Главная >> Химия 10 класс. Профильный уровень. Кузнецова

Глава 16. Полимеры и полимерные материалы

Пластмассы

Полистирол

Полистирол — аморфный полимер, имеет линейную структуру. Это твердый полимер, прозрачный, плотность его равна 1,05-1,07 г/см³. Молекулярная масса от 50 000 до 300 000. Термопластичен. Размягчается при температуре 80-150 °С, легко растворяется в органических растворителях, поэтому изделия из него можно склеивать. Устойчив к кислотам и щелочам. При температуре 315 °С полистирол легко деполимеризуется, при этом образуется исходный мономер — стирол.

Демонстрационный опыт. В большую пробирку поместим немного полистирола в виде крошки, закроем пробирку пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка с длинным концом (в качестве холодильника). Конец газоотводной трубки опустим в другую пробирку, которая должна быть помещена в химический стакан, заполненный холодной водой. Осторожно нагреваем пробирку с полистиролом до тех пор, пока не заметим, что в пробирке- приемнике собралось немного жидкости. Опишите физические свойства полученной жидкости. Проверьте с помощью раствора перманганата калия, к каким углеводородам относится стирол.

Применение полистирола очень разнообразно — от пленки в электрических конденсаторах толщиной 0,02 мм до толстых плит из пенополистирола. Полистирол обладает высокими электроизоляционными свойствами, поэтому его применяют в радиотехнике, на телевидении. Полистирол можно вспенивать газами. При этом образуется пенополистирол, который обладает тепло- и звукоизоляционными свойствами, поэтому его используют в строительстве. Полистирол является нетоксичным полимером, из него изготавливают различную посуду.

Фенолоформальдегидные пластмассы

Фенолоформальдегидные пластмассы (фенопласты). Основой этих пластмасс является фенолоформальдегидная смола, которую получают реакцией поликонденсации.

В реакцию вступают мономеры фенол и формальдегид в присутствии катализатора (кислоты или щелочи):

В результате этой реакции образуются высокомолекулярное соединение — фенолоформальдегидная смола и низкомолекулярное вещество — вода. В данной реакции участвуют атомы водорода молекулы фенола, находящиеся в положениях 2 и 6. В кислой среде при небольшом избытке фенола образуются новолаки — низкомолекулярные смолы линейного строения. При взаимодействии фенола и фенолформальдегида, взятых в равных количествах, или при избытке формальдегида образуется резол, который напоминает по структуре новолак, однако некоторые из его бензольных колец содержат группы —СН₂ОН. Резолы с небольшой молекулярной массой (800-1000) растворимы в спирте, ацетоне. Такие растворы используются в качестве клеев (БФ-2, БФ-6), лаков, герметиков. К резольной смоле добавляют наполнители (древесную муку, стекловолокно и др.), пластификатор, антиокислители и всю эту смесь нагревают. При повышенной температуре реакция поликонденсации продолжается и во взаимодействие вступает атом водорода фенола, находящийся в положении 4. Линейные макромолекулы «сшиваются» между собой метиленовыми группами от формальдегида. Полимер приобретает пространственную структуру.

Резольная смола превращается в резит. Этот полимер при повышенной температуре разлагается не размягчаясь.

Фенопласты нашли широкое применение, так как они прочные, износоустойчивые и коррозийно-устойчивы, хорошие электроизоляторы. Из них изготавливают шарики подшипников и шестерни для машин, выдерживающие большие нагрузки, тормозные накладки для автомашин и мотоциклов, ступени для эскалаторов, телефонные аппараты, их широко используют в радио- и электротехнике.

<<< К началу      Окончание >>>