- Полиакрилаты [-CH2-CH(COOR)-]n - с увеличением R (R = н-алкил) полимеры приобретают способность кристаллизоваться за счет боковых цепей, а Тс уменьшается, эластичность возрастает (С1-С10). Получают эмульсионной полимеризацией акрилатов. Растворяются в собственных мономерах, ароматических углеводородах, в ацетоне (R=С1-С6). Применение: для производства листов, плёнок, протезов для зубов; связующее для слоистых пластиков; водные дисперсии полимеров метил-, этил- и бутилакрилатов и их сополимеров с метилметакрилатом - для приготовления лакокрасочных материалов, клеев, пропиточных составов для бумаги, кожи, древесины и тканей.
- Полиметакрилаты [-CH2-C(CH3)(COOR)-]n -жесткие прозрачные пластики (R=С1-С3), клейкие каучукоподобные соединения (R=С4-С14), воскообразные или хрупкие непрозрачные кристаллические вещества (R>С14). Отличаются от полиакрилатов с теми же R более высокими Тс и твердостью. Получают радикальной полимеризацией эфиров в массе, эмульсии или суспензии, реже в растворе. Растворимы в собственных мономерах, хлорированных и ароматических углеводородах, сложных эфирах. Устойчивы к действию воды, света, О2. При 80-100°С гидролизуются кислотами и растворами щелочей, при 200-250°С и g-облучения количественно деполимеризуются. Применение: для производства безосколочных многослойных стекол, протезов и контактных линз для глаз, приготовления клеев и лаков.
- Полиамиды [-CO-R-NH-]n - полимеры, содержащие в основной макроцепи амидные группы -СО-NН-. Термопласты. Мол. масса обычно 10-30 тыс., плотность 1.02-1.35 г/см3. Температуры плавления относительно велики из-за межмолекулярных водородных связей. Растворимы в сильнополярных растворителях: концентрированной Н2SO4, крезолах, ДМФА. Получают поликонденсацией дикарбоновых кислот (их эфиров, дихлорангидридов) с диаминами; полимеризацией лактамов. Максимальная степень кристалличности 40-70%, при замещении водорода амидной группы на алкильные заместители степень кристалличности существенно уменьшается и Тт уменьшается. Применение: в производстве волокон, пленок, изоляционных материалов, основа клеев.
- Поливиниловый спирт [-CH2-CH(OH)-]n - термопласт, растворим в горячей воде, гликолях, ДМФА. Получают кислотным или щелочным алкоголизом поливинилацетата. Применение: в производстве волокон, поливинилацеталей, лекарственных средств, крове- и плазмозаменителей; эмульгатор при полимеризации.
- Поливинилацетали - полимеры общей формулы:
Термопласты или реактопласты в зависимости от природы R; мол. Масса 15-200 тыс., растворимы во многих органических растворителях, обладают хорощей адгезией. Например, поливинилбутираль (R=С3Н7) - Тс=57°С, термопласт, Тразл >160°С, компонент лаков и клеев БФ, в многослойных стеклах “триплекс”. Получают взаимодействием поливинилового спирта с масляным альдегидом.
- Поливинилхлорид [-CH2-CHCl-]n - термопласт, мол. Масса 10-150 тыс., Тс=75-80°С, разлагается выше 110-120°С с выделением HCl. Получают суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе. Применяют для электроизоляции, производства трубок, пленок, искусственной кожи, волокна. При введении до 35% от массы полимера модификаторов (хлорированного полиэтилена, каучука), до 200% наполнителей (мел, сажа, аэросил) и до 10% пластификаторов получают жесткий термопластический материал - винипласт - применяют для производства трубопроводов, емкостей, профилей в строительстве, химическом машиностроении.
На основе полихлорвинила также изготаливают пластикат - мягкий термопластичный материал на основе полихлорвинила и пластификатора (до 1 мас. ч. на 1 мас. ч. полимера), а также термо- и светостабилизаторов, антиоксидантов, красителей, наполнителей (каолина, аэросила, мела). Применяют пластикат для изоляции проводов и кабелей, изготовления эластичных профилей, лент, трубок, шлангов, мембран.
- Кремнийорганические полимеры (силиконы) - содержат атомы кремния в элементарном звене макромолекулы. Различают полиорганосилоксаны [-O-SiR2-]n , полиорганосилазаны [-SiR2-NH-]n , полиорганоалкилен(или фенилен R`=С6Н4 ) силаны [-SiR2-R`-]n , полиалкиленсиланы [-CH2-CH(SiR3)-]n .Наиболее широко применяются полиорганосилоксаны - полимеры с боковыми группами СН3 и С6Н5. Линейные полиорганосилоксаны получают анионной полимеризацией циклоорганосилоксанов, в основном 3- и 4-членных. Разветвленные, циклолинейные и сетчатые полиорганосилоксаны получают гидролитической поликонденсацией соединений, содержащих у атома Si более двух гидролизующихся функциональных групп (хлор-, алкокси-, ацилокси и аминогруппы). Олигомерные разветвленные полиорганосилоксаны - основа кремнийорганических лаков и клеев, гидрофобизаторов. Также широко применяются силиконовые (силоксаноые) каучуки - основные типы диметил- и метилвинилсилоксаны. Молекулярная масса 300-800 тыс., Тс = -130°С. Резины на их основе тепло-, морозо-, атмосферостойки, физиологически инертны, при сгорании не выделяют токсичных продуктов. Температурные пределы эксплуатации от -90 до 300°С. Применяются для изготовления изделий медицинского назначения, в холодильной технике, для теплозащиты космических аппаратов.
- Полиолефины - продукты гомо- и сополимеризации олефинов. Термопластичные материалы, устойчивые к действию агрессивных сред. Обладают высокими диэлектрическими свойствами, низкой влаго- и газопроницаемостью. Легко перерабатываются в изделия.
-
Полиэтилен [-CH2-CH2-]n химически стоек в отсутствии окислителей. Различают по способу получения. Применяют при производстве труб, пленок, тары, в качестве антикоррозионного покрытия и изоляции.
-
Полипропилен -[-CН(СH3)-CH2-]n - термопласт, кристаллический изотактический полимер получают стереоспецифической полимеризацией пропилена на катализаторе Циглера-Натта в растворе, газовой фазе или в сжиженном пропилене. Устойчив в воде и агрессивных неорганических средах (кроме окислителей), в органических средах до 80°С (выше этой температуры набухает). Характерна высокая стойкость к многократным изгибам и к истиранию. Применяют для изготовления волокон, пленок, труб, бытовых изделий.
· Полистирол [-CH2-CHPh-]n -термопласт, получаемый радикальной полимеризацией стирола в массе или суспензии. Молекулярная масса 250-350 тыс., Тт = 82-95°С, растворим в стироле и ароматических углеводородах, склонен к растрескиванию. Применяется как конструкционный, электроизоляционный и декоративно-отделочный материал, для изготовления предметов бытового назначения (игрушки, посуды разового пользования). На основе полистирола получают ударопрочный полистирол - термопласт, имеющий двухфазную структуру: непрерывная фаза (матрица) - полистирол, дискретная фаза - каучук (бутадиеновый с размером частиц 2-5 мкм). Каучуковые частицы окружены привитым сополимером стирола с каучуком. Может проявлять свойства термоэластопласта. Применение: конструкционный материал, заменяющий дерево, металлы в машиностроении, в виде листо и пленки применяется для упаковки пищевых продуктов.
Находят широкое применение и разнообразные сополимеры стирола с другими мономерами. Например, акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер (АБС-пластик) имеет двухфазную структуру: непрерывная фаза - сополимер стирола с акрилонитрилом (обычно с мол. массой 120-180 тыс.), дискретная фаза - каучук (бутадиеновый, бутадиен-стирольный, бутадиен-акрилонитрильный с размером частиц 0.5-2 мкм), каучуковые частицы окружены привитым сополимером стирола с акрилонитрилом на каучуке. Конструкционный материал для автомобиле-, машино- и приборостроения, текстильной и пищевой промышленности, для изготовления спортинвентаря, мебели. Используется как наполнитель для полихлорвинила и поликарбоната, повышающий их ударную прочность и улучшающий перерабатываемость.
· Полисульфидные каучуки (тиоколы) Х-[-R-Sm-]n-X, где R - алифатический радикал, m » 2 или 4, X - группы SH или ОН. Жидкие с мол. массой 500-7500 и твердые с мол. массой 200-500 тыс., Тс от -23 до - 57°С. Жидкие - основа герметиков и клеев, из твердых изготавливают маслобензостойкие РТИ, защитные покрытия.
· Каучуки (эластомеры) - подразделяются на две основные группы: общего назначения (бутадиеновые, бутадиен-стирольные), применяемые в массовом производстве изделий, при эксплуатации которых реализуется наиболее характерное свойство резины - высокая эластичность (шины, конвейерные ленты); специального назначения, используемые в производстве изделий, которые наряду с эластичностью должны обладать специфическими свойствами, например, бензо- и маслостойкость (бутадиен-нитрильные каучуки), термо- и морозостойкость (кремнийорганические каучуки), износостойкость (уретановые эластомеры). Особые группы каучуков - латексы, жидкие каучуки, термоэластопласты. Получают эмульсионной или стереоспецифической полимеризацией с последующим выделением каучука.
· Полиуретаны - полимеры, содержащие в основной цепи уретановые группы -NH(CO)O-. Обычно содержат также эфирные (сложные, простые), карбаматные -NH(CO)NH- и другие группы. Мол. масса 20-60 тыс., получают взаимодействием изоцианатов (O=C=N-R-N=C=O) с полиолами или сложными олигоэфирами, содержащими ОН-группы в растворе, массе или эмульсии. Выпускаются в виде пенополиуретанов (поролон - с кажущейся плотностью 0.015-0.06 г/см3, из-за объема газовой фазы до 97%) или композиций для их получения. Вспенивание происходит за счет испарения воды или фреона, а последующее отверждение при 20°С или при умеренном нагреве. Жесткие пены наносят напылением. Применяются при производстве пластмасс, эластомеров, лаков, клеев, герметиков, искусственной кожи, волокон.
· Фенолальдегидные полимеры (фенопласты) - фенольные смолы - термореактивные или термопластичные продукты поликонденсации фенолов с альдегидами. Промышленное значение имеют феноло-формальдегидные смолы, а также феноло-фурфурольные смолы. Отверждаются с образованием сетчатых полимеров (резитов), стойких к действию органических растворителей, воды и кислот, обладают хорошей механической прочностью, высокими диэлектрическими показателями, стабильны до 200°С. Применяются как лаки, пропитывающие составы, в композиции с древесными опилками как прессматериалы (древесно-стружечные плиты, оргалит).
· Полиэфиры :
простые HO-[-R-O-]n-H (полиэтиленоксид, полиэтиленгликоль) устойчивы до 300°С, а ароматические устойчивы в растворах щелочей и минеральных кислот до 350-400°С. По концевым ОН-группам реагируют с диизоцианатами и другими реагентами. Получают катионной полимеризацией циклических окисей или поликонденсацией гликолей, ароматические - поликонденсацией п- и м-галогенфенолятов целочных металлов с ароматическими дигалогенидами. Применяются как конструкционные материалы (детали протезов в хирургии, например, поли-2,6-диметил-п-фениленоксид) и как пленкообразующие лакокрасочные материалы.
сложные [-OC-R-COO-R¢-O-]n -высоковязкие или твердые вещества с мол. массой 500-50 000 и 1000-500 000, Тт от -50 до 100°С и 200-400°С, соответственно. Начинают разлагаться при температуре выше 300°С. Вступают во все реакции, характерные для сложных эфиров: гидролиз, ацидолиз, алкоголиз. Получают поликонденсационными методами. Применяют в производстве волокон, пленок, лакокрасочных материалов (алкидные смолы). Например, полиэтилентерефталат (лавсан) с мол. массой 20-40 тыс., термопласт, Тс ~70°С, Тт ~260°С, сохраняет эксплуатационные свойства от -60 до 170°С, в видимой части спектра оптически прозрачен, применяют в производстве волокон, пленок, литьевых изделий (бутылки).
