Тема: способы получения полимеров. Производство полиэтилена и фенолоформальдегидных смол
План:
1. Общие сведения о полимерах.
2. Применение полимерных материалов в различных отраслях промышленности.
3. Методы получения полимеров.
4. Производство полимеризационных полимеров.
5. Производство поликонденсационных полимеров.
Общие сведения о полимерах
Вся окружающая нас живая и неживая природа построена из молекул, которые состоят из атомов. Вещества, построенные из небольшого числа атомов, называются низкомолекулярными (соли, кислоты, щелочи, спирты и др.). Их молекулярная масса не превышает несколько сотен единиц. В то же время многие вещества состоят из гигантских молекул, которые называются макромолекулами. Их молекулярная масса достигает тысячи единиц. Соединения, построенные из макромолекул, называются высокомолекулярными или полимерами. К высокомолекулярным соединениям относятся вещества с молекулярной массой 5000 и более. Полимеры с молекулярной массой от 500 до 5000 занимают промежуточное положение между высокомолекулярными и низкомолекулярными соединениями и называются олигомерами.
Полимеры и олигомеры состоят из многократно повторяющихся группировок (остатков молекул исходных соединений). Эти исходные соединения называются мономерами. Остатки мономеров называются элементарными звеньями. Большая молекула, составленная из элементарных звеньев, называется макромолекулой или полимерной цепью.
Важной характеристикой полимеров является степень полимеризации, равная числу элементарных звеньев в макромолекуле. Степень полимеризации определяют по формуле
Р = 
,
где М - молекулярный вес полимера,
|
|
т - молекулярный вес элементарного звена.
Все полимеры в зависимости от происхождения подразделяют на природные, выделенные из природных материалов (целлюлоза, белки, натуральный каучук и др.), и искусственные, полученные путем химической модификации природных полимеров.
По строению главной цепи полимеры делятся на карбоцепные (главные цепи построены только из атомов углерода) и гетероцепные (в главных цепях наряду с атомами углерода содержатся атомы N, O, S, P и др. элементов).
По форме макромолекул полимеры делятся на линейные, разветвленные и сетчатые.
Полимеры, построенные из одинаковых элементарных звеньев, называются гомополимерами. Полимеры, полученные из разных мономеров и содержащие в цепи неодинаковые элементарные звенья, называются сополимерами.
Синтетические полимерные материалы делятся в свою очередь на пластические массы (пластики), эластомеры (каучуки) и волокна.
Применение полимерных материалов в различных отраслях промышленности
В настоящее время нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не применялись полимеры. Полимеры являются заменителями цветных металлов, стекла, кожи, а также применяются как конструкционные, тепло- и звукоизоляционные, химически стойкие материалы. Мировой объем производства полимеров исчисляется десятками миллионов тонн. Наиболее распространены пластмассы – полиолефины, полистирол, поливинилхлорид и т.д. На их долю приходится 1/3 мирового производства полимеров.
Быстрый прогресс в области производства полимеров, вызванный растущими потребностями народного хозяйства, стал возможен, прежде всего, благодаря наличию широкой сырьевой базы.
|
|
Методы получения полимеров
Полимеры могут быть получены методами полимеризации и
поликонденсации. Метод полимеризации заключается в том, что молекулы мономеров под воздействием нагревания, катализаторов, 
-лучей, света, инициаторов соединяются между собой в молекулы больших размеров. При этом образуются макромолекулы линейной, разветвленной, сетчатой структуры, молекулы сополимеров, привитых сополимеров. Скорость полимеризации и молекулярная масса полимера зависят от температуры, давления, активности катализатора и т.д. Метод поликонденсации заключается в том, что соединение между собой молекул мономеров происходит при реакции между ними, идущей с выделением побочных продуктов. В процессе поликонденсации получаются полимеры, имеющие линейную, а также сетчатую структуру.