплине «Химия» по теме «Одноатомные спирты и их... |
