![]() |
|
|
ПОЛИКАРБОНАТЫПОЛИКАРБОНАТЫ, сложные
полиэфиры угольной кислоты и дигидроксисоединений общей формулы [—ORO—C(O)—]n,
где R-ароматические или алифатич. остатоколо Наибольшее пром. значение имеют ароматические
ПОЛИКАРБОНАТЫ (макролон, лексан, юпи-лон, пенлайт, синвет, поликарбонат): гомополимер формулы
I на основе 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана (бисфенола А) и смешанные
ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А и его замещенных-3,3»,5,5»-тетрабром- или 3,3»,5,5»,-тетраметилбисфено-лов
А (формула II; R = Br или CH3 соответственно). Свойства. ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе
бисфенола А (гомополикарбо-нат) - аморфный бесцв. полимер; молекулярная масса (20-120)•
103; обладает хорошими оптический свойствами. Светопропускание пластин толщиной
3 мм составляет 88%. Температура начала деструкции 310-3200C. растворим в метиленхлориде,
1,1,2,2-тетрахлорэтане, хлороформе, 1,1,2-трихлорэтане, пиридине, ДМФА, цикло-гексаноне,
не растворим в алифатич. и циклоалифатич. углеводородах, спиртах, ацетоне, простых
эфирах. Физ.-механические свойства ПОЛИКАРБОНАТЫ зависят
от величины молекулярной массы. ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых менее 20 тысяч,-хрупкие полимеры с низкими
прочностными свойствами, ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых Плотн. (при 25
0C), г/см3 1,20 1,5850 T. стекл., 0C 150 T. размягч., 0C 220-230 65-70 95 Ударная вязкость
по Шарпи (с надрезом), кДж/м2 25-50 1,17-1,2 Теплопроводность,
Вт/ (м•K) 0,20 Коэф. теплового
линейного расширения, 0C -1 (5-6)• 10 -5 Теплостойкость
по Вика, 0C 150-155 e (при 10-108
Гц) 2,9-3,0 Электрич. прочность
(образец толщиной 1-2 мм) кВ/м 20-35 при 1 МГц 0,011 при 50 Га 0,0007-0,0009 Равновесное влагосодержание
(200C, 50%-ная относит. влажность воздуха), % по массе 0,2 Макс. поглощение
воды при 25 0C, % по массе 0,36 ПОЛИКАРБОНАТЫ характеризуются невысокой
горючестью. Кислородный индекс гомополикарбоната составляет 24-26%. Полимер
биологически инертен. Изделия из него можно эксплуатировать в интервале температур
от — 100 до 1350C. Для снижения горючести
и получения материала с величиной кислородного индекса 36-38% синтезируют смешанные
ПОЛИКАРБОНАТЫ (сополимеры) на основе смеси бисфенола А и 3,3»,5,5»-тетрабромбисфенола А;
при содержании последнего в макромолекулах до 15% по массе прочностные и оптический
свойства гомополимера не изменяются. Менее горючие сополимеры, имеющие также более
низкое дымовыделение при горении, чем у гомополикарбоната, получены из смеси
бисфенола А и 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-1.1 -дихлорэтилена. Оптически прозрачные ПОЛИКАРБОНАТЫ,
обладающие пониж. горючестью, получены при введений в гомополикарбонат (в кол-ве
менее 1%) солей щелочных или щел.-зем. металлов ароматические или алифатич. сульфокислот.
Например, при содержании в гомополикарбонате 0,1-0,25% По массе дикалиевой соли
дифенилсульфон-3,3»-дисульфокислоты кислородный индекс возрастает до 38-40%. Температуру стеклования, устойчивость
к гидролизу и атмосферо-стойкость ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А повышают введением
в его макромолекулы эфирных фрагментов; последние образуются при взаимодействии бисфенола
А с дикарбоновыми кислотами, например изо- или терефталевой, с их смесями, на стадии
синтеза полимера. Полученные таким образом полиэфир-карбонаты имеют т. стекл.
до 1820C и такие же высокие Прочностные свойства гомополикарбоната
возрастают при наполнении стекловолокном (30% по массе): Получение. В промышленности
ПОЛИКАРБОНАТЫ получают тремя методами. 1) Переэтерификация дифенилкарбоната бисфенолом
А в вакууме в присутствии оснований (например, метилата Na) при ступенчатом повышении
температуры от 150 до 300 0C и постоянном удалении из зоны реакции выделяющегося
фенола: Процесс проводят в расплаве
(см. Поликонденсация в расплаве)по периодической схеме. Получаемый вязкий
расплав удаляют из реактора, охлаждают и гранулируют. Достоинство метода - отсутствие
растворителя; основные недостатки - невысокое качество ПОЛИКАРБОНАТЫ вследствие наличия в нем остатков
катализатора и продуктов деструкции бисфенола А, а также невозможность получения
ПОЛИКАРБОНАТЫ с молекулярная масса более 50000. 2) Fосгенирование
бисфенола А в растворе в присутствии пиридина при температуре Из полученного реакционное раствора
удаляют гидрохлорид пиридина, оставшийся вязкий раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ отмывают от остатков
пиридина соляной кислотой. Выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ из раствора с помощью осадителя (например, ацетона)
в виде тонкодисперсного белого осадка, который отфильтровывают, а затем сушат,
экструди-руют и гранулируют. Достоинство метода - низкая температура процесса, протекающего
в гомог. жидкой фазе; недостатки-использование дорогостоящего пиридина и невозможность
удаления из ПОЛИКАРБОНАТЫ примесей бисфенола А. 3) Межфазная поликонденсация
бисфенола А с фосгеном в среде водной щелочи и органическое растворителя, например метиленхлорида
или смеси хлорсодержащих растворителей (см. Межфазная поликонденсация): Условно процесс можно разделить
на две стадии, первая -фосгенирование динатриевой соли бисфенола А с образованием
олигомеров, содержащих реакционноспособные хлор-формиатные и гидроксильные концевые
группы, вторая -поликонденсация олигомеров (катализатор-триэтиламин или четвертичные
аммониевые основания) с образованием полимера. В реактор, снабженный перемешивающим
устройством, загружают водный раствор смеси динатриевой соли бисфенола А и фенола,
метиленхлорид и водный раствор NaOH; при непрерывном
перемешивании и охлаждении (оптим. температура 20-250C) вводят газообразный
фосген. После достижения полной конверсии бисфенола А с образованием олигокарбо-ната,
в котором молярное соотношение концевых групп COCl и ОН должно быть больше 1 (иначе
поликонденсация не пойдет), подачу фосгена прекращают. В реактор добавляют триэтиламин
и водный раствор NaOH и при перемешивании осуществляют поликонденсацию олигокарбоната
до исчезновения хлорформиатных групп. Полученную реакционное массу разделяют на две
фазы: водный раствор солей, отправляемый на утилизацию, и раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ в метиленхлориде.
Последний отмывают от органическое и неорганическое примесей (последовательно 1-2%-ным водным
раствором NaOH, 1-2%-ным водным раствором H3PO4 и водой), концентрируют,
удаляя метиленхлорид, и выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ осаждением или посредством перевода из раствора
в расплав с помощью высококипящего растворителя, например хлорбензола. Достоинства метода - низкая
температура реакции, применение одного органическое растворителя, возможность получения ПОЛИКАРБОНАТЫ высокой
молекулярной массы; недостатки - большой расход воды для промывки полимера и, следовательно,
большой объем сточных вод, применение сложных смесителей. Метод межфазной поликонденсации
получил наиболее широкое распространение в промышленности. Переработка и применение.
П. перерабатывают всеми известными для термопластов способами, однако гл.
обр. - экструзией и литьем под давлением (см. Полимерных материалов переработка)при 230-3100C. Выбор температуры переработки определяется вязкостью
материала, конструкцией изделия и выбранным циклом литья. Давление при литье
100-140 МПа, литьевую форму подогревают до 90-1200C. Для предотвращения
деструкции при температурах переработки ПОЛИКАРБОНАТЫ предварительно сушат в вакууме при 115 ПОЛИКАРБОНАТЫ широко применяют как
конструкц. материалы в автомобилестроении, электронной и электротехн. промышленности,
в бытовой и мед. технике, приборо- и самолетостроении, пром. и гражданском стр-ве.
Из ПОЛИКАРБОНАТЫ изготовляют прецизионные детали (шестерни, втулки и др.), осветит. арматуру,
фары автомобилей, защитные очки, оптический линзы, защитные шлемы и каски, кухонную
утварь и т. п. В мед. технике из ПОЛИКАРБОНАТЫ формуют чашки Петри, фильтры для крови,
различные хирургич. инструменты, глазные линзы. Листы из ПОЛИКАРБОНАТЫ применяют для остекления
зданий и спортивных сооружении, теплиц, для производства высокопрочных многослойных
стекол - триплек-сов. Мировое производство ПОЛИКАРБОНАТЫ в 1980
составило 300 тысяч т/год, производство в СССР-3,5 тысяч т/год (1986). Литература: Шнелл Г.,
Химия и физика поликарбонатов, пер. с англ., M., 1967; Смирнова О. В., Ерофеева
С. Б., Поликарбонаты, M., 1975; Sharma C. P. [а. о.], "Polymer Plastics",
1984, v. 23, № 2, p. 119 23; Factor A., Or Undo Ch. M., "J. Polymer
Sci., Polymer Chem. Ed.", 1980, v. 18, № 2, p. 579-92; Rathmann D., "Kunststoffe",
1987, Bd 77, № 10, S. 1027 31. В. В. Америк. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|