Полиакрилонитрильные волокна

Полиакрилонитрил получается при полимеризации акрилонитрила – бесцветной жидкости, смешивающейся с большинством органических растворителей:

n CH₂ ═ CH→ [ - CH₂ - CH - ]_n

_{│ │}

CN CN

Полярность нитрильных групп – С ≡ N и вследствие этого сильное межмолекулярное взаимодействие цепных макромолекул полиакрилнитрила обуславливают его неплавкость и плохую растворимость в органических растворителях.

Полиакрилонитрил широко используют для изготовления мало сминающегося шерстеподобного волокна нитрон.

При температуре около 250º С полиакрилонитрил становится липким, а при 350˚ С – разлагается. Вследствие этого волокно (нитрон) формуют не из расплава, а из раствора полиакрилонитрила в сильно полярном растворителе (диметилформамиде (СН₃)₂NCOH)), который затем удаляют промыванием горячей водой. Характер горения волокна: мягко загорается, самопроизвольно не гаснет. Плотность 1130 – 1190 кг/м³. Растворяется в концентрированной азотной кислоте.

Полиформальдегидные волокна

Полиформальдегид – продукт полимеризации формальдегида:

n H₂C ═ O → [─CH₂ ─ O ─]_n

Полиформальдегид гетероцепной полимер, белый, твердый материал, разрушается лишь сильными кислотами и щелочами, стоек к алифатическим, ароматическим и галогеносодержащим углеводородам, спиртам, эфирам и превосходит в этом отношении полиэтилен. Размягчается при температуре около 150˚ С, плавится при – 175 - 180˚ С. Из полиформальдегида вырабатывают высокопрочные пленки и волокна, способные хорошо окрашиваться.

 

Пластмассы

Общие свойства

К важнейшим общим свойствам большинства пластмасс относится их легкость, достаточная механическая прочность, химическая стойкость, малая теплопроводность, высокие диэлектрические свойства, хороший внешний вид и др.

К недостаткам пластмасс можно отнести малую теплостойкость (не выше 120˚С), большой коэффициент термического расширения, хладотекучесть под нагрузками, старение под действием света, влаги, механических и термических воздействий. Эти недостатки часто устраняются рациональным выбором состава пластмасс, удалением вредных примесей, введением ингибиторов (стабилизаторов, противостарителей), дополнительной термообработкой.

Применение

Высокая механическая прочность и малая плотность обуславливает их применение как незаменимых конструкционных материалов. Некоторые пластмассы широко применяют в химическом машиностроении в качестве антикоррозионного материала (фторопласты, полиэтилен, полиизобутилен, полистирол, поливинилхлорид). Некоторые пластики (полиакрилат и кремнийорганические смолы) имеют высокую термостойкость, до 300˚С и выше.

Полиэтилен, полистирол и политетрафторэтилен – наилучшие диэлектрики и поэтому используются как электроизоляционные материалы. Токопроводящие наполнители (графит, металлические порошки, сажа и др.) позволяют получить токопроводящие и теплопроводящие пластики.

Полиамиды, слоистые фенопласты (на основе тканей и древесного шпона) – хорошие антифрикционные материалы для изготовления подшипников, зубчатых передач. Прозрачные пластики (полиметилметакрилат. полистирол и др.) превосходят силикатные стекла.

Состав пластмасс

Пластмассы – это полимеры и композиции на их основе. К полимерам добавляются красители и стабилизаторы. К композиционным пластмассам добавляются также незначительные количества (до нескольких десятков процентов) иных компонентов: наполнителей, пластификаторов, иногда специальных отвердителей. Пористые пластмассы получают с помощью газообразователей (пенопласты).

Наполнители – это измельченные неорганические и органические материалы (песок, тальк, слюда и др.) и волокнистые (очесы хлопка, обрезки тканей, бумаги).

Пластификаторы – маслообразные органические вещества с высокой температурой кипения (дибутилфталат - С₆Н₄(СООС₄Н₉)₂, низкомолекулярные полиэфирные смолы и др.) уменьшают жесткость и хрупкость полимера, увеличивают морозостойкость.

Красители – минеральные пигменты (окись цинка и др.) или органические красители.

Стабилизаторы (от 0,1 до 3 %) – термостабилизаторы (амины, фенолы) и светостабилизаторы (сажа и др.) препятствуют термоокислительной и фотохимической деструкции.