COMPUŞII MACROMOLECULARI SINTETICI

    Compuşii  macromoleculari  sintetici  sunt  compuşi ce se obţin în urma reacţiilor de polimerizare şi policondensare a monomerilor.

    Din aceştia pot fi enumeraţi următorii compuşi: polietilena, polipropilena, polistirenul, poliizobutilena, cauciucul butadienic şi derivaţii lui, policlorura de vinil, teflonul, polivinilacetatul şi alţi polimeri.

              

    Polietilena. [-CH2-CH2-]n

    

   Polietilena se obţine prin reacţia de polimerizare din etilenă:

    CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + . .    -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-. . .

   În dependenţă de condiţiile de polimerizare deosebim 3 tipuri de polietilenă:

                1.  polietilenă la presiune înaltă (altfel numită de densitate  mică) - se obţine la presiunea de 1000-3000 atm. şi 1800C ca iniţiator serveşte oxigenul.

                2.  polietilena la presiune mijlocie - polimerizarea se realizează  în dizolvant la 35-40 atm. şi 125-1500C pe catalizatori metalici.

                3.  polietilena la presiunea ce nu depăşeşte 5atm. şi temperatură  mai  mică  de  800C. Ca catalizatori se folosesc complecşi Ziegler-Natt.

    Cu  toate  că aceste tipuri de polietilenă se obţin din unul şi acelaşi monomer, ele reprezintă produşi ce se deosebesc radical, nu mai puţin decît de alţi polimeri.

    Polietilena la presiune înaltă este cea mai ramificată, cea de presiune joasă  este practic un polimer liniar, iar cea de presiune mijlocie – ocupă o poziţie  intermediară.  Această deosebire în structură se răsfrînge mult asupra proprietăţilor fizico-chimice ale acestor polimeri.

    Polietilena  la presiune înaltă reprezintă un polimer moale şi elastic, cele  de presiune joasă şi medie - produşi duri. Toate tipurile de polietilenă sunt stabile  la ger şi faţă de multe medii agresive, cum ar fi acizi, baze  şi  solvenţi organici. Se dizolvă în benzen, toluen, xilen, clorobenzen, CCl4 ş.a.

http://www.noiscriem.net

   Polietilenele se utilizează  la  fabricarea tuburilor rezistente la coroziune, ca membrane izolatoare ale fibrelor de curent electric, ca ambalaj etc.

    Neajunsul polietilenelor constă în îmbătrînirea  rapidă, care, însă, poate  fi  încetinită  prin  introducerea  în  polimer  a unor substanţe ca fenoli, amine ş.a.

                    

    Polipropilena.  

Condiţiile reacţiei de obţinere a acestui  produs sunt apropiate de condiţiile de            obţinere a polietilenei la presiuni joase.

       Polipropilena  cristalină  este  unul  dintre cei mai uşori polimeri duri cunoscuţi. Se deosebeşte prin stabilitate, duritate şi tărie. Datorită structurii cristaline, îşi păstrează forma şi proprietăţi mecanice bune chiar pînă la temperatura de înmuiere.

    Din  polipropilenă  se  fabrică ţevi pentru lichide fierbinţi, pelicule transparente  cu  o  permeabilitate  redusă pentru lichide, gaze şi vapori, sticle  şi  diversă veselă pentru industria chimică. Sunt eficiente fibrele polipropilenice,  care  se obţin din topitură, fără a utiliza dezolvanţi şi plastificatori.

 

  Poliizobutilena.

    Acest  polimer  se  obţine  după mecanism cationic la temperatura de la -800C  pînă  la -1000C. La amestecarea izobutilenei cu catalizator, reacţia decurge practic momentan.

http://www.noiscriem.net

    O  însemnătate tehnică o au polimerii cu masa moleculară medie cuprinsă între 100 şi 500000 - materialele moi, asemănătoare cauciucului.

    Aceste  materiale  se  deosebesc de cauciucul natural prin faptul că-şi păstrează  proprietăţile  elastice  la  temperaturi  foarte  joase (pînă la -550C).  La temperatura camerei sunt stabili la acţiunea bazelor, halogenilor şi aproape a tuturor acizilor.

    Ca  un  polimer  nepolar, poliizobutilena posedă proprietăţi dielectrice deosebite.

    Se  oxidează  cu oxigen la un contact îndelungat cu lumina solară (sub acţiunea  razelor UV). Acest neajuns în cea mai mare parte se înlătură prin adăugarea  grafitului, talcului sau a altor polimeri (polietilenă, cauciuc, polimeri fenolaldehidici).

    Poliizobutilenele sunt bine solubile în hidrocarburi aromatice, sulfură de  carbon  şi  hidrocarburi  clorurate, dar insolubile în mulţi dizolvanţi polari, aşa ca alcooli şi esteri. Soluţiile de poliizobutilenă se folosesc în calitate de clei.

    A  găsit  utilizare ca material de protecţie a ţevilor metalice, a cisternelor din fier pentru transport, a depozitelor pentru acizi.

    Neajunsul   acestui   polimer  constă  în  deformarea  ireversibilă  la temperatura camerei în urma utilizării îndelungate. Pentru a înlătura acest proces   nedorit  poliizobutilena  se  amestecă  cu  polimeri  naturali  şi sintetici.

 Polistirenul

       

- substanţă incoloră, asemănătoare sticlei, ce permite trecerea a 90%  de raze ale spectrului vizibil, cu densitatea 1,05.

    La  80-1500C  reprezintă  un  material  asemănător  cauciucului, iar la 250-3000C se descompune cu formarea stirenului şi a unor alţi produşi.

    Acest  polimer  este  caracterizat  de  o mare stabilitate faţă de apă, acizi  şi  baze,  e  solubil  în  hidrocarburi  aromatice  şi  esterii şi e insolubil în benzină şi alcool. Are un moment de dipol mic, o permeabilita te directă neînsemnată, ceea

http://www.noiscriem.net

ce-i permite să fie utilizat pe larg în radiotehnică şi în alte ramuri ale tehnicii de frecvenţă înaltă.

    Polimerii butadienei şi derivaţii ei.

    Pentru  prima  dată  pe  scară industrială polimerii butadienei au fost obţinuţi  în rezultatul lucrărilor lui Lebedev. În continuare o importanţă mare  au  căpătat polimerii izoprenului, cloroprenului, fluoroprenului ş.a.

Astfel,  copolimerii butadienei şi stirenului reprezintă cauciucuri, ce întrec  proprietăţile  polibutadienei, ceea ce determină utilizarea pe larg a acestor  produşi. Copolimerizarea amestecului de 97-98% izobutilenă şi 2-3% izoprenă  la  -900C  duce  la  formarea  butilcauciucului,  caracterizat de stabilitate  chimică,  permeabilitate  redusă  faţă de gaze, stabil faţă de temperaturi înalte şi îmbătrînire.

    Cauciucurile se folosesc pentru obţinerea materialelor de umplutură, diferitor părţi ale încălţămintei ş.a.

    Cauciucurile  cloroprenice  se obţin la polimerizarea cloroprenului sau a amestecului de cloropren cu stiren, izopren, acrilonitril şi alţi monomeri. Din aceşti  compuşi  se  obţin materiale cu stabilitate înaltă faţă de uleiuri, încălzire, inspermeabile faţă de gaze, stabile la acţiunea ozonului, oxigenului, luminii, acizilor şi bazelor.

    Pentru  a produce materialelor electroizolatoare, anticorozive şi ermetice, elecurilor se folosesc cauciucurile lichide. Aici se referă digomerii butadienei, copolimerei butadienei cu acrilonitrilul, acizi acrilici, vinil piridine  ş.a.  compuşi. Compuşii ce se obţin în acest caz se deosebesc prin stabilitate înaltă şi elasticitate.

 

   Policlorovinilul 

prezintă un praf de culoare albă. La temperaturi mai mari de 1400C se  descompune cu eliminare de HCl.

http://www.noiscriem.net

   Datorită polarităţii pronunţate a legăturii C-Cl propietăţile dielectrice ale policlorovinilului sunt mai mici ca la polietilenă, polistiren.

În industrie se obţin două tipuri de mase plastice pe bază de policlorovinil:

- un polimer moale, plastic, elastic (plasticat);

- un polimer rigid (vinilplast)

  Plasticatul se utilizează pentru fabricarea peliculelor, a linoleumului, a obiectelor de larg consum.

   Vinilplastul are rezistenţă mecanică mare, se prelucrează bine la strunguri, uşor se sudează. Din el se fabrică multe detalii pentru maşini.

   Clorura de polivinil se utilizează pentru fabricarea penoplastului.

   Politetrafluoroetilena  [-CF2-CF2-]n (teflon, fluoroplast-4) se obţine din

                                        tetrafluoroetilenă la temperatura de 70-800C şi presiunea de 40-100 atm.

    Teflonul se caracterizează printr-o rezistenţă chimică foarte înaltă.

Din el se confecţionează plăci, robinete, supape, etc., care se utilizează în medii  chimice agresive.

    Poliamide şi poliuretani.

   Poliamidele în industrie se sintetizează prin 3 metode:

   1) policondensarea diaminelor cu acizi dicarboxilici;

   2) policondensarea ì-aminoacizilor;

   3) polimerizarea lactamurilor;

      Pe larg au găsit o utilizare industrială policondensarea acidului adipinic cu hexametilendiamina (nailonul), polimerizarea caprolactamei (capronul), policondensarea acidului ì-aminoenantic (enant) şi a.

http://www.noiscriem.net

      Poliamidele se utilizează la fabricarea fibrelor, în primul rînd a materialelor tehnice, ca cordul pentru anvelope,  plase pentru prins peşte etc.

      Din poliamide se fabrică conducte, roţi zimţate, osii, etc. cu o rezistenţă mecanică înaltă.

      În cantităţi mai mici se utilizează pentru fabricarea cleiurilor şi lacurilor.

      În ultimul timp o utilizare largă au poliuretanii, din care se confecţionează pielea artificială, tălpi pentru încălţăminte, penoplast moale şi rigid.

     Din poliuretani se confecţionează cauciuc cu capacitate de exploatare mai înaltă. Din el se confecţionează anvelope pentru avioane şi automobile.

    Epoxide.

   Epoxidele se obţin din polifenoli şi substanţe, ce conţin inelul oxidic. Cea mai largă utilizare au găsit-o dianul şi epiclorohidrina:

                                        dianul                                    epiclorhidrina

    La policondensarea lor se formează polimeri (poliepoxide) cu o masă moleculară mică. La adăugarea diaminelor (H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) are loc 'coaserea' catenelor de poliepoxide cu obţinerea unor structuri tridimensionale.

   Din aceşti polimeri se fabrică cunoscutul clei epoxidic. În tehnică din poliepoxide se confecţionează diferite detalii destul de voluminoase. Încleierea cu clei epoxidic de multe ori înlocuieşte sudarea metalelor. Fiind inofensive pentru om poliepoxidele pot fi utilizate pentru confecţionarea veselei şi altui utilaj casnic.

   Polietilenglicolul   [-O-CH2-CH2-]n .

   În ultimul timp din oxid de etilenă se fabrică polietilenglicolul:

http://www.noiscriem.net

   Polietilenglicolul se utilizează în industria textilă ca antistatic, în medicină, cosmetică, industria alimentară, pentru fabricarea pastilelor, cremei, etc.

    Răşina fenolformaldehidică.

 Se obţine prin reacţia de polimerizare-policondensare a fenolului cu aldehida formică. În rezultatul reacţiei se obţine o răşină viscoasă, care se utilizează pe larg ca clei în industria lemnoasă, mai ales la fabricarea plăcilor din rugumeguş de lemn. Fiind amestecată cu praf de grafit se utilizează la confecţionarea detaliilor radio şi electrotehnice (prize, întrerupătoare, dulii suport etc.

     Reacţia de polimerizare-policondensare decurge în felul următor:

    După acest mecanism are loc formarea unor catene lungi.

La încălzire catenele de polifenolformaldehidă se condensează prin grupele hidroxil, formănd polimeri tridimensionali cu proprietăţi termoreactive.

Descărcat de pe: www.ReferatScoala.com

http://www.noiscriem.net