|
|
|
Главная --> Справочник терминов Полиэтилен полиэтилен Показатели свойств полиэтилена, полученного разными методами, приведены в таблице. 81. Полиэтилен низкой плотности существенно отличается по своим свойствам от полиэтилена, полученного на катализаторе Циглера: он имеет более низкие плотность и температуру плавления. Было высказано предположение, что это связано с разветвленностью цепей продукта, синтезированного при высоком давлении. Объяснить, каким образом в процессе полимеризации могут образовываться разветвленные макромолекулы и какое они могут оказать влияние на плотность, Тпл и растворимость полимера? Эти соединения дают при гидролизе смесь н-углев'одородов, имеющих четное число С-атомов в молекуле. Если для реакции с этиленом применяют трипропилалюминий, то образуются углеводороды с нечетным числом С-атомов. Таким путем был получен полиэтилен с молекулярным весом около 5000 (Циглер, Натта). Подобные высокополимерные соединения приобрели очень большое значение в качестве пластических масс. Физические свойства полиэтилена, полученного при низком давлении, несколько отличаются от свойств полиэтилена, полученного при высоком давлении. В стандартных образцах нефракционированного полиэтилена, полученного при высоких давлениях, на каждые 100 атомов углерода основной цепи приходятся 2—3 метальных группы, т. е. от 4 до 6 коротких ответвлений на 100 звеньев этилена. Такой обрыв не сопровождается образованием боковых ответвлений в макромолекулах полиэтилена. Однако спектральным анализом тщательно фракционированного полиэтилена, полученного при низких давлениях, установлено, что количество метальных групп в нем несколько превышает то количество их, которое соответствует числу концевых звеньев молекул полиэтилена данного молекулярного веса. Это указывает на наличие в молекулах полиэтилена некоторого количества боковых ответвлений, которые могли возникнуть в результате реакций передачи цепи через полимер. Средний молекулярный вес полиэтилена, полученного при высоком давлении, составляет 25 000—50 000, тогда как средний молекулярный вес полиэтилена низкого давления обычно колеблется "в пределах 60 000—300 000. В табл. 9 приводится фракционный состав полиэтилена, полученного в промышленных условиях при высоком давлении. I'o полиэтилена при 20' равен 1 с/слг. Меньшее значение действительного удельного веса полиэтилена указывает- на присутствие в нем, наряду с кристаллической фазой., некоторого количества аморфной фазы. Чем больше удельный вес полиэтилена отклоняется от теоретически вычисленного значения, тем меньше содержится в нем кристаллической фазы. Удельный вес полиэтилена, полученного из диазометана (полиметилен), при 20С> равен 0,98 г/см'3. Следовательно, при этой температуре около 95% участков макромолекул полиэтилена составляет кристаллическую фазу. Кристаллиты образуют сфо-ролиты, которые при исследовании в поляризованном свете или в ••электронном микроскопе дают на фотографических снимках характерные сфэролитовые кресты (рис. 65). Кристаллическая структура полиметилена сохраняется до 136", при дальнейшем повышении температуры, в интервале о—.8°, происходит полное плавление кристал- рпс. 55. Вид топкой пленки ЛИТОВ И переход ПОЛИ- электронном микроскопе Свойства полиэтилена, полученного различными методами, приведены ниже Основное отличие полиэтилена, полученного этим методом, заключается в почти полном отсутствии разветвленное™ его молекулярной цепи. Эти особенности определяют его более высокую температуру плавления (125 — 130° С) и большую по сравнению с полиэтиленом высокого давления плотность. Поэтому полиэтилен, полученный при атмосферном давлении, называют также «полиэтилен высокой плотности» (ПВП) в отличие от «полиэтилена низкой плотности» (ПНП). Полиэтилен низкого давления несколько более стоек к действию некоторых органических растворителей, чем полиэтилен высокого давления, однако по сравнению с последним он имеет несколько худшие диэлектрические свойства. При одинаковом среднем молекулярном весе полиэтилен высокого давления отличается от полиэтилена низкого давления более высокой вязкостью расплава, эластичностью и морозостойкостью. Необхоцимо отмстить, что полиэтилен, полученный с титановым катализатором, имеет высокую плотность и малую степень разветвления. Свойства полиэтилена, полученного при высоком давлении в присутствии свободных радикалов, колеблются в широком диапазоне: ст почти линейного продукта высокой плотности [109А] до сильно разветвленного полимера низкой плотности [13, 14] (в зависимости от условий полимеризации). одна из двух связей между атомами углерода разорвется, а во-вторых, под воздействием высокого давления молекулы так плотно прижмет друг к другу, что высвободившиеся связи соединят соседние молекулы. В результате получится очень длинная цепь из тысяч атомов углерода, соединенных между собой простыми связями. Соединение с такими молекулами называется полиэтиленом. (Приставка «поли» происходит от греческого слова, означающего «много», и часто используется в химических терминах.) Молекула полиэтилена похожа на молекулу парафина, только у нее гораздо более длинная углеродная цепочка. Это дымчато-белое твердое вещество, скользкое на ощупь. Полиэтилен не хрупок, как парафин, а эластичен и прочен. И он, точно так же как и парафин, химически инертен. Если подержать парафин в руках, он размягчается. Чтобы начал размягчаться и полиэтилен, его нужно нагреть выше температуры кипения воды. Размягченному полиэтилену можно придать любую форму — остыв, он навсегда ее сохранит. Вещества, которым можно под действием тепла или давления придать любую форму, называются пластиками. К ним принадлежит и полиэтилен. Полиэтилен появился только после второй мировой войны, но уже применяется буквально повсюду. Из него делают мешочки для упаковки: если разогреть края такого мешочка, они расплавятся и наглухо соединятся. Полиэтилен идет на изготовление корзин для бумаг или белья, матов для ванн, сумок, контейнеров и многого другого. Полиэтилен легок, изделия из него хорошо моются, не бьются, не трескаются и не боятся ни воды, ни большинства других химических веществ, обычно встречающихся в домашнем хозяйстве. Это наглядный пример-полезного вещества, которое не существовало в при- большую эластичность и морозостойкость. Дл» полиэтилена низкого давления с плотностью 0,935—0,970 г/см'-* предел пропорциональности составляет 185—290 кг/см2, а предел прочности при растяжении достигает 400 кг/см*, но такой полимер уступает полиэтилену высокого давления по эластичности и морозостойкости. Ниже сопоставлены некоторые свойства полиэтиленов высокого и низкого давления: Полиэтилен Полиэтилен Диэлектрические свойства полиэтилена не зависят от метода его изготовления. Полиэтилен с полным основанием считается одним из лучших электроизоляционных материалов благодаря его низким диэлектрическим потерям, низкой диэлектрической постоянной, высокой электрической прочности, высокому объемному электрическому сопротивлению*: Полиэтилен применяют в качестве электроизоляционных оболочек всевозможных кабелей, в том числе подводных, как защитный материал в агрессивных средах, в качестве упаковочного пленочного материала, для изготовления небьющейся посуды и т. д. * В. С. Ш И ф р И II а, Н. II. С а м о с а т с к. и и, Полиэтилен высокого давления, Госхимиздат, 1958; Р. М. Л а к е [> н и к, Д. Л. Шарле, Полиэтилен и его применение в кабельной технике, Госэнергоиздат, 1959. § 1. Полиэтилен  Патогенными микроорганизмами Показатель прочности Показателя прочности Показателей производства Перечислены некоторые Промышленности синтетических Показатели содержание Покрываемую поверхность Перечисленных продуктов |
- |
Навигация