Опишите свойства полиэтилена полипропилена и тефлона где применяют эти вещества кратко

Обновлено: 04.07.2024

1) Какие вещества относят к высокомолекулярным соединениями? Что называют полимером? На конкретных полимерах поясните, чем различаются мономер и структурное звено полимера. ?

2) Поясните, что такое степень полимеризации. ?

3) Охарактеризуйте процесс получения полиэтилена и полипропилена в промышленности. ?

4) Опишите свойства полиэтилена, полипропилена и тефлона?? ? Где применяют эти вещества. ?

5) В чем сущность процесса образования фенолформальдегидной смолы. Какие фенопласты из неё получают. ?

6) Какие полимеры называют термопластичными, а какие - термореактивными. Приведите примеры.

ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТЬТЕ МНЕ. ОООЧЕНЬ НАДО. !
ХОТЯ БЫ НА ОДИН - ТРИ ВОПРОСА. !

Всем огромное спасибо, заранее.

Термореактивные полимеры — полимеры с пространственной структурой, которые при нагревании разлагаются, не переходя в вязкотекучее состояние.
Термопластичные полимеры — это полимеры, которые могут подвергаться вторичной термической обработке. пластмасса например
Стеклонаполненные термопластичные и термореактивные полимеры успешно применяют для изготовления деталей машин оргтехники, компьютеров и электронного оборудования, таких, как корпуса, кожухи, основания, и других деталей, где необходимы точные допуска на размеры.

Степенью полимеризации называется:

среднее число структурных звеньев в макромолекуле

число химических связей в структурном звене

средняя относительная молекулярная масса полимера

число атомов в структурном звене полимера

Фенолформальдегидные смолы - продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария) . При избытке фенола и кислом катализаторе образуется линейный полимер - новолак, цепь которого содержит приблизительно 10 фенольных остатков, соединенных между собой метиленовыми мостиками:

Новолаки - термопластичные полимеры, которые сами по себе не способны переходить в неплавкое и нерастворимое состояние. Но они могут превращаться в трехмерный полимер при нагревании их с дополнительной порцией формальдегида в щелочной среде.
При использовании щелочных катализаторов и избытка альдегида в начальной стадии поликонденсации получаются линейные цепи резола, которые при дополнительном нагревании "сшиваются" между собой за счет групп CH2OH, находящихся в пара-положении фенольного кольца, с образованием трехмерного полимера - резита:

Таким образом, резолы являются термореактивными полимерами.

Фенолоформальдегидные полимеры применяются в виде прессовочных композиций с различными наполнителями, а также в производстве лаков и клея.

Отвержденные смолы характеризуются высокими тепло-, водо- и кислостойкостью, а в сочетании с наполнителями и высокой механической прочностью.

Из фенолформальдегидного полимера, добавляя различные наполнители, получают фенолформальдегидные пластмассы, т. н. фенопласты. Их применение очень широко. Это: шарикоподшипники, шестерни и тормозные накладки для машин; хороший электроизоляционный материал в радио- и электротехнике. Изготовляют детали больших размеров, телефонные аппараты, электрические контактные платы. Для склеивания пенополистирольных плит, применяемых для изготовления моделей в литейном производстве.

Получение фенолформальдегидной смолы

1. В пробирку помещают 10 капель жидкого фенола и 8 капель 40% формальдегида. Смесь нагревают на водяной бане до растворения фенола. Через 3 минуты в пробирку добавляют 5 капель концентрированной соляной кислоты и помещают ее в стакан с холодной водой. После образования в сосуде двух четких фаз следует слить воду и вылить полимер из пробирки. В течение нескольких минут образовавшаяся новолачная смола затвердевает.

2. В небольшую колбочку помещают 15 г фенола и 25 мл концентрированного раствора формалина и нагревают (под тягой) на горелке, периодически встряхивая содержимое колбы. Добавляют 1-2 мл соляной кислоты и продолжают нагревание. Вначале реакция идет бурно и смесь в колбе становится однородной. Через некоторое время (около 10 минут) на дне колбы образуется смолистый осадок. Верхний слой жидкости сливают и быстро извлекают смолу, которая на воздухе густеет и постепенно затвердевает.

Фенолформальдегидные смолы [-C6H3(OH)-CH2-]n - продукты поликонденсации фенола C6H5OH с формальдегидом CH2=O.
Взаимодействие фенола с формальдегидом идет по схеме:

*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.

Ответы к параграфу 42

1.Какие вещества относят к высокомолекулярным соединениям? Что называют полимером? На конкретных примерах поясните, чем различаются мономер и структурное звено полимера.
Высокомолекулярные вещества (полимеры) – это вещества, состоящие из мономерных звеньев, соединенных в макромолекулы посредством химических связей.

2. Поясните, что такое степень полимеризации.
Степень полимеризации – это число мономерных звеньев в составе макромолекулы.

3. На конкретном примере покажите возможность образования полимера со стереорегулярным и стереонерегулярным строением.

4. Охарактеризуйте процесс получения полиэтилена и полипропилена в промышленности. Составьте уравнения соответствующих реакций.

5. Опишите свойства полиэтилена, полипропилена и тефлона. Где применяют эти вещества?

6. Составьте уравнения реакций образования поливинилхлорида, полистирола, полиметилметакрилата. Где применяют эти полимеры?

7. На конкретных примерах поясните, чем отличаются реакции поликонденсации от реакции полимеризации.

8. В чем сущность процесса образования фенолформальдегидной смолы? Какие фенопласты из нее получают?

9. Какие полимеры называют термопластичными, а какие – термореактивными? Приведите примеры.
Термопласты – это полимеры, способные обратимо переходить в вязкотекучее состояние при нагревании. Примером такого полимера может служить полистирол. При переходе полистирола в вязкотекучее состояние, проводится его формование. После придания ему необходимой формы полимер охлаждается.
Термореактивными являются полимеры, переработка которых сопровождается необратимой химической реакцией. Примером может служить фенолформальдегидная смола и эпоксидный клей.

Полипропилен и полиэтилен являются одними из самых распространенных видов полимерных материалов. Их успешно используют в промышленности, быту, сельском хозяйстве. Благодаря уникальному составу они практически не имеют аналогов. Рассмотрим подробнее основные сходства и различия полипропилена и полиэтилена, а также сферы применения материалов.

Состав

Оба этих газообразных вещества относятся к особым соединениям, так называемым алкенам, или ациклическим непредельным углеводородам. Чтобы придать им твердую структуру, проводится полимеризация – создание высокомолекулярной материи, которая образуется при помощи соединения отдельных молекул низкомолекулярных веществ с активными центрами растущих полимерных молекул.

В итоге и образуется твердый полимер, химической основой которого служат лишь углерод и водород. Отдельные характеристики материалов формируются и повышаются за счет добавления в их состав специальных присадок и стабилизаторов.

По форме первичного сырья полипропилен и полиэтилен разницы практически не имеют – в основном они выпускаются в виде небольших шариков или плит, которые, кроме состава, могут отличаться лишь размерами. Уже потом путем переплавки или прессования из них производят различные изделия: водопроводные трубы, тару и упаковку, корпуса для лодок и многое другое.

Свойства

Согласно общепринятому в мире немецкому стандарту DIN4102, оба материала относятся к классу B: трудно возгораемые (B1) и нормально возгораемые (B2). Но, несмотря на взаимозаменяемость в некоторых сферах деятельности, по своим свойствам полимеры имеют ряд отличий.

Полиэтилен

После процесса полимеризации полиэтилен представляет собой твердый материал с необычной на ощупь поверхностью, как будто покрытой небольшим слоем воска. За счет низких показателей плотности он легче воды и имеет высокие характеристики:

вязкости;
гибкости;
эластичности.

Полиэтилен является отличным диэлектриком, устойчив к радиоактивным излучениям. Этот показатель у него самый высокий среди всех подобных полимеров. Физиологически материал абсолютно безвреден, поэтому широко используется при производстве различных изделий для хранения или упаковки пищевых продуктов. Без потери качества способен выдерживать довольно широкий диапазон температур: от -250 до +90° в зависимости от его марки и производителя. Температура самовоспламенения составляет +350°.

Полиэтилен обладает высокой устойчивостью к ряду органических и неорганических кислот, щелочам, солевым растворам, минеральным маслам, а также к различным веществам с содержанием спирта. Но в то же время, как и полипропилен, он боится контакта с мощными неорганическими окислителями типа HNO3 и H2SO4, а также с некоторыми галогенами. Даже незначительное воздействие этих веществ приводит к его растрескиванию.

Полипропилен

Полипропилен имеет высокие показатели ударной вязкости и износоустойчивости, водонепроницаем, без потери качества выдерживает многократные изгибы и изломы. Материал безвреден физиологически, поэтому изделия из него пригодны для хранения пищевых продуктов и питьевой воды. Он не имеет запаха, не тонет в воде, при возгорании не выделяет дыма, а плавится каплями.

За счет неполярной структуры хорошо переносит контакт со многими органическими и неорганическими кислотами, щелочами, солями, маслами и спиртосодержащими компонентами. Он не реагирует на влияние углеводородов, но при продолжительном воздействии их паров, особенно при температуре выше 30°, происходит деформация материала: вздутие и набухание.

Негативно сказываются на целостности полипропиленовых изделий галогены, различные окисляющие газообразования и окислители высокой концентрации, такие как HNO3 и H2SO4. Самовоспламеняется при +350°. В целом химическая стойкость полипропилена при одинаковом температурном режиме почти не отличается от показателей стойкости полиэтилена.

Особенности производства

Полиэтилен изготавливают путем полимеризации газообразного вещества этилена при высоком или низком давлении. Материал, производимый при высоком давлении, называется полиэтилен низкой плотности (LDPE), его полимеризуют в трубчатом реакторе или специальном автоклаве. Полиэтилен низкого давления и высокой плотности (HDPE) получают при помощи газовой фазы или комплексных металлоорганических катализаторов.

Исходное сырье для производства полипропилена (газ пропилен) добывают путем переработки нефтепродуктов. Выделенная таким методом фракция, содержащая примерно 80% необходимого газа, проходит дополнительную очистку от лишней влаги, кислорода, углерода и других примесей. В результате получается газ пропилен высокой концентрации: 99–100%. Затем, используя специальные катализаторы, газообразное вещество полимеризуют при среднем давлении в среде особого жидкого мономера. В виде сополимера нередко применяется газ этилен.

Сферы применения

Полипропилен, как и хлорированный ПВХ (поливинилхлорид), активно используется в производстве водопроводных труб, а также в качестве изоляции для электрических кабелей и проводов. Благодаря стойкости к ионизирующим излучениям изделия из полипропилена широко применяются в медицине, атомной промышленности. Полиэтилен, особенно высокого давления, обладает меньшей прочностью. Поэтому чаще используется в производстве различной тары (ПЭТ), брезента, упаковочных материалов, термоизоляционных волокон.

Что выбрать?

Выбор материала будет зависеть от типа конкретного изделия и его назначения. Полипропилен обладает меньшим весом, продукция из него выглядит более презентабельно, она не так подвержена загрязнению и проще в уходе в сравнении с полиэтиленом. Но из-за дороговизны сырья затраты на производство полипропиленовых изделий на порядок выше. Например, при одинаковых эксплуатационных характеристиках упаковка из полиэтилена почти вполовину дешевле.

Полипропилен не сминается, сохраняет свой внешний вид при погрузке-разгрузке, но зато хуже переносит холод – становится хрупким. Полиэтилен же легко выдерживает даже сильные морозы.

Читайте также: