Присоединение свободных радикалов

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

При определенных условиях в цепь полимера можно ввести свободный радикал. Это относится как к ненасыщенным, так и к насыщенным (содержащим третичные атомы углерода) полимерам. Например, полиизопрен и полибутадиен можно модифицировать путем присоединения серосодержащих радикалов

При R = С₄Н₉ продуктом реакции является так называемый арктический каучук. Этот полимер сохраняет свои высокоэластические свойства при более низких температурах, чем исходный материал.

В случае насыщенного полимера введенный радикал сначала отделяет от третичного атома углерода водород по схеме:

Полученный в результате этой реакции аддукт (А), в свою очередь, отделяет водород от молекулы растворителя или другой углеводородной цепи. Присоединение малеинового ангидрида способствует увеличению гидрофильных свойств полимера или же возникновению функциональной группы, обеспечивающей поперечное сшивание.

Прививка

Если к макрорадикалу добавить соответствующий ненасыщенный мономер, то боковая цепь растет по обычному свободнорадикальному механизму. Такая реакция легко осуществляется для стирола, в результате получаются привитые блок-сополимеры типа:

Прививка боковых цепей к основным макромолекулам вызывает заметное изменение физических свойств последних. Так, если к полибутадиеновым цепям прививать полистирольные боковые цепи, то по мере возрастания длины боковой цепи материал становится все более термопластичным и менее каучукоподобным.

Омыление сложных полиэфиров

Омылением сложного эфира (поливинилацетата) в присутствии щелочей в безводном спирте получают поливиниловый спирт. Процесс омыления можно представить схемой:

В этом случае щелочь участвует в реакции не только как катализатор, но и как реагент.

Поливиниловый спирт применяется для производства поливинилацеталей, волокна «винол» и т. п.

Пластифицированный поливиниловый спирт (ПВС) используется для изготовления коже- и каучукоподобных изделий, бензостойких шлангов, прокладок, пленок, волокон, клеев и др. материалов, а также в качестве эмульгатора в процессах суспензионной полимеризации. ПВС используется главным образом для получения синтетического волокна винол, который отличается прочностью и высокой эластичностью.

Заключение

Все более и более необычные свойства обнаруживают специалисты у полимерных материалов. Именно в этом главная причина их триумфального шествия по миру: они открывают перед человеком принципиально новые возможности технического производства, научного и художественного творчества, позволяет влиять на формы существования, помогают создать и обеспечить комфорт в казалось бы немыслимых условиях. Простейший пример – скафандр современного космонавта. Это не рыцарские неуклюжие латы, а гигиенический костюм из многих слоев полимерных пленок, тканей и прослоек.

Замена полимерными материалами металлов чаще всего не связана с дефицитностью железа. Здесь играют роль экономические и технические факторы: возможность понизить массу изделия, замедлить коррозию, увеличить производительность труда и т. п.

Производство синтетических волокон, казалось бы, диктуется растущим дефицитом натуральных волокон. Учитывая постоянный рост народонаселения (более 6, 5 млрд человек) и столь же постоянное сокращение земель, пригодных для выращивания хлопка, льна, нетрудно прийти к выводу, что пропорциональный росту населения рост производства синтетических волокон просто необходим. Однако одежда относится к социальным атрибутам и подвержена влиянию моды. Кроме того, из синтетической одежды искры сыплются, от нее тело не дышит. Может быть вовсе не надо синтетики в больших количествах. Возвращение моды к изделиям из натуральных волокон поставило промышленность синтетических волокон в затруднительное положение. Дренажные трубы можно делать (и их делают) керамическими, которые используют мелиораторы при осушении земель или, наоборот, обводняют просторы земель. Себестоимость этих труб при ручной укладке близка к себестоимости пластмассовых труб, изготовленных из дешевых пластиков – полиэтилена и полвинихлорида. Сравните теперь с пластмассовой технологией: по полю движется трактор, прокалывая канаву. За ним следует грузовик с установкой для непрерывного получения гофрированной, полиэтиленовой трубы. Готовая труба ложится в канаву и готова к применению.

Различие в производительности труда при работе с керамическими и полимерными трубами огромно. В связи с дефицитом именно людских резервов преимущество полимерных материалов перед керамикой становится решающим фактором.

На транспорте массовое внедрение полимерных материалов и стеклопластиков обеспечивает снижение массы (т. е. экономию горючего), повышение коррозионной стойкости и рост производительности труда.

Итак, в любой отрасли промышленности, где для производства различных изделий применяют синтетические полимерные материалы, они обеспечивают рост производительности труда, что позволяет снизить энергетические и материальные затраты. Секрет успехов полимерных материалов в соревновании с традиционными материалами именно в этом. Так, деталь сложной формы, для изготовления которой из металла требуются многие специалисты (токари, фрезеровщики и др.), может быть отлита из полимерного материала за 30…60 с, и при этом нет потерь в виде стружек и опилок (металла теряется половина).

От покорения космических высот до бурения сверхглубинных скважин, от микроскопических деталей сложнейших ЭВМ до гидроизоляции целых каналов и водохранилищ – всюду вынужден современный специалист пользоваться разными полимерными материалами, специально разработанными или подобранными для конкретного применения.

Человеческая деятельность удивительно разнообразна, примеров применения полимерных материалов огромное количество.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒