Курс общей химии. Мингулина, Масленникова, Коровин_1990 -446с (996867), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Кроме того, его используют для нанесения антифрикционных, гидрофобных и зашнтных покрытий. П о л и м е т и л м е т а к р и л а т (плексиглас) — термопласт, получаемый методом полимеризации метилметакрилата. Механически прочен (см. табл. Х1П.1), устойчив к действию кислот, щелочей, бензина, масла, атмосферостоек. Растворяется в дихлорэтане, ароматических углеводородах, кетонах, сложных эфирах. Бесцветен и оптически прозрачен. Применяется в электротехнике, радиотехнике и приборостроении, лазерной технике, как конструкционный материал, а также как основа клеев. Пол на м ид — гермопласт, содержащий в основной цепи амидогруппу — ЧН вЂ” СΠ—, например поли-в-капромид (капрон) [ — и!Н вЂ” (СН~) 5 — СΠ— ] „полигексаметиленадипинамид (найлон [ — НН вЂ” (Снр) 5 — ЫЙ вЂ” СΠ— (СН2) 4 — СΠ— ] „, полидодеканамид [ — )х)н — (Снг) „— СΠ— ]„и др.
Их получают как поликонденсацией, так и полимеризацией. Плотность полимеров 1,0— 1,3 г/ем~. Характеризуются высокой прочностью, износостойкостью, диэлектрическими свойствами. Устойчивы в маслах, бензине, разбавленных кислотах и концентрированных щелочах. Применяются для получения волокон, изоляционных пленок, конструкционных, антифрикционных и электроизоляционных изделий.
Синтетические каучуки (эластомеры) получают эмульсионной или стереоспецифической полимеризацией. При вулкаиизации превращаются в резину, для которой характерна высокая эластичность. Промышленность выпускает большое число различных синтетических каучуков (СК), свойства которых зависят от типа моиомеров. Многие каучуки получают совместной полимеризацией двух и более мономеров.
Различают СК общего и специального назначения. К СК общего назначения относят бутадиеиовый [ — СН2 — СН=СН вЂ” СН2 — [„и бутадиенстирольный [ — СН2 — СН=СН СН2 [ «[ СН~ СН(С6Нз) [ и. Резины на их основе используются в изделиях массового назначения (шины, защитные оболочки кабелей и проводов, ленты и т. д.). Из этих каучуков также получают эбонит, широко используемый в электротехнике. Резины, получаемые из СК специального назначения, кроме эластичности характеризуются некоторыми специальными свойствами, например бензо- и маслостойкостью (бутадиен-нитрильный СК вЂ” [ — СНг — СН=СН вЂ” СНг — [„— [ — СНз — СН(СН) — [,), бензо-, масло- и теплостойкостью, негорючестью (хлоропреновый СК [ — СНт — С (С!)=СН вЂ” СНг — [.), изиосостойкостью (полиуретановый и др.) Крем ни йорга нические полимеры (силикоиы)— содержат атомы кремния в элементарных звеньях макромолекул, например: Большой вклад в разработку кремиийоргаиических полимеров внес советский ученый К.
А. Андрианов. Характерной особенностью этих полимеров является высокая тепло- и морозостойкость, эластичность. Кремнийорганические полимеры используют для получения лаков, клеев, пластмассы и резины. Кремний- органические каучуки [ — 8!(К2) — Π— [„, например диметилсилоксановый, и метилвинилсилоксановый имеют плотность 0,96— 0,98 г/см', температуру стекловаиия 130'С. Растворимы в углеводородах, галогеноуглеводородах, эфирах. Вулкаиизируются с помощью органических пероксидов.
Резины могут эксплуатироваться при температуре от — 90 до +300'С, обладают атмосферостойкостью, высокими электроизоляциоиными свойствами (р = !О'~ — !О'6 Ом см). Применяются для изделий, работающих в условиях большого перепада температур, например для защитных покрытий космических аппаратов, холодильных аппаратов и т, д. Ф е иол о- и а м и и о форм а льде г иди ые смолы получают поликоиденсацией формальдегида с феиолом или аминами (см.
$ ХП1.1), Это термореактивиые полимеры, у которых в результате образования поперечных связей образуется сетчатая пространственная структура, которую невозможно превратить в збв линейную структуру, т. е. процесс идет необратимо. Их используют как основу клеев, лаков, ионитов и пластмасс. Пластмассы на основе фенолоформальдегидных смол получили название фенопластов, на основе мочевино-формальдегидных смол — аминопластов. Наполнителями фенопластов и аминопластов служат бумага или картон (гетинакс), ткань (текстолит), древесина, кварцевая и слюдяная мука и др. Фенопласты стойки к действию воды, растворов кислот, солей и оснований, органических растворителей, трудногорючи, атмосферостойки, являются хорошими диэлектриками, Используются в производстве печатных плат, корпусов электротехнических и радиотехнических изделий, фольгированных диэлектриков.
Аминопласты характеризуются высокими диэлектрическими и физико-механическими свойствами, устойчивы к действию света и УФ-лучей, трудногорючи, стойки к действию слабых кислот и оснований и многих растворителей. Они могут быть окрашены в любые цвета. Применяются для изготовления электротехнических изделий (корпусов приборов и аппаратов, выключателей, плафонов, тепло- и звукоизоляционных материалов и др.). КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Напишите структурнукг формулу вннилацетата Приведите схему полимернзации этого соединения. 2. Нанни!иге схему реакпии рвликпл<ной полимсри<ации стирола Какими свойствами обладает полученный цролукт и тле он применяется) 3.
Составьте схему реакции г!олимеризаг<ии, в результате которой получают бутадиеновый каучук 4. Приведите схему реакции радикальной палимеризапии акриловой кислоты. 5. Г!рннедите схему реакции ионной полимеризации буталиена Какими свойстнамн облалает пролукт реакпии и где он нрименяется? 6. Нривелите схему реакции ионной полимеризации формальдегида 7. Приведите схему реакции поликонденсации терефта.левой кислоты и эгиленгликоля 8. Напишите структ<рную формулу изопреново!о каучука регулярной и нерегулярной структуры 9. Приведите примеры двук диеновых углеводородов и наин<инте схемы реакций их полимеризации 19. Напишите схему реакпии почиконденсации гексаметиленлиамина и адили. новой кислоты.
11. Приведите формулы фторпроизвпдных атил<на и составьте схемы их нолимеризацни. Отличаются ли гвойства различных фторзамешенных полимеров? 12. 1Ыпишите схему реакпии получения влети.<сна Составьте схему реакции его полимеризапин Какими спепифическими свойствами обладает полиацетн. лен? 13. Составьте схемы реакций получения капрона методами полимеризации и поликонденсации 14. Составьте <тему рспкнни полимернзации, в результзте которой полу чается буталнен-стнрольный каучук 15. Составьте схему реакпии ноличеризации, в результате которой полу чают бутадиен-нигрилыгый каучук Какими свойствами обладает этот каучук' !6. Составьте схему реакции полимеришции хлоропреиа.
Что такое аулка питания? Поясните ни примере нулканизации хлоропреноного каучука 17. Состанше с~ему ргякпии рпликальиой полимеризации этилена Какими войствами об ~нзгн т полученный продукт и где он применяется? 369 18. Составьте схему реакции полимернзации метилового эфира метакриловой кислоты. Какими свойствами обладает полученный продукт н где он приме.
няется? 1и. Составьте схему реакции полимернзации хлоропрена. Какими свойствами обладает хлоропреновый каучук? 20. Составьте схему реанцин поликонденсацин фенола н формальдегнда Каким образом можно получить термореактивный полимер? 21. Составьте схему реакции полимеризации метилметакрилата. Какими свойствами обладает полученный продукт н где он применяется? 22. Напишите схему реакции полимеризации стирола. Какими свойствами обладает полученный продунт и где он прииеняется? Глава Х !'т' ХИМИЯ ВОДЫ И ТОПЛИВА.
ХИМИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЯ СРЕДЫ 0 Х1УЛ. СТРОЕНИЕ И СВОИСТВД ВОДЫ Вода относится к числу наиболее распространенных в природе веществ. Она играет исключительно важную роль в природе, в жизнедеятельности растений, животных и человека, а также в технологических процессах в различных отраслях народного хозяйства, На тепловых и атомных электростанциях, например, вода является основным рабочим веществом — теплоносителем, а на гидроэлектростанциях — носителем механической энергии. Исключительная роль воды в природе и технике обусловлена ее свойствами.
Вода — термодинамически устойчивое соединение. Стандартная энергия Гиббса образования жидкой воды при температуре 298 К равна — 237,57 кДж/моль, водяного пара — 228,94 кДж/моль. Соответственно константа диссоциации водяного пара на водород и кислород очень мала: Н 0 Н + /'20, К таз=8,88 ° 1О Константа диссоциации приближается к единице лишь при температуре выше 4000 К. Агрегатное состояние воды определяется температурой и давлением (рис. Х!Ъ'.1).
Кривая АО соответствует равновесию в системе лед — пар, кривая ОΠ— равновесию в системе переохлажденная вода — пар, кривая ОС вЂ” равновесию в системе вода — пар, кривая О — равновесию в системе лед— вода. Температура кристаллизации воды с повышением давления понижается (кривая ОВ). В точке О все кривые пересекаются. Эта точка называется тройной точкой и отвечает равновесию в системе лед — вода — пар. Согласно правилу фаз (см. уравнение Н.8), для этой точки степень свободы С равна нулю: С = К вЂ” Ф+2= 1 — 3+ 2 = О.
Условия равновесия в тройной системе строго фиксированы, н равновесие возможно лишь при температуре 0,01'С и давлении водяного пара 610 Па. Свойства воды существенно отличаются от свойств водородных соединений элементов у! группы (Нт$, Нт8е, НтТе). Вода 370 при обычных условиях находится в жидком состоянии, в то время как ука- (! ванные соединения — газы. Температуяг уууистяаааг ры кристаллизации и испарения воды значительно выше температур кристаллизации и испарения водородных соединений элементов Ч1 группы.