КЛАССИФИКАЦИЯ ВМС

1. Органические и неорганические

Органические ВМС являются основой живой природы входящие в состав растений, - полисахариды, белки, пектиновые вещества, крахмал. Торф, бурый уголь, каменные угли представляют собой продукты геологического превращения растительных тканей, главным образом целлюлозы и лигнина также должны быть отнесены к высокомолекулярным соединениям.
В основе живого мира также лежат ВМС - белки, являющиеся главной составной частью почти всех веществ животного происхождения.
Неорганические высокомолекулярные соединения играют большую роль в минеральном мире. Основная часть земной коры состоит из окислов кремния, алюминия и других многовалентных элементов, соединенных, по-видимому, в макромолекулы. Наиболее распространен среди этих окислов кремниевый ангидрид n , являющийся высокомолекулярным соединением. Более 50% всей массы земного шара состоит из кремниевого ангидрида, а в наружной части земной коры содержание его достигает 60%. Наиболее распространенной модификацией кремниевого ангидрида является кварц - важнейшая составная часть большинства горных пород и песка.

2. По происхождению высокомолекулярные соединения делят на природные , или биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), искусственные и синтетические (полиэтилен , полистирол , фенолформальдегидные смолы ).

3. В зависимости от расположения в макромолекуле атомов и атомных групп (по структуре) различают:

Макромолекулы высокомолекулярных соединений имеют линейное или разветвленное строение; при соединении их поперечными связями возникают трехмерные пространственные полимеры.

1) линейные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых представляют собой открытую, линейную, цепь (каучук натуральный) или вытянутую в линию последовательность циклов (целлюлоза);

2) разветвленные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых имеют форму линейной цепи с ответвлениями (амилопектин);

3) пространственные или сетчатые высокомолекулярные соединения - трехмерные сетки, образованные отрезками высокомолекулярных соединений цепного строения (пластмассы, дубленый коллаген, вулканизованный каучук).

Структура	Линейная	Разветвлённая	Пространственная
Примеры	натуральный каучук, целлюлоза, полиэтилен низкого давления, капрон	крахмал, полипропилен, полиэтилен высокого давления	фенолформальдегидные полимеры, шерсть, резина
Свойства	Обладают гибкостью. Чем длиннее цепь полимера, тем больше гибкость. В результате гибкости макромолекулы полимеров постоянно меняют свою форму. Линейные полимеры имеют наибольшую плотность, их макромолекулы способны к ориентации вдоль оси направленного механического поля (это используется, например, при формовании волокон и пленок). Линейные полимеры термопластичны, растворимы	Гибкость разветвлённых макромолекул зависит от степени разветвления. Чем больше разветвлённость, тем меньше гибкость. Разветвленные полимеры термопластичны, растворимы	Полимеры сетчатого (пространственного) строения, не плавятся, не растворяются, а только набухают в растворителях; определение молекулярной массы для таких полимеров утрачивает смысл (нет отдельных макромолекул, все цепи сшиты в единую сетку). Сетчатые структуры могут быть получены из термореактивных полимеров.

Гибкость макромолекул - это их способность обратимо (без разрыва химических связей) изменять свою форму. Степень гибкости макромолекул полимеров определяет область их применения.

4. По строению

Химическое строение макромолекул - это порядок соединения структурных звеньев в цепи.

Структурные звeнья несимметричного строения, например,

могут соединяться между собой двумя способами:

Полимеры, макромолекулы которых построены одним из этих способов, называют регулярными .

Полимеры нерегулярного строения образованы произвольным сочетанием обоих способов соединения звeньев.

Полимер называется стереорегулярным , если заместители R в основной цепи макромолекул расположены упорядоченно:

или все они находятся по одну сторону от плоскости цепи (такие полимеры называют изотактическими )

или строго очередно по одну и другую стороны от этой плоскости (синдиотактические полимеры )

Стереорегулярные полимеры способны кристаллизоваться, они обладают большей прочностью и теплостойкостью.

Если боковые заместители в макромолекулах располагаются в беспорядке относительно плоскости основной цепи, то такой полимер является стереонерегулярным или атактическим .

Атактические полимеры не способны кристаллизоваться и уступают по большинству эксплуатационных свойств стереорегулярным полимерам такого же химического состава.

5. По отношению к нагреванию различают:

Термопластичность – свойство тел изменять форму в нагретом состоянии и сохранять её после охлаждения.

ТЕРМОПЛАСТЫ – п ластмассы, которые после формования изделия сохраняют способность к повторной переработке. Наиболее распространены термопласты на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола.

РЕАКТОПЛАСТЫ – т ермореактивные пластмассы, пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала (происходит отверждение). Наиболее распространены реактопласты на основе феноло-формальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и карбамидных смол. Содержат обычно большие количества наполнителя - стекловолокна, сажи, мела и др.

6. По способам образования полимеры делятся на получаемые в результате реакции полимеризации или реакции поликонденсации.

1). Пoлимеризация – реакция образования высокомолекулярных соединений путем последовательного присоединения молекул мономера к растущей цепи.

Например, полимеризация этилена записывается следующим образом:

n CH 2 =CH 2 → (–CH 2 –CH 2 –) n

или С H 2 =CH 2 + CH 2 =CH 2 + CH 2 =CH 2 + ... →

→ -CH 2 –CH 2 - + -CH 2 –CH 2 - + -CH 2 –CH 2 - + ... → (– СН 2 – С H 2 –) n

Процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более различных мономеров называют сополимеризацией .

Пример. Схема сополимеризации этилена с пропиленом:

2). Пoликонденсация – процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.

Видео-опыт «Получение пластмасс на примере резорцинформальдегидной смолы»

Видео-опыт «Получение пенопласта»

Например, получение капрона из ε-аминокапроновой кислоты:

n H 2 N-(CH 2) 5 -COOH → H-[-NH-(CH 2) 5 -CO-] n -OH + (n-1) H 2 O

или лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля:

n HOOC-C 6 H 4 -COOH + n HO-CH 2 CH 2 -OH →

→ HO-(-CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 CH 2 -O-) n -H + (n-1) H 2 O

Поликонденсация является основным способом образования природных полимеров в естественных условиях.

Пластмассы – материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные органические вещества – полимеры.

В зависимости от условий полимеризации различают три вида полиэтилена.

1. Полиэтилен высокого давления (ВД) или низкой плотности (НП), получаемый при давлении 1000-3000 атм и температуре около 180°С; инициатором служит кислород (радикальная полимеризация). Макромолекулы полиэтилена, полученного этим способом имеют разветвленное строение, этим объясняется его невысокая плотность (менее плотная упаковка макромолекул).

2. Полиэтилен среднего давления (полиэтилен СД) получают в среде разбавителя при 35-40 атм и 125-150°С на металлоксидных катализаторах.

3. Полиэтилен низкого давления (НД) или высокой плотности (ВП). Полимеризацию проводят в среде органического растворителя при давлении около 5 атм и температуре ниже 80°С. Катализаторами являются металлорганические комплексы (катализаторы Циглера-Натта). Процесс идет по ионному механизму.

Несмотря на то, что различные виды полиэтилена получают из одного и того же мономера, они представляют собой совершенно различные материалы, отличаясь друг от друга не меньше, чем от других полимеров. Это объясняется различными геометрическими формами макромолекул и разной способностью к кристаллизации.

Полиэтилен высокого давления состоит из разветвленных макромолекул и представляет собой мягкий и эластичный материал. Полиэтилены среднего и низкого давления, имеющие линейное строение и довольно высокую степень кристалличности (85-90%), – жесткие продукты. Все полиэтилены обладают высокой морозостойкостью (низкой температурой хрупкости) и могут эксплуатироваться при температурах до -70°С, некоторые марки сохраняют свои ценные свойства при температурах ниже -120°С. Полиэтилены, являясь предельными углеводородами, стойки по отношению ко многим агрессивным средам (кислотам, щелочам и т.д.) и органическим жидкостям.

В промышленности полиэтилен разных марок выпускается в виде блоков, листов и гранул. Перерабатываются они в изделия главным образом методом литья под давлением, экструзии (выдавливание размягченного полимера через сопло шприц-машины) и выдувания. Из полиэтилена производят бесшовные коррозионно-стойкие трубки, изоляционные оболочки электропроводов и пленки, широко применяемые в качестве упаковочного материала, для изготовления покрытий, перегородок, в сельском хозяйстве и т.д. При помощи литья под давлением или выдувания получают различную тару (бутылки, ведра и т.п.). Благодаря прекрасным диэлектрическим свойствам полиэтилен применяется для изоляции электрических кабелей в телевидении, радиолокации и многопроводной телефонной связи.

Полиэтилен хорошо сваривается. Пропуская струю сжатого воздуха со взвешенными в ней частицами полимера через воздушно-ацетиленовое пламя и направляя эту струю на металлические изделия, можно покрыть их сплошным защитным слоем (метод газопламенного напыления).

Существенным недостатком полиэтилена является его быстрое старение, которое, однако, можно резко замедлить при введении в полимер противостарителей (фенолы, амины, газовая сажа).

Изделия из полиэтилена

Полипропилен

Полимеризация пропилена осуществляется в условиях, близких к тем, которые применяются при получении полиэтилена низкого давления. При этом образуется стереорегулярный (изотактический) полипропилен. Этот полимер легко кристаллизуется и обладает высокой температурой плавления (175° С). Кристаллический полипропилен – наиболее легкий из всех известных жестких полимеров (относительная плотность 0,9); он отличается высокой прочностью на разрыв и твердостью. Благодаря кристаллической структуре стереорегулярный полипропилен сохраняет форму и хорошие механические свойства вплоть до температуры плавления и может поэтому подвергаться обычной стерилизации. По прочности полипропилен превосходит полиэтилен, но уступает ему по морозостойкости (температура хрупкости от -5 до-15° С). Однако этот недостаток устраняется путем введения в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).

Стереорегулярный полипропилен обладает такими же диэлектическими свойствами, как и полиэтилен, но более химически устойчив при повышенных температурах. При помощи тех же методов, которые используются при переработке полиэтилена, из полипропилена изготовляют трубы для горячих жидкостей, прозрачные пленки с низкой проницаемостью для жидкостей и газов, бутылки и различные сосуды для химической промышленности.

Полипропилен является экологически чистым материалом. За столь ценные свойства он получил титул "короля пластмасс".

При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающегося повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.

Политетрафторэтилен (тефлон)

Полимеризация тетрафторэтилена проводится обычно водно-эмульсионным способом при 70-80° С и давлении 40-100 атм в присутствии инициаторов.

Вследствие симметричного линейного строения политетрафторэтилен

CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -..., или (-CF 2 -CF 2 -) n , или (-CF 2 -) 2n

имеет кристаллическую структуру и высокую температуру плавления (320-327°С). Суммарный дипольный момент полимера равен 0, поэтому тефлон является прекрасным диэлектриком. Температурный интервал эксплуатации очень велик: от -190° С до +300° С. При этом полимер отличается высокой химической стойкостью.

Для переработки тефлона в изделия применяется метод холодного прессования порошкообразного полимера в цилиндрические заготовки, которые затем подвергаются механической обработке на токарных станках.

Тефлон используется в химическом машиностроении для изготовления пластин, кранов, вентилей, клапанов и т.д., применяемых при высокой температуре в среде концентрированных минеральных кислот. Высокое сопротивление износу и низкий коэффициент трения сделали тефлон незаменимым материалом для производства подшипников, работающих в агрессивных средах или в контакте со сжиженными газами (кислород, водород и т.п.) и не требующих смазки.

Фенопласты – пластмассы полученные из (текстолит, волокнит, гетинакс, стеклопласт, карболит) .

Тема урока: «Термопластичные полимеры»

Тип урока : урок усвоения новых знаний.

Форма урока : комбинированный урок.

Цель урока: продолжить знакомство с высокомолекулярными

соединениями на примере пластмасс, полученных на основе термопластичных полимеров; дать общую характеристику полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола и полиметилметакрилата.

Задачи:

а) образовательная – познакомить учащихся с особенностями

термопластичных полимеров, с их составом, свойствами, со способами их

получения и областями применения;

научить учащихся доказывать некоторые свойства этих пластмасс.

б) воспитательная - воспитывать ответственное отношение к выполнению

заданий, уверенность в себе при ответе у доски, воспитывать патриотизм.

в) развивающая – способствовать дальнейшему развитию

интеллектуальных умений и навыков, делать умозаключения, выводы;

расширить общий кругозор учащихся и развить их интерес к изучению

Методы :

а) словесные – рассказ, сообщения учащихся, фронтальная беседа,

индивидуальные ответы учащихся.

б) наглядные – работа с таблицами, работа с коллекцией полимеров, работа

с магнитными моделями структурных звеньев полипропилена,

демонстрация коллекций изделий из различных полимеров, работа с

кодограммой.

в) практические – выполнение лабораторной работы.

Оборудование и реактивы :

коллекция термопластичных полимеров в пробирках – полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиметилметакрилат;

флипчарт интерактивной доски.

образцы изделий из полиэтилена – изолированные электропровода, плёнка, обложки тетрадей и книг, крышки от пластиковых бутылок, ёмкости от шампуней и от отбеливателей, пробки, трубки, утеплитель для окон, канистры от моторного масла и тормозной жидкости, пакеты, тюбики от кремов, прищепки

образцы изделий из полипропилена – сантехнические изделия, пластиковые бутылки, пластиковая одноразовая посуда, пластиковые стаканчики от мороженого, от сливочного масла, от плавленного сыра, мешок для сахара из технической ткани, сумка из технической ткани, синтетическая верёвка.

образцы изделий из поливинилхлорида – искусственная кожа, линолеум, изолированные электропровода, клеёнка, обложки для книг, футляр для фломастеров.

образцы изделий из полистирола – пуговицы, линейки, мыльница, ёмкости от шампуней, ёмкости от кремов, упаковка от таблеток, от конфет, от мыла, от лекарственных препаратов, одноразовая пластмассовая посуда, корпуса гелевых и шариковых авторучек.

образцы изделий из полиметилметарилата – линзы, стёкла от часов, стекло от абажура настольной лампы, стекло от аквариума, бижутерия, пуговицы.

На столах учащихся: спиртовки, спички, пробиркодержатели, асбестовые кружки, штативы для пробирок, стеклянные палочки, кусочки изделий из полиэтилена, образцы пластмасс, тигельные щипцы, дистиллированная вода.

План урока

Организационный момент – 1мин.

Проверка знаний – 10 мин.

Изучение нового материала – 58 мин.

Закрепление – 20 мин.

Домашнее задание – 1мин.

Организационный момент:

Итак, на предыдущем уроке мы начали знакомство с химией высокомолекулярных соединений и изучили основные понятия химии ВМС. И прежде чем мы приступим к дальнейшему изучению ВМС, проверим, насколько хорошо вы усвоили изученный материал.

Проверка знаний:

Фронтальный опрос:

Дайте определение реакций полимеризации и поликонденсации и обьясните в чём сходство и различие этих реакций.

Каковы основные признаки веществ, вступающих в реакции полимеризации и поликонденсации? Назовите примеры таких реакций.

Что такое мономер и что называется структурным звеном полимера? В чём их сходство и различие?

Что такое макромолекула?

Что называется степенью полимеризации? Как её подсчитать?

Какую геометрическую форму имеют молекулы полимеров?

Что такое термопластичные и термореактивные полимеры?

3. Изучение нового материала:

Сегодня на уроке мы будем изучать полимеры, получаемые в реакциях полимеризации. Все эти полимеры относятся к группе термопластичных полимеров. Цель этого урока более подробно изучить состав, получения, свойства и практическое значение термопластичных полимеров.

В школьном курсе химии изучается пять таких полимеров: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и полиметилметакрилат. С их характеристикой мы будем знакомиться по плану.

Запишите его в тетради:

Формула и название мономера.

Уравнение реакции получения и структурное звено.

Физические и химические свойства.

Применение.

Первые два пункта характеристики мы будем записывать, с третьим пунктом будем знакомиться путём выполнения лабораторных и демонстрационных опытов, а по четвёртому пункту заслушаем отчёт групп, получивших заранее творческое задание.

Начнём с характеристики полиэтилена. Запишите заголовок

«Полиэтилен».

Мономер – этилен.

Уравнение реакции получения (нужно записать на доске – один ученик).

Не так давно эту реакцию осуществляли при высоком или при низком давлении и при строго определённой температуре. Сейчас полимеризацию полиэтилена и других термопластичных полимеров проводят при атмосферном давлении и при комнатной температуре в присутствии катализаторов – хлорида титана (II ) и металлоорганического соединения – триэтилалюминия.

Синтезированный при этих условиях полиэтилен получается более термостойким и обладает большей механической прочностью. Это объясняется тем, что полимер приобретает строго линейную структуру, в нём меньше ответвлений и поэтому молекулы плотнее примыкают друг к другу. Т.е. опять на этом примере мы убеждаемся в выводе А.М.Бутлерова о том, что свойства веществ зависят от их строения.

Физические свойства: Посмотрите на образцы полиэтилена, находящиеся на ваших столах. Что вы можете сказать о его физических свойствах по внешнему виду?

Это твёрдое вещество белого цвета, в тонком слое он прозрачен и бесцветен. На ощупь это несколько жирное вещество, похожее на парафин. Его температура плавления 110 С. механическая прочность самая низкая среди термопластичных полимеров.

Отношение полиэтилена к нагреванию и его химические свойства мы изучим в ходе выполнения лабораторной работы.

Лабораторная работа «Изучение свойств полиэтилена».

Опыт №1. Кусочки полиэтилена (ПЭ) поместили в пробирку с водой.

Наблюдения: изменений не происходит.

Вывод: ПЭ устойчив к действию воды.

Опыт№2. Кусочек изделия из ПЭ слегка нагрели в пламени и стеклянной палочкой изменили его форму. Попробовали изменить форму изделия после охлаждения.

Наблюдения: в нагретом состоянии форма изменялась, в остывшем – нет.

Вывод: ПЭ обладает термопластичностью.

Опыт №3. Кусочек изделия из ПЭ подожгли.

Наблюдения: ПЭ горит голубоватым пламенем, распространяя запах расплавленного парафина.

Вывод: ПЭ при высокой температуре разлагается.

Опыт№4. Поместили по 1 кусочку ПЭ в пробирки а) с бромной водой, б) с

раствором перманганата калия.

Наблюдения: окраска растворов не изменилась.

Вывод: ПЭ устойчив к действию окислителей.

Опыт№5. Поместили по 1 кусочку ПЭ в пробирки а) с конц. серной к-той,

б) с конц. азотной к-той, в) с раствором гидроксида натрия.

Наблюдения: в пробирках с серной кислотой и гидроксидом натрия без изменений, а в пробирке с азотной кислотой ПЭ постепенно растворяется.

Вывод: ПЭ устойчив к действию кислот и щёлочей, кроме азотной кислоты.

Итак, в ходе лабораторной работы мы выяснили, что ПЭ устойчив к действию воды, окислителей, а также к действию кислот и щёлочей, за исключением азотной кислоты. Кроме этих свойств полиэтилен является хорошим диэлектриком, обладает газонепроницаемостью. Все эти свойства обусловили его практическое использование. Сейчас мы заслушаем выступление первой группы исследователей, получивших задание найти образцы изделий из полиэтилена среди предметов быта по характеру его горения.

Выступление первой группы исследователей (демонстрация предметов).

Представитель группы рассказывает о том, какие предметы исследовались, каков был характер горения этих образцов веществ, каков был цвет пламени и запах при горении. Рассказывает о применении полиэтилена.

Дополнительные вопросы:

Какое свойство полиэтилена используется при его применении для изоляции проводов?

Какое свойство полиэтилена используется при его применении в качестве упаковочного материала?

Какое свойство полиэтилена используется при его применении для изготовления ёмкостей для хранения моторного масла и отбеливателей?

«Полипропилен».

1. Мономер - пропилен

2. Уравнение реакции получения (один ученик у доски)

Но в этой реакции имеются свои особенности – в процессе полимеризации

молекулы пропилена могут соединяться между собой по- разному. Если в каждой

молекуле выделить начало – «голову» и окончание «хвост», то тот способ,

который мы сейчас написали, называется «голова – хвост». Но молекулы могут

соединяться также и в порядке «голова – голова» (демонстрация). Возможен

также и смешанный порядок соединения.

В том случае, когда молекулы пропилена соединяются в порядке «голова-хвост» образуется полимер с правильным чередованием метильных групп в молекуле – такой полимер называют стереорегулярным. Для получения таких полимеров применяются специфические катализаторы, оптимальную температуру и давление. В стереорегулярном полимере макромолекулы плотно прилегают друг к другу, силы взаимного притяжения между ними возрастают, что сказывается на свойствах. Запишем «Стереорегулярный полимер»- это полимер с правильным чередованием боковых радикалов в молекуле. Для полипропилена стереорегулярность может быть обусловлена двумя вариантами строения углеродной цепи в макромолекуле (демонстрация). В первом случае метильные группы расположены строго по одну сторону углеродной цепи, во втором случае метильные радикалы расположены по обе стороны углеродной цепи, но строго регулярно.

3.Физические свойства полипропилена во многом сходны со свойствами полиэтилена. Это тоже твёрдое вещество от белого до желтоватого цвета, жирное на ощупь (найдите образец полипропилена на вашем столе). Он также устойчив к воде, окислителям, кислотам и щёлочам, но более термостоек.

Температура плавления полипропилена 160 – 180С Полипропилен имеет большую механическую прочность. Все эти свойства влияют на его применение.

Послушаем сообщение второй группы исследователей.

Выступление второй группы исследователей (демонстрация предметов).

Дополнительный вопрос: Какое свойство полипропилена используется при изготовлении из него мешков и хозяйственных сумок?

Учитель: В последнее время из полипропилена изготавливается большое число сантехнических изделий и сами водопроводные трубы. Полипропилен обладает сверхвысокой прочностью на изгиб, сжатие и нагрузки в широком интервале температур.

Трубы из полипропилена для системы горячего водоснабжения получают с помощью радиационной технологии. Тонна таких труб экономит 5 тонн металла и в несколько раз повышает срок службы всей системы.

Учитель: Следующий полимер, характеристику которого мы будем составлять – это поливинилхлорид.

«Поливинилхлорид».

1.Мономер - винилхлорид или хлорвинил

2.Уравнение реакции получения (один ученик пишет на доске).

3.Физические свойства: поливинилхлорид устойчив к действию кислот и щелочей, имеет хорошие диэлектрические свойства и обладает большой механической прочностью.

На основе поливинилхлорида получают пластмассы двух типов: винипласт (жесткий полимер) и пластикат (мягкий полимер). О применении поливинилхлорида заслушаем отчёт третьей группы исследователей.

Выступление третьей группы исследователей (демонстрация предметов).

Демонстрационный эксперимент – горение ПВХ.

Дополнительный вопрос : Из какого типа пластмассы – их винипласта или из пластиката – изготовлена искусственная кожа, клеёнка, линолеум и изоляция проводов?

Учитель: Из винипласта готовят химически стойкие трубы, детали химической

аппаратуры, аккумуляторные банки.

«Полистирол».

Мономер - стирол

2.Уравнение реакции получения (один ученик пишет на доске).

Это тоже линейные молекулы, построенные по типу «голова – хвост».

3.Физические свойства: полистирол может быть прозрачным и непрозрачным, он обладает высокими диэлектрическими свойствами, химически стоек к действию щелочей и кислот, кроме азотной кислоты. О применении полистирола заслушаем отчёт 4 группы исследователей.

Выступление четвёртой группы исследователей (демонстрация предметов). Демонстрационный эксперимент – горение полистирола.

Учитель: Из полистирола готовят детали электро и радиоаппаратуры, декоративно-отделочные материалы – панели, облицовочные плиты, осветительную аппаратуру, посуду, детские игрушки. Также, путём добавления веществ-вспенивателей, из полистирола готовят пенополистирол, который часто называют пенопластом. Он используется как тепло- и звукоизоляционный материал в строительстве, в холодильной технике, в мебельной промышленности. Служит для упаковки транспортируемых приборов, пищевых продуктов и для изоляции трубопроводов.

«Полиметилметакрилат».

Мономер – полиметилметакрилат – метиловый эфир метакриловой кислоты

Уравнение реакции получения (один ученик пишет на доске)

Физические свойства – полиметилметакрилат это твёрдое, бесцветное, прозрачное и светостойкое вещество, не разбивающееся при ударе, устойчивое к действию кислот и щелочей. Из-за прозрачности он получил название «органическое стекло». В отличие от обычного силикатного стекла оргстекло легко поддаётся механической обработке и подвергается склеиванию.

О применении полиметилметакрилата заслушаем сообщение пятой группы исследователей.

Выступление пятой группы исследователей (демонстрация изделий из полиметилметакрилата). Демонстрация горения полиметилметакрилата.

Учитель: Из полиметилметакрилата изготавливают светотехнические изделия, линзы, увеличительные стёкла, он используется в лазерной технике, для остекления самолётов, автомобилей, судов.

III .Закрепление.

А теперь вам предстоит выполнить самостоятельную работу, пользуясь материалом о полимерах, который находится на каждом столе – вы должны составить характеристику полимеров и занести данные в таблицу. Внешний вид будете записывать на основе наблюдений образцов полимеров имеющихся на ваших столах. Физические свойства: запишите плотность, температуру размягчения и механическую прочность на разрыв. Значение степени полимеризации подсчитаете на основе данных об относительной молекулярной массе.

IV . Домашнее задание: закончить составление конспекта.

Использованная литература:

1.Хомченко Г.П. «Пособие по химии для поступающих в ВУЗы», М., «Новая

волна», 1998.

2. Брейгер Л.М. «Поурочные планы. 10 класс», Волгоград, изд-во «Учитель»,

2001.

3.. Иванова Р.Г., Каверина А.А., Корощенко А.С. «Уроки химии», М.,

«Просвещение», 2002.

4. Потапов В.М., Татаринчик С.Н. «Органическая химия», М., «Химия», 1989 г.

К атегория: Выбор стройматериалов

Термопластичные полимеры

Термопластичность полимеров обусловлена линейным строением молекул. При нагревании взаимодействие между молекулами ослабевает и полимер размягчается, превращаясь при дальнейшем нагревании в вязкую жидкость. На этом свойстве основываются различные способы формования изделий из термопластов, а также соединение сваркой. Практически же не все термопласты простым нагреванием можно перевести в вязко-текучее состояние, так как температура начала термического разложения некоторых полимеров ниже температуры их текучести. Однако, используя различные технологические приемы, можно снизить температуру текучести (например, вводя пластификатор) либо оттянуть начало разложения полимера (введением стабилизатора, переработкой в атмосфере инертного газа).

Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать в растворителях, но хорошо растворяться в правильно подобранных растворителях. Тип растворителя зависит от химической природы полимера. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации (2. . .5%), отличаются довольно высокой вязкостью, причиной этого являются большие размеры полимерных молекул, по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь переходит в твердое состояние. На этом основано использование растворов термопластов в качестве клеев и вяжущего компонента в мастиках и строительных растворах.

К недостаткам термопластов относятся низкие теплостойкость (обычно не выше 80…120 °С) и поверхностная твердость, появление хрупкости при пониженных температурах и текучести при высоких, склонность к старению под действием солнечных лучей и кислорода воздуха.

Наибольшее применение в строительстве имеют следующие термопластичные полимеры: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, перхлорвинил, поливинилацетат и поливиниловый спирт, полиизобутилен, инден-кумароновые полимеры.

Полиэтилен - продукт полимеризации этилена. Это один из наиболее распространенных полимеров - роговидный, жирный на ощупь, слегка просвечивающийся материал, легко режется ножом; при поджигании горит и одновременно плавится с характерным запахом горящего парафина. Плотность полиэтилена 920…960 кг/м3. В зависимости от молекулярной массы и способа полимеризации полиэтилен плавится при 90…130°С. При комнатной температуре полиэтилен практически не растворяется ни в одном из растворителей, но набухает в бензоле и хлорированных углеводородах; при температуре выше 70…80 °С он растворяется в указанных растворителях.

Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, биологически инертен. Прочность при растяжении у него довольно высокая - 20…45 МПа; но при длительном действии нагрузки, составляющей более 50…60% от предельной, у полиэтилена начинает проявляться свойство текучести. Полиэтилен сохраняет эластичность до -70°С. Он легко перерабатывается в изделия и хорошо сваривается. Его недостатки - низкие теплостойкость и твердость, горючесть и быстрое старение под действием солнечного света. Защищают полиэтилен от старения, вводя в него наполнители (сажу, алюминиевую пудру) и стабилизаторы. Из полиэтилена делают пленки (прозрачные и непрозрачные), трубы, электроизоляцию.

Полипропилен - полимер по составу и свойствам близкий к полиэтилену. Отличается от последнего большой твердостью, прочностью и теплостойкостью (температура плавления около 170°). Применяют его для изготовления облицовочных плиток, листов, труб и пленок.

Полиизобутилен - каучукоподобный термопластичный углеводородный полимер.

Полистирол - прозрачный жесткий полимер плотностью 1050…1080 кг/м3; при комнатной температуре хрупкий, а при нагревании до 80…100°С размягчающийся. Полистирол хорошо растворяется в ароматических углеводородах (влияние бензольного кольца, входящего в состав молекул полистирола), сложных эфирных и хлорированных углеводородах. Полистирол горюч и хрупок. Для снижения хрупкости полистирол синтезируют с другими мономерами или совмещают с каучуками (ударопрочный полистирол).

В строительстве полистирол применяют для изготовления теплоизоляционного материала - пенополистирола (плотностью 40…60 кг/м3), облицовочных плиток и мелкой фурнитуры. Раствор полистирола в органических растворителях - хороший клей.

Поливинилацетат - прозрачный бесцветный жесткий при комнатной температуре полимер плотностью 1190 кг/м3. Поливинилацетат растворим в кетонах (ацетоне), сложных эфирах, хлорированных и ароматических углеводородах, набухает в воде; в алифатических и терпеновых углеводородах не растворяется. Поливинилацетат не стоек к действию кислот и щелочей; при нагреве выше 130…150°С он разлагается с выделением уксусной кислоты. Положительное свойство поливинилацетата - высокая адгезия к камню, стеклу, древесине.

В строительстве поливинилацетат применяют в виде поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) - сметанообраз- ной массы белого или светло-кремового цвета, хорошо смешивающейся с водой. Поливинилацетатную дисперсию получают полимеризацией жидкого винилацетата, находящегося в виде мельчайших частиц (менее 5 мкм) в воде. Для стабилизации эмульсии винилацетата используют поливиниловый спирт. При полимеризации капельки винилацетата превращаются в твердые частицы поливинилацетата, таким образом получается поливинилацетатная дисперсия, стабилизатором которой служит тот же поливиниловый спирт. Содержание полимера в дисперсии около 50%.

Поливинилацетатная дисперсия выпускается средней (С), низкой (Н) и высокой (В) вязкости в пластифицированном и непластифицированном виде. Пластификатором служит дибутилфталат (индекс Д), содержание которого указывается в марке индексом. В грубодисперсной ПВАД, обычно применяемой в строительстве, содержание пластификатора следующее (% от массы полимера): 5…10 (индекс 4), 10…15 (индекс 7) и 30…35 (индекс 20).

По внешнему виду пластифицированная и непластифицированная дисперсии почти не отличаются одна от другой. Поэтому, чтобы определить вид дисперсии, небольшое ее количество наносят на чистое стекло и выдерживают при комнатной температуре до высыхания. У пластифицированной дисперсии образуется прозрачная эластичная пленка, у непластифицированной - пленка ломкая, снимается со стекла с трудом, крошится.

Необходимо помнить, что пластифицированная дисперсия неморозостойка и при замораживании необратимо разрушается с осаждением полимера. Поэтому в зимнее время пластификатор поставляют в отдельной упаковке. Для пластификации пластификатор перемешивают с дисперсией и выдерживают 3…4 ч для его проникновения в частицы полимера. Непластифицированная дисперсия выдерживает не менее четырех циклов замораживания - оттаивания при температуре до -40°С. Срок хранения ПВАД при температуре 5…20 °С - 6 мес.

Поливинилацетат широко применяют в строительстве. На его основе делают клеи, водно-дисперсионные краски, моющиеся обои. ПВАД применяют для устройства наливных мастичных полов и для модификации цементных растворов. Дисперсией, разбавленной до 5…10%-ной концентрации, грунтуют бетонные поверхности перед приклеиванием облицовки на полимерных мастиках и перед нанесением полимерцементных растворов.

Недостаток материалов на основе дисперсий поливинил-ацетата - чувствительность к воде: материалы набухают, и на них могут появиться высолы. Это объясняется наличием в дисперсиях заметного количества водорастворимого стабилизатора и способностью самого полимера набухать в воде. Так как дисперсия имеет слабокислую реакцию (рН 4,5…6), при нанесении на металлические изделия возможна коррозия металла.

Кумароноинденовые полимеры - полимеры, получаемые полимеризацией смеси кумарона и индена, содержащихся в каменноугольной смоле и продуктах пиролиза нефти. Кумароноинденовый полимер имеет небольшую молекулярную массу (менее 3000) и в зависимости от ее значения может быть каучукоподобным или твердым хрупким материалом. Снизить хрупкость кумароноинденовых полимеров можно совмещая их с каучуками, фенолформальдегид- ными смолами и другими полимерами. Эти полимеры хорошо растворяются в бензоле, скипидаре, ацетоне, растительных и минеральных маслах. Кумароноинденовые полимеры в расплавленном или растворенном виде хорошо смачивают другие материалы, а после затвердевания сохраняют адгезию к материалу, на который были нанесены. Для строительства из них изготовляют (в смеси с асбестом) плитки для полов, лакокрасочные материалы и приклеивающие мастики.

Поливинилхлорид - самый распространенный в строительстве полимер - представляет собой твердый материал без запаха и вкуса, бесцветный или желтоватый (при переработке в результате термодеструкции может приобрести светло-коричневый цвет). Плотность поливинилхлорида 1400 кг/м3; предел прочности при растяжении 40…60 МПа. Температура текучести поливинлхлорида 180…200°С, но уже при нагревании выше 160°С структура его начинает разрушаться с выделением НС1. Это обстоятельство затрудняет переработку поливинилхлорида в изделия.

Поливинилхлорид хорошо совмещается с пластификаторами. Это облегчает переработку и позволяет получать пластмассы с самыми разнообразными свойствами: жесткие листы и трубы, эластичные погонажные изделия, мягкие пленки. Поливинилхлорид хорошо сваривается; склеивается он только некоторыми видами клеев, например перхлор- виниловым. Положительное качество поливинилхлорида - высокие химическая стойкость, диэлектрические показатели и низкая горючесть.

В строительстве поливинилхлорид применяют для изготовления материалов для полов (различные виды линолеума, плитки), труб, погонажных изделий (поручни, плинтусы и т. п.) и отделочных декоративных пленок.

Перхлорвинил - продукт хлорирования поливинилхлорида, содержащий 60….70% (по массе) хлора, вместо 56% в поливинилхлориде. Плотность перхлорвинила около 1500 кг/м3. Он характеризуется очень высокой химической стойкостью (к кислотам, щелочам, окислителям); трудносгораем. В отличие от поливинилхлорида перхлорвинил легко растворяется в хлорированных углеводородах, ацетоне, этилацетате, толуоле, ксилоле и других растворителях. Положительное качество перхлорвинила - высокая адгезия к металлу, бетону, древесине, коже и поливинил- хлориду. Сочетание высокой адгезии и хорошей растворимости позволяет использовать перхлорвинил в клеях и окрасочных составах. Перхлорвиниловые краски благодаря высокой стойкости этого полимера используются для отделки фасадов зданий.

После работы с составами, содержащими перхлорвиниловый полимер, необходимо тщательно вымыть руки горячей водой с мылом и смазать их жирным кремом (вазелином, ланолином и т. п.). При сильном загрязнении рук их предварительно вытирают ветошью, смоченной в уайт-спирите (применять для этой цели бензол, толуол, этилированный бензин запрещается).

- Термопластичные полимеры

Термопластичные полимеры полимеры с линейной структурой молекул. Материалы способны размягчаться при нагреве и восстанавливаться при охлаждении. К этой группе материалов относят: полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат, а также полиамидные и инден-кумароновые полимеры.

Строительный словарь .

Смотреть что такое "Термопластичные полимеры" в других словарях:

Полимеры - – вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. По происхождению полимеры делят на природные, или… …

Полимеры термопластичные - – полимеры с линейной структурой молекул. Материалы способны размягчаться при нагреве и восстанавливаться при охлаждении. К этой группе материалов относят: полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилхлорид, полистирол,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Цепочки молекул полипропилена. Полимеры (греч … Википедия

Термопластичные материалы (термопласты) - – группа полимерных материалов, которые при нагревании выше температуры плавления сохраняют способность перехода в вязкотекучее состояние. В настоящем стандарте сшитый полиэтилен отнесен к группе термопластов. [ ГОСТ 32415 2013] Рубрика… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Трубы термопластичные - Трубы термопластичные – получают из поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена экструзивным способом, прессованием, сваркой или склеиванием из листовых заготовок. Используют для сооружения канализационных, водопроводных, вентиляционных… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Полимеры сложных эфиров акриловой кислоты (См. Акриловая кислота) (А. к.) или метакриловой кислоты (См. Метакриловая кислота) (М. к.) общей формулы где R = Н или СН3 (соответственно для А. к. или М. к.), R алифатический,… …

Полимеры, содержащие амидные группировки СО NH в основной цепи макромолекулы, связанные с алифатическими или ароматическими радикалами (соответственно алифатические или ароматические П.). Основные промышленные способы получения П.… … Большая советская энциклопедия

Термопластичные полимеры, пластмассы, при переработке которых не происходит химические реакции отверждения полимеров (См. Отверждение полимеров) и материал в изделии сохраняет способность плавиться и растворяться. См. также Пластические… … Большая советская энциклопедия

Полимер - (Polymer) Определение полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Информация об определении полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Содержание Содержание Определение Историческая справка Наука о Полимеризация Виды… … Энциклопедия инвестора

Высокомолекулярное соединение, вещество с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов.), состоит из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок составных звеньев,… … Википедия

Термопластичными называют полимеры, способные многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении. Эти и многие другие свойства термопластичных полимеров объясняются линейным строением их макромолекул. При нагревании взаимодействие между молекулами ослабевает и они могут сдвигаться одна относительно другой (как это происходит с частицами влажной глины), полимер размягчается, превращаясь при дальнейшем нагревании в вязкую жидкость. На этом свойстве базируются различные способы формования изделий из термопластов, а также соединение их сваркой.

Однако на практике не все термопласты так просто можно перевести в вязкотекучее состояние, так как температура начала термического разложения некоторых полимеров ниже температуры их перехода в вязкотекучее состояние (это характерно, в частности, для поливинилхлорида, фторпластов и др.). В таком случае используют различные технологические приемы, снижающие температуру текучести (например, вводят пластификаторы) или задерживающие термодеструкцию (введением стабилизаторов, переработкой в среде инертного газа).

Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать, но и хорошо растворяться в правильно подобранных растворителях. Тип растворителя зависит от химической природы полимера. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации (2...5 %), отличаются довольно высокой вязкостью, причиной этого являются большие размеры полимерных молекул по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь переходит в твердое состояние. На этом основано использование растворов термопластов в качестве лаков, красок, клеев и вяжущего компонента в мастиках и полимеррастворах.

К недостаткам термопластов относятся низкая теплостойкость (обычно не выше 80...120 °С), низкая поверхностная твердость, хрупкость при пониженных температурах и текучесть при высоких, склонность к старению под действием солнечных лучей и кислорода воздуха.

Но положительные свойства пластмасс на основе термопластичных полимеров с лихвой компенсируют недостатки последних. Среди термопластов выделяют группу важнейших, называемых многотоннажными, годовое производство которых в мире достигает более 5 млн т в год (табл. 9.2). С учетом низкой плотности полимеров (почти в 8 раз ниже, чем у стали) объемы их производства сравнимы с объемами производства металлов.

Таблица 9.2. Объемы производства главнейших термопластичных полимеров в мире (данные на 2001 г.)

В строительстве используется около 20...25 % производимых полимеров. Главнейшие термопластичные полимеры, применяемые в строительстве,- поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен и полипропилен, а также поливинилацетат, полиакрилаты, полиизобути-лен и др.

Кроме полимеров, получаемых из одного мономера, синтезируют сополимеры - продукты, получаемые совместной полимеризацией (сополимеризацией) двух и более мономеров. В таком случае образуются материалы с новым комплексом свойств. Так, винилацетат по-лимеризуют совместно с этиленом для получения сополимера более прочного и водостойкого, чем поливинилацетат, но сохраняющего его высокие адгезионные свойства. Широкий спектр сополимеров выпускают на базе акриловых мономеров.

Полиэтилен (-СН^ - СН^ -)„ - продукт полимеризации этилена - самый распространенный в наше время полимер. Полиэтилен роговидный, жирный на ощупь, просвечивающийся материал, легко режется ножом; при поджигании горит и одновременно плавится с характерным запахом горящего парафина. При комнатной температуре полиэтилен практически не растворяется ни в одном из растворителей, но набухает в бензоле и хлорированных углеводородах; при температуре выше 70...80 °С он растворяется в указанных растворителях.

Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, биологически инертен. Под влиянием солнечного излучения (УФ его составляющей) полиэтилен стареет, теряя эксплуатационные свойства.

Впервые полиэтилен был синтезирован в 1932 г. методом высокого давления. Более эффективный метод низкого давления появился в 1953 г. В настоящее время полиэтилен синтезируют несколькими методами. При этом получают полиэтилен двух типов: высокой плотности (на изделиях из него стоит аббревиатура PEHD - Polyethilen High Dencity) и низкой плотности (PELD - Polyethilen Low Dencity), различающиеся строением молекул и физико-механическими свойствами (табл. 9.3). Полиэтилен высокой плотности с меньшей разветвленностью молекул имеет большую степень кристалличности, чем полиэтилен низкой плотности.

Таблица 9.3. Физико-механические свойства полиэтилена

Показатель	Тип полиэтилена
Показатель	низкой плотности (LD)	высокой плотности (HD)
Плотность, кг/м 3
Температура плавления, °С
Теплопроводность, Вт/м К
Предел прочности при растяжении, МПа
Предел текучести при растяжении, МПа
Относительное удлинение, %
Твердость по Бринеллю, МПа

При нагреве до 50...60 °С полиэтилен снижает свои прочностные показатели, но при этом сохраняет эластичность до минус 60...70°С. Полиэтилен хорошо сваривается и легко перерабатывается в изделия. Из него изготавливают пленки (прозрачные и непрозрачные), трубы, электроизоляцию. Вспененный полиэтилен в виде листов и труб используется для целей теплоизоляции и герметизирующих прокладок (см. п. 16.4).

Недостатки полиэтилена - низкая теплостойкость и твердость, горючесть, быстрое старение под действием солнечного света. Защищают полиэтилен от старения, вводя в него наполнители (сажу, алюминиевую пудру) и/или специальные стабилизаторы.

Для повышения теплостойкости полиэтилена производят его молекулярную сшивку. Изделия из сшитого полиэтилена (РЕХ) могут работать при температуре до 95 °С и выдерживать кратковременный нагрев до 125...130 °С. При этом полиэтилен теряет способность свариваться. Сшитый полиэтилен используют при производстве труб и электрических кабелей.

Полипропилен [-СН^ - СЩСН^)-]» - полимер, по составу близкий к полиэтилену. При синтезе полипропилена образуется несколько различных по строению полимеров: изотактический, атактический и синдиотактический.

В основном применяется изотактический полипропилен. Он отличается от полиэтилена большей твердостью, прочностью и теплостойкостью (температура размягчения около 170°С), переход в хрупкое состояние происходит уже при минус 10...20 °С. Плотность полипропилена 920...930 кг/м; прочность при растяжении 25...30 МПа; относительное удлинение при разрыве 200...800 %. Полипропилен плохо проводит тепло - Х = 0,15 Вт/(м К).

Максимальная температура эксплуатации для изделий из полипропилена 120...140 °С, но изделия, находящиеся в нагруженном состоянии, например трубы горячего водоснабжения, не рекомендуется использовать при температуре выше 75 °С.

Применяют полипропилен практически для тех же целей, что и полиэтилен, но изделия из него более жесткие и формоустойчивые.

Атактический полипропилен (АПП) получается при синтезе полипропилена как неизбежная примесь, но легко отделяется от изотакти-ческого полипропилена экстракцией (растворением в углеводородных растворителях). АПП-мягкий эластичный продукт плотностью 840...845 кг/м с температурой размягчения 30...80°С. Применяют АПП как модификатор битумных композиций в кровельных материалах (см. п. 16.2).

Полиизобутилен [- СНд - С(СНз)з - СН^ -]„ - каучукоподоб-ный термопластичный полимер, подробно описанный в п. 9.5.

Полистирол (поливинилбензол) [- СН^ - СЩС^Нз) -]„ - прозрачный полимер плотностью 1050...1080 кг/м; при комнатной температуре жесткий и хрупкий, а при нагревании до 80... 100 °С размягчающийся. Прочность при растяжении (при 20 °С) 35...50 МПа. Полистирол хорошо растворяется в ароматических углеводородах (влияние бензольного кольца, входящего в состав молекул полистирола), сложных эфирах и хлорированных углеводородах. Полистирол горюч и хрупок. Для снижения хрупкости полистирол синтезируют с другими мономерами или совмещают с каучуками (ударопрочный полистирол).

В строительстве полистирол применяют для изготовления теплоизоляционного материала - пенополистирола, по структуре аналогичного ячеистому бетону (плотностью 15...50 кг/м 3), облицовочных плиток и мелкой фурнитуры. Раствор полистирола в органических растворителях - хороший клей.

Поливинилацетат [- СНд - СЩСН^СОО) -]„ - прозрачный бесцветный жесткий при комнатной температуре полимер плотностью 1190 кг/м 3 . Поливинилацетат растворим в кетонах (ацетоне), сложных эфирах, хлорированных и ароматических углеводородах, набухает в воде; в алифатических и терпеновых углеводородах не растворяется. Поливинилацетат не стоек к действию кислот и щелочей; при нагреве выше 130... 150 °С он разлагается с выделением уксусной кислоты. Положительное свойство поливинилацетата - высокая адгезия к каменным материалам, стеклу, древесине.

В строительстве Поливинилацетат применяют в виде поливинила-цетатной дисперсии (ПВАД) - сметанообразной массы белого или светло-кремового цвета, хорошо смешивающейся с водой. Поливи-нилацетатную дисперсию получают полимеризацией жидкого ви-нилацетата, эмульсированного в виде мельчайших частиц (до 5 мкм) в воде. Для стабилизации эмульсии винилацетата используют поливиниловый спирт [- СН^ - СН(ОН) -]„. При полимеризации капельки винилацетата превращаются в твердые частицы поливинилацетата, таким образом получается поливинилацетатная дисперсия, стабилизатором которой служит тот же поливиниловый спирт. Содержание полимера в дисперсии около 50 %.

Поливинилацетатная дисперсия выпускается средней (С), низкой (Н) и высокой (В) вязкости в пластифицированном и непластифицированном виде. Пластификатором служит дибутилфталат, содержание которого указывается в марке индексом. В грубодисперс-ной ПВАД, обычно применяемой в строительстве, содержание пластификатора (% от массы полимера): 5...10 (индекс 4), 10...15 (индекс 7) и 30...35 (индекс 20).

Необходимо помнить, что пластифицированная дисперсия немо-рбзостойка и при замораживании необратимо разрушается с осаждением полимера. Поэтому в зимнее время пластификатор поставляют в отдельной упаковке. Для пластификации пластификатор перемешивают с дисперсией и выдерживают 3...4 ч для его проникновения в частицы полимера. Непластифицированная дисперсия выдерживает не менее четырех циклов замораживания - оттаивания при температуре до-40 °С. Срок хранения ПВАД при температуре 5... 20 °С - бмес.

Поливинилацетат широко применяют в строительстве. На его основе делают клеи, вододисперсионные краски, моющиеся обои. ПВАД применяют для устройства наливных мастичных полов и для модификации цементных растворов (полимерцементные растворы и бетоны-ем, п. 12.8). Дисперсией, разбавленной до 5...10%-ной концентрации, грунтуют бетонные поверхности перед приклеиванием облицовки на полимерных мастиках и перед нанесением полимер-цементных растворов.

Недостаток материалов на основе дисперсий поливинилацета-та - чувствительность к воде: материалы набухают, и на них могут появиться высолы. Это объясняется наличием в дисперсиях заметного количества водорастворимого стабилизатора и способностью самого полимера набухать в воде. Так как дисперсия имеет слабокислую реакцию (рН 4,5...6), при нанесении на металлические изделия возможна коррозия металла.

Поливинилхлорид (-СН^ - СНС1-)„ - самый распространенный в строительстве полимер - представляет собой твердый материал без запаха и вкуса, бесцветный или желтоватый (при переработке в результате термодеструкции может приобрести светло-коричневый цвет). Плотность поливинилхлорида 1400 кг/м 3 ; предел прочности при растяжении 40...60 МПа. КЛТРполивинилхлорида 50 lO" 6 ^ 1 , теплопроводность - 0,22 Вт/(м К). Температура текучести поливинилхлорида 180...200 °С, но уже при нагревании выше 160 °С он начинает разлагаться с выделением НС1. Это обстоятельство затрудняет переработку поливинилхлорида в изделия.

Поливинилхлорид хорошо совмещается с пластификаторами. Это облегчает переработку и позволяет получать пластмассы с самыми разнообразными свойствами: жесткие листы и трубы, эластичные погонажные изделия, мягкие пленки. Поливинилхлорид хорошо сваривается; склеивается он только некоторыми видами клеев, например перхлорвиниловым. Положительное качество поливинилхлорида - высокие химическая стойкость, диэлектрические показатели и низкая горючесть.

В строительстве Поливинилхлорид применяют для изготовления материалов для полов (различные виды линолеума, плитки), труб, погонажных изделий (поручни, плинтусы сайдинг и т. п.) и отделочных декоративных пленок и пенопластов.

Перхлорвинил - продукт хлорирования поливинилхлорида, содержащий 62,5...64,5 % (по массе) хлора, вместо 56 % в поливинил-хлориде. Плотность перхлорвинила около 1550...1580 кг/м. Он характеризуется очень высокой химической стойкостью (к кислотам, щелочам, окислителям); трудносгораем. В отличие от поливинилхлорида перхлорвинил легко растворяется в хлорированных углеводородах, ацетоне, этилацетате, толуоле, ксилоле и других растворителях. Положительное качество перхлорвинила - высокая адгезия к металлу, бетону, древесине, коже и поливинилхлориду. Сочетание высокой адгезии и хорошей растворимости позволяет использовать перхлорвинил в клеях и окрасочных составах. Перхлорвиниловые краски благодаря высокой стойкости этого полимера используют для отделки фасадов зданий (см. п. 18.2 и 18.5). Перхлорвинил - трудно-сгораемый материал.

Поликарбонаты - сравнительно новая для строительства группа полимеров - сложных эфиров угольной кислоты. Наибольший интерес представляютлинейные ароматические поликарбонаты с молекулярной массой (30...35) 10 3 , отличающиеся высокой температурой плавления (250 ± 20) °С и относящиеся к самозатухающим веществам. Они отличаются высокими физико-механическими показателями, мало изменяющимися в интервале температур от- 100до+ 150°С. Плотность поликарбонатов 1200 кг/м; прочность при растяжении 65 ± 10 МПа при относительном удлинении 50...100 %; у них высокая ударопрочность и твердость (НВ 15...16 МПа).

Перерабатывают поликарбонат в изделия экструзией, литьем под давлением горячим прессованием и др. Он легко обрабатывается механическими методами, сваривается горячим воздухом и склеивается с помощью растворителей. Поликарбонаты оптически прозрачны, устойчивы к атмосферным воздействиям, в том числе и к УФ-облуче-нию. Их широко применяют для электротехнических изделий (розеток, вилок, телефонных аппаратов и т.п.). В строительстве листовой поликарбонат и пустотелые (сотовые) панели используют для свето-прозрачных ограждений.

Кумароноинденовые полимеры - полимеры, получаемые полимеризацией смеси кумарона и индена, содержащихся в каменноугольной смоле и продуктах пиролиза нефти. Кумароноинденовый полимер имеет небольшую молекулярную массу (менее 3000) и в зависимости от ее значения может быть каучукоподобным или твердым хрупким материалом. Снизить хрупкость кумароноинденовых полимеров можно совмещая их с каучуками, фенолформальдегидными смолами и другими полимерами. Эти полимеры хорошо растворяются в бензоле, скипидаре, ацетоне, растительных и минеральных маслах. Кумароноинденовые полимеры в расплавленном или растворенном виде хорошо смачивают другие материалы, а после затвердевания сохраняют адгезию к материалу, на который были нанесены. Они входят в состав плиток для полов, лакокрасочных материалов и приклеивающих мастик.