ПОЛИАЦЕТИЛЕН [—CH=CH-]_n или (CH)_n, полимер ацетилена. Твердый реактопласт; в зависимости от метода получения - черный порошок, сероватый пористый материал, серебристые или золотистые пленки; плотность 0,04-1,1 г/см , степень кристалличности 0-95%. Известны цис- и транс-формы ПОЛИАЦЕТИЛЕН; цис-форма при нагревании до 100-150⁰C переходит в транс-форму. ПОЛИАЦЕТИЛЕН не раств. ни в одном из известных органическое растворителей.

Электрофизических и химический свойства зависят от метода получения и морфологии ПОЛИАЦЕТИЛЕН Наиб. подробно изучены пленки. Последние (П. цис-формы)могут вытягиваться под нагрузкой 15-20 МПа (макс. удлинение в 8 раз). Прочность пленок до 38 МПа. ПОЛИАЦЕТИЛЕН-полупроводник (удельная электропроводность 10^-7 и 10^-3 Ом^-1•м^-1 соответственно для цис- и транс-форм). Электронная структура транс-формы ПОЛИАЦЕТИЛЕН характеризуется наличием неспаренных электронов, что объясняется нарушением чередования одинарных и двойных связей в цепи. Подвижность таких дефектов определяет большинство электрофизических характеристик ПОЛИАЦЕТИЛЕН

Допирование ПОЛИАЦЕТИЛЕН (введение небольших кол-в примесей) осуществляется при его взаимодействие с сильными донорами или акцепторами электронов. В результате изменяется структура ПОЛИАЦЕТИЛЕН и его электропроводность приближается к электропроводности металла (см. Металлы органические, а также Поливинилены).

Применяют в основном химический и электрохимический методы допирования. По первому из них пленки ПОЛИАЦЕТИЛЕН обычно обрабатывают парами допирующего агента или погружают в его раствор. Допирующими агентами служат щелочные металлы, галогены, кислоты Льюиса. По второму методу через растворы солей пропускают постоянный электрич. ток, используя в качестве электродов пленки ПОЛИАЦЕТИЛЕН В обоих случаях протекают окислит.-восстановит. реакции, например:

Электрохимический ячейки с электродами из пленок ПОЛИАЦЕТИЛЕН обладают большой электрохимический емкостью и плотностью тока. Например, для ячейки ПОЛИАЦЕТИЛЕН - Li с электролитом LiClO₄ в пропиленкарбо-нате электрохимический емкость в пересчете на полимерный электрод составляет 250 (Вт • ч)/кг, плотность тока 50-200 мА/см².

Параметры кристаллич. структуры допированного ПОЛИАЦЕТИЛЕН зависят от типа допирующего агента, но в большинстве случаев они близки соединение включения графита (см. Графита соединения). Электропроводность допированного ПОЛИАЦЕТИЛЕН также зависит от типа допирующего агента и увеличивается с глубиной допирования. Макс. электропроводность, равная 1,5• 10⁷ Oм^-1м^-1, получена у ПОЛИАЦЕТИЛЕН, допированного I₂.

Получают ПОЛИАЦЕТИЛЕН полимеризацией ацетилена или полимерана-логичными превращаются из насыщ. полимеров. Осн. методы: 1) пропускание ацетилена над раствором катализатора Al(C₂H₅)₃-Ti(OC₄H₉)₄ в органическое растворителе (например, гептан, толуол) при температурах от -80⁰C до 180⁰C. ПОЛИАЦЕТИЛЕН формируется на поверхности раствора в виде пленки, состоящей из фибрилл диаметром 20-50 нм; плотность 0,4-0,7 г/см³.

2) Пропускание ацетилена в раствор катализатора Со (NO ₃)₂-NaBH₄ в C₂H₅OH при температурах от -70⁰C до -40⁰C. ПОЛИАЦЕТИЛЕН образуется в виде геля или суспензии, из которых можно формовать пленки поливом, напылением, фильтрованием и др. способами. Пленки состоят из фибрилл, близких по структуре к полученным по первому методу; плотность 0,3-0,7 г/см³. Обоими методами пленки ПОЛИАЦЕТИЛЕН можно получать на поверхностях различные материалов, нанося на них тонкие слои раствора катализатора, над к-рыми пропускают ацетилен. Первый метод предложен Ш. Ширакавой с сотрудниками в 1971, второй-Jl. Латинжером в 1960.

3) Двустадийный метод, предложенный Дж. Эдуардсом и В. Фестом из г. Дарем (Durham, Великобритания; неправильная транскрипция - Дурхем) в 1980. Вначале получают форполимер полимеризацией 6,8-бис-(трифторметил)три-цикло[4.2.2.0]дека-7,9-триена в присутствии WCl₆-(CH₃)₄Sn в хлорбензоле. Из форполимера поливом формуют пленки, которые подвергают нагреванию; при 40-100⁰C от форполимера отщепляется 1,2-бис-(трифторметил)бензол и образуется ПОЛИАЦЕТИЛЕН Пленки ПОЛИАЦЕТИЛЕН имеют низкую кристалличность, не-фибриллярную морфологию; плотность 1,05 г/см³.

Все три метода были многократно модифицированы, однако в литературе ПОЛИАЦЕТИЛЕН, полученные этими методами, принято называют ширакавским, латинжеровским и дурхемовским.

ПОЛИАЦЕТИЛЕН можно применять для создания источников тока и ионных конденсаторов, работающих на принципе электрохимический допирования, как фотопреобразователи и солнечные батареи, заменители цветных металлов. Однако из-за трудностей переработки и в связи с изменением свойств со временем ПОЛИАЦЕТИЛЕН пока не нашли широкого практическое применения. Создание перерабатываемых ПОЛИАЦЕТИЛЕН связано в основные с получением привитых и блоксополимеров ПОЛИАЦЕТИЛЕН и композиций ПОЛИАЦЕТИЛЕН с насыщ. полимерами.

Впервые ПОЛИАЦЕТИЛЕН был получен Дж. Наттой в 1957.

Литература см. при ст. Поливинилены. В. М. Кобрянский.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей