Стирол легко сополимеризуется с большинством виниловых мономеров. Наиболее распространены сополимеры стирола с бутадиеном
СН2=СН-СН=СН2 и акрилонитрилом СН2=СН(С ≡ N).
Ударопрочный ПС - привитой сополимер стирола с бутадиеновым или бутадиен-стирольным каучуком (содержание каучука 3 - 12%).
Из ударопрочного ПС получают листы, пленки, трубы и профильные изделия, применяемые для изготовления корпусов и деталей некоторых машин, ёмкостей, канализационных труб и другого санитарно-технического оборудования.
Сополимер стирола с акрилонитрилом (САН) — содержит ~24% акри-лонитрильных звеньев. Применяют для изготовления предметов, способных работать при более высоких температурах, чем ПС, и при этом обладающих повышенной масло- и бензостойкостью.
Акрилонитрил-бутадиен-стиролъные (АБС) сополимеры - содержат 2 - 25% бутадиенового каучука, 15 - 30% акрилонитрильных и 45 - 83% стирольных звеньев. Отличаются более высокими прочностью и жесткостью, применяют в производстве крупных деталей, корпусов, контейнеров, облицовочных плиток, сантехоборудования, арматуры, мебели и т.д.
|
|
Поливинилхлорид [—СН2—СН(С1) — ]n
получают полимеризацией винилхлорида:
Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) - термопластичный полимер линейной структуры. Имеет невысокую термическую стойкость, уже при температурах выше 100° он разлагается с выделением хлористого водорода (НС1).
ПВХ перерабатывают как в жесткие непластифицированные (винипласт), так и в мягкие, пластифицированные (пластикат) материалы и изделия. Поливинилхлорид не воспламеняется и легко поддается сварке.
Винипласт - жёсткий продукт переработки ПВХ, содержащий стабилизаторы, смазки, пигменты, минеральные наполнители. Температурный интервал применения: (-20°) — (+60°).
Его используют как конструкционный коррозионностойкий материал для изготовления химической аппаратуры и коммуникаций, вентиляционных воздуховодов, труб, фитингов, атакже для покрытия полов, облицовки стен, тепло- и звукоизоляции (пенополивинилхлорид), изготовления плинтусов, оконных переплетов и других строительных деталей. Из прозрачного винипласта изготовляют объемную тару для пищевых продуктов, бутылки и др.
Пластикат - продукт переработки ПВХ, содержащего помимо компонентов, используемых при получении винипласта, еще 30 - 90% (по отношению к ПВХ) пластификатора. Температурный интервал применения: (-40°) —(+70°).
Используют его для изготовления изоляции и оболочек для электропроводов и кабелей, для производства шлангов, линолеума и плиток для полов, материалов для облицовки стен и обивки мебели, погонажно-профильных изделий, искусственной кожи. Пластикат с повышенной теплостойкостью используют для производства волокон.
|
|
Поливинилацетат [—СН2—СН(ОС(O)СН3)—]n
получают полимеризацией винилацетата:
Поливинилацетат (ПВА, PVA) - термопластичный полимер линейной структуры. Температура стеклования ПВА +28°. Температурный интервал
применения: (-5°) — (+170°). ПВА устойчив к старению в атмосферных условиях, а при температурах выше 180° деструктирует с отщеплением уксусной кислоты.
ПВА используют в качестве пленкообразующих покрытий для дерева, ткани, бумаги (моющиеся обои), черепицы и керамики для придания им гидрофобных свойств. Растворы ПВА в органических растворителях используют в качестве лаков и клеев. Из поливинилацетатной дисперсии изготавливают водоэмульсионные краски для внутренней и наружной покраски, клеи, шпатлевки, грунтовки, штукатурки. ПВА вводят в состав поли-мерцементных и полимербетонных покрытий, используют для получения бесшовных полов, не боящихся влаги. ПВА входит в состав пропиточных препаратов для предохранения древесины от гниения. Сополимеры ПВА с винилхлоридом используют при производстве линолеума.
Поливиниловый спирт [—СН2—СН(ОН) — ]n
получают кислотным или щелочным гидролизом поливинилацетата:
Поливиниловый спирт - термопластичный полимер линейной структуры, растворимый в воде. Для устранения растворимости в воде поливиниловый спирт подвергают химической обработке альдегидами, в результате чего образуются нерастворимые поливинилацетали:
Поливинилацетали, чаще всего поливинилформаль (R = Н) и поливинил-бутираль (R = С3Н7), служат для производства высококачественных изоляционных лаков, прочных, прозрачных и гибких пленок для склеивания силикатных стекол (при изготовлении трехслойного безосколочного стекла «триплекс»). Они являются составными частями многих клеев, например БФ-2, БФ-6 и др. Такие клеи, называемые конструкционными, могут прочно соединять металлы, пластмассы, дерево и силикатные материалы.
Полиметилметакрилат [—СН2—С(СН3)(С(O)ОСН3)—]n
получают радиальной полимеризацией метилметакрилата:
Полиметилметакрилат (ПММА, РММА) - термопластичный прозрачный полимер линейной структуры. Температура стеклования ПММА (+110°) — (+120°), температура плавления 160 - 170°. Температурный интервал применения: (-20°) — (+150°).
Выпускают ПММА в основном в виде листов, называемых органическим стеклом, или плексигласом.
Полиакрилаты [—СН2—CH(COOR)— ]n (R = СН3, С2Н5, н-С4Н9) получают полимеризацией соответствующих акрилатов:
Полиакрилаты - термопластичные полимеры линейной структуры, отличаются химической стойкостью и устойчивы к свету и кислороду.
Полиакрилаты и их сополимеры используют для получения листовых слоистых пластиков и пленочных гидроизоляционных материалов. На их основе изготавливают акриловые герметики для внутренних и наружных работ. Водные дисперсии полиакрилатов используют для получения лакокрасочных материалов, клеев и пропиточных составов для бумаги, дерева, кожи и тканей. Акриловые дисперсии придают бетону и другим пористым строительным материалам водонепроницаемость; их используют в качестве грунтовок при внутренней окраске стен и для изготовления водоэмульсионных красок.
Полибутадиен [—СН2-СН=СН-СН2-]n
получают полимеризацией бутадиена-1,3.
Полибутадиен (ПБ) имеет высокую износостойкость. Он используются для изготовления маслостойких прокладок, уплотнений. Вулканизацией каучуков получают резину.
Полиизопрен [—СН2-С(СН3)=СН-СН2 —]n
получают полимеризацией изопрена (2-метил-бутадиена-1,3):
Синтетический полиизопреновый каучук близок по свойствам к натуральному каучуку. Его вулканизацией получают резину.
Резина
Резина - композиционный материал, получаемый смешиванием каучуков с различными наполнителями (25 - 50%>), пластификаторами (5 - 15%), антиоксидантами (1 - 2%) и вулканизующими агентами (1 - 3%) с последующей вулканизацией (сшиванием) при температурах 70 - 130°.
|
|
При вулканизации протекают реакции с размыканием двойных связей в основных цепях каучука и образованием поперечных сшивок между цепями.
Например, сера и ее производные реагируют с молекулами бутадиенового каучука следующим образом:
Таким образом, образуется полимер пространственной структуры. С увеличением частоты поперечных сшивок между цепями каучука возрастает жесткость и снижается эластичность резиновых изделий.
Резиновые изделия используют в строительной технике для изготовления шкивов, транспортерных лент, прокладок, манжет, уплотнителей и т.д.