Презентация "Волокна.Пластмассы"

Синтетические волокна. Синтетический каучук.

Синтетические волокна – полимеры линейной структуры, молекулы которых расположены в определенном порядке.

Нити из натуральных,

синтетических и природных волокон

Волокна

Волокна – это вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливается пряжа и другие текстильные изделия.

Волокна подразделяются на природные и химические. Природные, или натуральные, волокна - это материалы животного

или растительного происхождения: шёлк, шерсть, хлопок, лён.

Волокна

Химические волокна получают путём химической переработки природных (прежде всего целлюлозы) или синтетических полимеров.

К химическим волокнам относятся вискозные, ацетатные волокна, а также капрон, нейлон, лавсан и многие другие.

Самые распространенные среди них: полиамидные (нейлон, капрон, дедерон, силон, перлон),

полиэфирные (полиэстер, лавсан, дакрон, викрон, полиэфир), полиакрилонитрильные (акрил, нитрон, куртель, орлон, дралон, кашмилон), полиуретановые ( эластан, спандекс)

Производство синтетических волокон

Процесс складывается из следующих операций:

• приготовления прядильных растворов или расплавов;

2) формования волокна;

3) отделки сформованного волокна.

1.Нейлон (nylon) – синтетическое волокно, формуемое из расплавов полиамидов, которые получают путем полимеризации продуктов перегонки каменного угля и нефти - бензола и фенола.

Нейлон используется при производстве изделий, которым требуется прочность и надежность в эксплуатации: спортивная одежда, купальные костюмы, бельевой трикотаж, чулочно-носочные изделия, швейные нитки, тесьма, ленты, кружева, канаты, рыболовные сети, конвейерные ленты

80% шерсть,

20% синтет.волокно

Положительные свойства нейлона: • высокая прочность • износостойкость • формоустойчивость • устойчивость к действию микроорганизмов • легкость • эластичность • хорошо окрашивается • удобство в уходе: легко стирается, быстро сохнет

Отрицательные свойства нейлона: • высокая электризуемость • низкая гигроскопичность • низкая термостойкость • низкая светоустойчивость (на свету желтеют, становятся ломкими и жесткими)

2.Капрон — синтетическое полиамидное волокно . Из капрона изготовляют канаты, рыболовные сети и др., а также штапельные ткани , чулки и другие бытовые товары.

Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии. Оно малоустойчиво к действию кислот – макромолекулы капрона подвергаются гидролизу по месту амидных связей. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. при нагревании его прочность снижается, при 215°С происходит плавление.

3.Кевла́р – полипарафенилен - терефталамида, синтетического волокна, обладающего высокой прочностью (в пять раз прочнее стали)

Кевлар используют для подкладки во всех зонах риска

Кевлар сохраняет прочность и эластичность при низких температурах, вплоть до криогенных (-196°C), более того, при низких температурах он даже становится чуть прочнее.

Каучуки

• Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину.
• Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом , — млечного сока каучуконосных растений.
• В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.

06/05/2022

Открытие натурального каучука

• Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева». Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет.
• Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как ни странно, с детского мячика и школьной резинки.

06/05/2022

• В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»).
• В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил (Samuel Peal) запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью обработки её раствором каучука в скипидаре.
• Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.

06/05/2022

Первая резина

• В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией . Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было предложено уже более 40 000 различных изделий из резины.

06/05/2022

Реакция вулканизации

Сущность: при нагревании каучука с серой атомы серы присоединяются к молекулам каучука по месту «=» связи. Образуются дисульфидные мостики S-S.

Продукт вулканизации каучука

Состав и строение натурального каучука

• Натуральный ( природный ) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C 5 H 8 ) n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена:

06/05/2022

Синтетические каучуки – натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемость и электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резину.

Изопреновый каучук  — синтетический каучук , получаемый применением новых комплексных катализаторов стереоспецифической полимеризации в растворителях .

Получение из изопрена

n СН 2 =С(СН 3 )-СН=СН 2 → (-СН 2 -С(СН 3 )=СН-СН 2 -) n

Свойства:

• отличная эластичность по отскоку;
• очень хорошая прочность на раздирание и истирание, прочность на разрыв;
• хорошая электроизоляционная способность
• эластичность

Бутадиеновые каучуки , дивиниловые каучуки, группа синтетических каучуков — продуктов полимеризации бутадиена

Свойства

Они обладают высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и невысокой стоимостью, что обуславливает их широкое применение в производстве разнообразных резиновых изделий.

Бутадиен-стирольный каучук - это синтетический каучук, продукт совместной полимеризации бутадиена со стиролом.

Резина из него используется для изготовления самых разнообразных изделий, но главным образом автомобильных покрышек и камер к ним.

Получение синтетического каучука

• В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук — полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным — бутадиеном

• Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта.

06/05/2022

Получение синтетического каучука

• Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов:

В качестве катализатора полимеризации 1,3-бутадиена С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.

06/05/2022

Состав пластмасс

полимер (смола) наполнители

пластификаторы стабилизаторы

красители

Пластмассы и волокна

Обычно полимеры редко используют в чистом виде. Как правило из них получают полимерные материалы. К числу последних относятся пластмассы и волокна.

Пластмасса – это материал, в котором связующим компонентом служит полимер, а остальные составные части – наполнители, пластификаторы, красители, противоокислители и др. вещества.

Пластмассы

Особая роль отводится наполнителям, которые добавляют к полимерам. Они повышают прочность и жёсткость полимера, снижают его себестоимость. В качестве наполнителей могут быть стеклянные волокна, опилки, цементная пыль, бумага, асбест и др.

Поэтому такие пластмассы, как, например,

полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол,

фенолформальдегидные, широко

применяются в различных отраслях

промышленности,

сельского хозяйства,

в медицине, культуре,

в быту.

ПЛАСТМАССЫ