Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne2

Do grupy tworzyw polimeryzacyjnych należą również tzw. żywice kontaktowe, które otrzymuje się przez polimeryzację diolefin (dienów), czyli węglowodorów zawierających dwa podwójne wiązania. Substancjami wyjściowymi dla tego rodzaju żywne są takie związki jak, butadien -CH2=CH-CH=CH2- i pochodne butadienu, w których jeden lub dwa atomy wodoru przy środkowych atomach wę gla zastąpiono chlorem, grupą -CH_;i lub grupą -CN. Przez polimeryzację tych związków otrzymuje się kauczuki syntetyczne o różnej nazwie i właściwościach, w których strukturze jest zachowane jedno podwójne wiązanie zdolne do reakcji.

Z kauczuku syntetycznego w stadium procesu zwanym wulkanizacją, otrzymuje się właściwe tworzywa użytkowe. W procesie tym następuje częściowe lub całkowite wysycenie siarką pozostałych wolnych podwójnych wiązań. Wytworzone między makrocząsteczkami kauczuku wiązanie -S- powoduje usieciowanie jego struktury. W zależności od ilości przyłączonej siarki otrzymuje się gumę miękką (dętki, obuwie, węże), gumę twardą (opony do pojazdów, wykładziny, itp.) i ebonit (naczynia i wyroby chemoodporne).

Tworzywa sztuczne otrzymywane przez, polikondensację

Tworzywa polikondensacyjne powstają z cząsteczek monomerów, posiadają cych charakterystyczne grupy funkcyjne (hydroksylową, aminową, aldehydową) w wyniku reakcji chemicznej, w której podczas tworzenia makrocząsteczki następuje wydzielenie małych cząsteczek produktów ubocznych, takich jak: woda, chlo rowodór, amoniak dwutlenek węgla, metanol itd.

Proces polikondensacji przebiega stopniowo, może być w dowolnym stadium zatrzymany, dając produkty o różnych właściwościach. Warunkiem koniecznym polikondensacji jest obecność w cząsteczce substratów, co najmniej dwóch grup funkcyjnych zdolnych do reakcji. Można wyróżnić następujące rodzaje tego typu tworzyw:

1. Poliamidy - związki wielkocząsteczkowe otrzymywane w reakcji polikondcn sacji kwasów dikarboksylowych i diamin.

O    O    h

ii    nr.......li

nHOC-(CH₂)₄-C-OH + _nHr-N-(CH₂)₆-NH₂ —*•

t__________

kwas adypinowy    heksametylodiamina

r zr----• grupa charakterystyczna tworzyw poliamtOowych

—► HO^C-(CH₂)iC-NHr<CH₂)₆-NH]^H + ( 2n-1) H₂0 nylon 6.6

kwas dikarboksylowy + diamina —» poliamid + woda

Większą część produkowanych poliamidów przetwarza się na włókna. Włók na poliamidowe charakteryzują się dużą wytrzymałością na rozciąganie i zginanie oraz dużą odpornością na ścieranie. Są stosowane do wyrobu spadochronów, pa sów ratunkowych i pasów bezpieczeństwa, sieci rybackich, lin, taśm transportn wych, węży strażackich, tkanin, dzianin itp.

2. Poliestry - związki wielkocząsteczkowe, zawierające w łańcuchu głównym powtarzające się wiązania estrowe. Otrzymuje się je najczęściej w reakcji poli kondensacji (poiiestryfikacji) wielofunkcyjnych kwasów z alkoholami wielo wodorotlenowymi z wydzieleniem małocząsteczkowego produktu ubocznego.

^{n    + n} HOi-CH₂-CH₂-OH -*“

HO    -...........1

kwas tereftalowy    glikol etylenowy

grupa charakterystyczna tworzyw estrowych

f o/ o

i II , rr=r\ i)

o-ch₂- CH2 :o-c -tCy c

"1

-OH n H₂0

i

poli (tereftalan glikolu etylenowego )

kwas dikarboksylowy + alkohol diwodorotlenowy —> poliester + woda

O właściwościach otrzymanych polimerów decyduje głównie rodzaj użytych substratów i końcowych grup funkcyjnych poliestru, a także stopień nasycenia, a po usieciowaniu gęstość usieciowania.