Строение поливинилхлорида и его свойства

СТРОЕНИЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА И ЕГО СВОЙСТВА [c.423]

Большие успехи достигнуты также в области исследования строения поливинилхлорида и его физических свойств. Знание последних, с одной стороны, способствует нахождению оптимальных методов и режимов переработки полимера, а с другой —обусловливает возможность определения необходимых показателей качества поливинилхлорида и их регламентации. [c.7]

В настоящее время накоплен весьма обширный материал о строении поливинилхлорида. Несмотря на то, что некоторые вопросы, касающиеся строения и структуры поливинилхлорида, а также его молекулярных и надмолекулярных свойств до конца еще не выяснены, имеющиеся сведения уже давно нуждаются в систематизации. Во второй части предлагаемой книги сделана попытка восполнить этот пробел. [c.7]

Изучение морфологических особенностей поливинилхлорида методами оптической и электронной микроскопии дает, несомненно, наглядное представление о строении частиц полимера. Однако вывод каких-либо количественных характеристик на основе этих методов практически невозможен. Тем не менее количественные характеристики морфологии зерна весьма необходимы для сопоставления между собой различных типов ПВХ, оценки влияния технологических факторов на строение и свойства полимера и т. п. В связи с этим большой интерес представляет оценка морфологических особенностей ПВХ на основе измерений плотности порошкообразного полимера. [c.259]

Общие представления о строении и свойствах поливинилхлорида были даны в предыдущей главе, посвященной полимерным киноэкранам, изготовление современных типов которых также основано на использовании этого универсального синтетического полимера. [c.126]

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА [c.178]

Полимеры, различные по химическому составу или внутреннему строению, могут проявлять неодинаковое отношение к воздействию той или другой среды. Каучук набухает в бензине, но вполне стоек к действию серной кислоты. Целлюлоза, как углевод, наоборот, легко обугливается концентрированной серной кислотой, но вполне стойка к действию бензина. Поливинилхлорид стоек по отношению к воде, кислотам и щелочам, но активно взаимодействует со многими органическими растворителями. Полиамидные смолы нестойки к действию кислот и концентрированных щелочей, но устойчивы в большинстве органических растворителей (кроме кетонов). Стойкость полимеров к данной среде во многих случаях можно предварительно оценить, сопоставляя химические свойства полимеров и среды. В табл. 36 приведены данные стойкости некоторых видов высокополимерных материалов в различных средах. [c.232]

В электротехнике широко используют некоторые полимерные материалы, диэлектрические свойства которых невысокие, но они сочетаются с рядом ценных физических, химических и технологических свойств. Таким материалом является, например, поливинилхлорид. Вследствие несимметричного строения макромолекул и сильной их полярности поливинилхлорид худший диэлектрик, чем полиэтилен и полистирол. Однако такие его ценные свойства, как инертность по отношению к кислотам и щелочам, водостойкость, газонепроницаемость, невоспламеняемость и т. п., способствуют исключительно широкому применению поливинилхлорида для изоляции защитных оболочек кабельных изделий, проводов, для изготовления трубок, листов, лент и т. п. При дополнительном хлорировании поливинилхлорида получают перхлорвиниловый полимер, содержащий 64—65% хлора. Из него производят волокно хлорин, ткани, ленты, лаки, эмали, предохраняющие электроаппаратуру от коррозии. [c.339]

Влияние пластификатора на свойства поливинилхлорида. Из-за неуравновешенного строения макромолекула поливинилхлорида полярна. Это обусловливает наличие сильных межмолекулярных связей, прочно скрепляющих между собой макромолекулярные цепи, благодаря чему поливинилхлорид — материал жесткий и негибкий. Длй изготовления гибкого и эластичного материала прибегают к пластифицированию поливинилхлорида, в результате чего получают поливинилхлоридный пластикат, имеющий важное значение в электроизоляционной технике, особенно для изоляции проводов и кабелей. [c.124]

Весьма важно, что все указанные изменения свойств не-пластифицированного поливинилхлорида или натурального не-вулканизованного каучука, обусловленные повышением или понижением температур, не связаны с изменением химического строения, так как каждый раз после возвращения к первоначальной температуре полностью восстанавливаются соответствующие ей свойства материала, если при повышенных температурах не протекали химические реакции. [c.193]

В монографии подробно излагаются вопросы образования и строения студней полимеров, особенности их свойств по сравнению с другими полимерными системами. На ряде примеров из области синтеза и переработки полимеров показано практическое значение студнеобразного состояния (при формовании искусственных волокон, получении пластифицированного поливинилхлорида, при переработке пищевых продуктов). [c.271]

Всевозрастающее значение приобретает химия полимеров. Полимеры— химические соединения с большой молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов единиц. Большинство таких макромолекул состоят из повторяющихся группировок, звеньев, например целлюлоза, поливинилхлорид, поликапроамид, а также полимеры живых организмов белки, нуклеиновые кислоты. Если выделить вещества с молекулами из таких отдельных группировок или фрагментов, полностью сохранив их строение, то будут утеряны почти все полезные свойства полимеров. Именно способность макромолекул приобретать в процессе увеличения, рск та полимерной цепи или объемной пространственной структуры особые качества выделила науку о полимерах в самостоятельную ветвь органической химии. Полимеры, пожалуй, наиболее многочисленный класс химических соединений, исчисляемый миллионами. Это и природные высокомолекулярные соединения и синтетические каучуки, химические волокна, лаки, краски, иониты, меи и, конечно, пластмассы. [c.32]

На свойства поливинилхлорида и способность его пластифицироваться оказывает влияние строение частиц и особенно степень их пористости. Чем выше пористость частиц ПВХ, тем легче он поддается переработке. Переработка ПВХ в значительной степени зависит от гранулометрического состава порошка. Для литьевых методов переработки имеет значение насыпная плотность, что вызывает необходимость выпуска ПВХ большой плотности. [c.63]

Строение полимера определяет его свойства. Скелет (основная цепь) большинства полимерных молекул представляет собой цепочку, состоящую из углеродных атомов, но в отдельных случаях может состоять из других элементов, например, из кремния. В полиолефинах атомы в основной цепи связаны углеродными связями, в других полимерах можно найти амидные, эфирные и другие связи. Некоторые из этих связей, такие, как эфирные или амидные, способны сильно взаимодействовать с соседними молекулами, влияя тем самым на свойства полимеров. В некоторых полимерах, например в поливинилхлориде, основная цепь образована углеродными атомами, но вдоль цепи располагаются полярные атомы хлора, что, в частности, позволяет прочно удерживать молекулы пластификатора. Другие полимерные цепи несут громоздкие боковые группы, например в молекулу полистирола входят крупные бензольные ядра. Они препятствуют плотной упаковке и сильно влияют тем самым на физические свойства полимера. [c.57]

В работах по исследованию свойств растворов поливинилхлорида, опубликованных в последние годы, рассматриваются вопросы, связанные с ассоциацией макромолекул поливинилхлорида [242] и изучением разветвления макромолекул в процессе пластикации [232, 235]. Исследована также зависимость вязкости растворов от величины молекулярного веса и строения макромолекулы поливинилхлорида [233, 234, 351], проведены работы по определению кинетики и теплоты набухания и растворения поливинилхлорида в различных соединениях [230, 245, 352—3551. [c.378]

Карбоцепные полимеры часто содержат боковые цепи в виде алкильных радикалов разной длины. Чем больше регулярность строения, тем в большей степени проявляется способность полимера к кристаллизации и соответственно выше прочность волокон. К полимерам регулярного строения относятся полипропилен, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, с увеличением степени разветвленности и нарушением регулярности строения цепи увеличиваются эластические свойства полимеров, например полимерных парафинов (полипропилены, полибутены и [c.354]

Для латексного и суспензионного поливинилхлорида, имеющего аморфную структуру с линейным строением макромолекул, можно выделить три характерные для полимеров зоны 1) стеклообразного состояния 2) высокоэластического состояния и 3) вязкотекучего состояния. Температурные интервалы и характер изменения теплофизических свойств для каждой зоны у рассмотренных видов поливинилхлорида различны. [c.154]

Установлены также изменения строения и механических свойств полиметилметакрилата, полиизобутилена, поливинилхлорида и других полимеров под действием излучений высокой энергии [c.162]

При получении суспензионного поливинилхлорида (ПВХ) свойства его порошка зависят от химического строения, концентраций защитного коллоида и низкомолекулярных модификаторов, вводимых в полимери-зационную среду [1]. Поэтому оптимизация рецептурных факторов суспензионной полимеризации часто становится основной задачей при разработке технологии получения ПВХ с заданными показателями качества. В данной статье на примере подбора рецептуры для получения ПВХ с повышенной пикнометрической плотностью показана эффективность применения экстремального планирования экспериментов при проведении такой оптимизации. [c.29]

Книга посвящена физико-химическим основам пластификации поливинилхлорида (ПВХ). В ней рассматриваются принципы совмещения ПВХ с пластификаторами, процессы поглощения пластификаторов в полимерах, влияние на эти процессы структуры и строения исходного ПВХ, а также эффективность действия пластификаторов различного строения. Особое внимание уделяется связи между структурой и свойствами пластифицированного ПВХ. Описываются различные способы предсказания совместимости пластификаторов с полимером, приводятся методы оценки совместимости пластификаторов с ПВХ и их эффективности. [c.2]

Поливинилхлорид с повышенной теплостойкостью получали при температуре полимеризации 10—15 °С в присутствии каталитической системы, состоящей из перекиси лаурила и капроата двухвалентного железа и добавок с электронодонорными свойствами [20]. Было установлено, что образуются нерастворимые комплексы, в состав которых входят наряду с добавками капроат железа и винилхлорид. Полимеризация винилхлорида частично протекает на поверхности комплексов, вследствие чего образуется ПВХ с повышенной регулярностью и температурой стеклования до 97 °С. В дальнейшем было показано [21, 22], что теплостойкий ПВХ может быть также получен и при использовании других инициирующих систем, один из компонентов которых — соединение двухвалентного железа — находится в твердом состоянии, без каких-либо добавок. Наиболее экономичной инициирующей системой, обеспечивающей высокие скорость полимеризации и выход полимера, оказалась окислительно-восстановительная система перекись лауроила — гидроокись двухвалентного железа [22]. Гидроокись двухвалентного железа получают из дешевых и легкодоступных продуктов непосредственно в реакционной среде при взаимодействии сульфата двухвалентного железа и гидроокиси натрия. Стереоспецифическое действие гидроокиси железа является основным фактором, определяющим строение и свойства полимера в интервале температур от —15 до -1-15 °С полученные при этих температурах полимеры имели практически одинаковые температуры стеклования (95—96 °С), степени кристалличности (9—10%) и индексы синдиотактичности (1,53). По-видимому, этот способ получения теплостойкого ПВХ является в настоящее время одним из самых экономичных. [c.365]

Карбоцепные полимеры часто содержат боковые цепи в виде алкильных радикалов разной длины. Чем больше регулярность строения, тем выше способность полимера к кристаллизации и соответственно выше прочность волокон. К таким полимерам относятся регулярные полипропилен, поливинилхлорид, поливиниловый сп[[рт. С увеличением разветвленности и нарушенпем регулярности увеличиваются эластические свойства полимеров, например, полимерных парафинов (полипропилены, полибутены и т. д.). В качестве боковых групп в углеродной основной цепи могут быть не только углеводородные радикалы, но и многие функциональные группы, придающие полимерам разнообразные свойства. Их вводят с мономером нри синтезе полимеров или с помощью реакций замещения в готовых полимерах. [c.308]

Полимеры в стеклообразном состоянии обладают прочностью твердых тел если прилолсить значительную силу (при сжатии, растял ении, изгибе), они деформируются незначительно. Это объясняется тем, что в стеклообразном состоянии молекулы связаны наиболее прочно и наименее гибки. В сравнении с низко-молекулярными стеклами полимерные стекла могут несколько изменять свою форму под действием деформирующих усилий. Объясняется это тем, что часть звеньев сохраняет подвил<ность при наличии прочной связи на многих других участках макромолекулы. Низкомолекулярные стекла разрушаются без деформации или претерпевая едва заметную деформацию. В этом легко убедиться, если сравнить свойства органического стекла (поли-метилметакрилата) с обыкновенным (силикатным) стеклом. Чем нил<е температура в области стеклообразного состояния, тем меньшее число звеньев обладает подвилсностью, и при определенной температуре, называемой температурой хрупкости, полимерные стекла разрушаются без деформации, подобно низкомолекулярным стеклам. Более хрупки в равных температурных условиях стеклообразные полимеры, построенные из глобулярных частиц. Глобулярные молекулы теряют подвижность в целом, подобно молекулам низкомолекулярных соединений, и полимеры глобулярного строения раскалываются по линии раздела глобулярных частиц. Весьма валено поэтому в процессе переработки полимеров преобразовать глобулярную структуру в фибриллярную, что удается, например, при переработке поливинилхлорида. [c.17]

Эффективность пластификатора определяется как его строением, так и молекулярной и надмолекулярной структурой полимера. Гибкоцепные полимеры (поливинилацетат, например), как правило, пластифицируются по механизму внутрипачечной пластификации, т. е. свойства полимера изменяются пропорционально количеству пластификатора, без экстремумов [5]. Полимеры, обладающие хорошо выраженной вторичной структурой (например, поливинилхлорид), в зависимости от количества введенного пластификатора пластифицируются по межпачечному или внутрипачечному механизму. При введении небольших количеств пластификатора проявляется межпачечйый экстремальный, а при введении больших количеств внутрипачечный механизмы [6]. [c.242]

Электрические свойства диэлектриков зависят от химического строения и изменяются от воздействий, меняющих химическое строение и состав. Так, выделение малых количеств хлористого водорода из поливинилхлорида при действии тепла и света заметно увеличивает проводимость, диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери. Можно было ожидать, что ионизирующее излучение окажет аналогичное воздействие. Зисман и Бонн [58] нашли, что объемное сопротивление поли-винилхлоридацетата может быть уменьшено при помощи облучения в ядерном реакторе от 10 до величины меньшей чем 10 ом см. Бирн н другие [59] наблюдали выделение хлора и фтора из поливинилхлорида и политрифторхлорэтилена. [c.79]

Устойчивость полистирола при окислении в отличие от полиэтилена и полипропилена обусловлена наличием громоздких фенильных групп, расположенных регулярно вдоль полимерной цепи. 11екоторые другие виниловые полимеры по устойчивости к окислению приближаются к полистиролу. Полиметилметакрилат не окисляется заметно в темноте при 130° [72]. Еллинек [73] связывает повышение устойчивости к окислению с наличием электрофильных групп — С1, СК, СеНб и СО. Электронодонорные группы, например СНз, очевидно, ускоряют окисление. Это обобщение могло бы объяснить стабилизирующий эффект атомов хлора в молекуле неонрена. При более высоких температурах или действии ультрафиолетовых лучей окисление как полистирола, так и полиметакрилата, происходит более быстро и сопровождается ухудшением механических свойств этих полимерных материалов. В этих условиях окисление, по-видимому, происходит по механизму, описанному для углеводородных полимеров. Окисление поливинилхлорида и родственных по строению галогенсодержащих полимеров рассмотрено выше. [c.472]

Свойства поливинилхлорида можно изменять в широких пределах введением пластификаторов, различных добавок, а также путем химической модификации. Доступность исходного сырья,относительно несложные методы получения, хорошие электроизоляционные свойства, высокая химическая стойкость и механическая прочность позволили применять этот материал вместо коррозионностойких металлов. Меащу коррозией органических и металлических материалов имеется существенная разница. У поливинилхлорида коррозия согфовож-даетоя набуханием, а у металлов изменяется верхняя поверхность, а затем (в особых сд чаях) начинается расслоение. Набухание для поливинилхлорида является начальным этапом разложения и зависит от величины и строения молекул. Процесс набухания завершается разрушением, проникающим в глубь материала, и определяется температурой и свойствами воздействущего агента. В отличие от металлов пластмассы, как правило, увеличиваются в массе, что объясняется поглощением жидкости. [c.35]

Синтетические соединения называют обычно по тем исходным продуктам, из которых они получаются. Так, все полимеры называют по исходному веществу, добавляя лишь приставку поли . Например, полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и т. п. Для продуктов поликонденсации к названию исходных продуктов добавляют слово смола, например, фенолформальде-гидная смола, мочевиноформальдегидная смола, меламинофор-мальдегидная смола и т. п. Как видно, эти названия в большинстве случаев совершенно не отражают химического строения самого высокомолекулярного соединения и поэтому не дают представления о возможных химических превращениях и, следовательно, о свойствах данного вещества. [c.154]

Ито [236] йсследовал механические свойства полимеров с точки зрения их молекулярного строения. В качестве сетчатого полимера им была взята полностью отвержденная эпоксидная смола, в качестве линейного полимера поливинилхлорид. Образцы были исследованы на сжатие на основе кривых деформа-- [c.60]

На основании представлений, развитых в предыдущем разделе, можно установить связь между свойствами многих важных в промышленном отношении тер мо пластиков и эластомеров и их химическим строением. Теперь должно быть понятно, почему простые линейные полимеры типа полиэтилена, полиформальдегида и политетрафторэтилена представляют собой кристаллические вещества, обладающие довольно высокими температурами плавления. Полученные обычным способом поливинилхлорид, поливинилфторид и полистирол обладают гораздо меньшей степенью кристалличности и имеют более низкие температуры плавления у этих полимеров физические свойства сильно зависят от стереохимической конфигурации. Полистирол, полученный методом свободнорадикальной полимеризации в растворе, является атактическим. Этот термин означает, что если ориентировать углеродные атомы полимерной цепи, придав ей правильную зигзагообразную форму, то фенильные боковые группы окажутся распределенными случайным образом по одну и по другую сторону вдоль цепи (как это показано на рис, 29-7). При полимеризации стирола в присутствии катализатора Циглера (разд. 29-5,А) образуется изотактический полистирол, отличающийся от атактического полимера тем, что в его цепях все фенильные группы распо- [c.498]

С увеличением до определенного предела содержания хлора в макромолекуле поливинилхлорида и, следовательно с понижением регулярности строения макромолекулы поливинилхлорида уменьшается интенсивность межмолекулярного взаимодействия и соответственно изменяется комплекс свойств полимера аналогично тому, как это имеет место при пол чении сополимеров нерегулярного строения. С повышением содержания хлора в продукте хлорирования поливинилхлорида до 63—65% увелп-чивается растворимость полимера в доступных растворителях, в частности в ацетоне, снижается температура размягчения и уменьшается вязкость эквиконцентрированных растворов полимера [c.214]

Полиамидные смолы имеют линейное строение молекул, а следовательно, они термопластичны. Эти смолы представляют собой твердые высокоплавкие вещества с микрокристаллической структурой и температурой плавления от 180 до 250°. Они имеют рогоподобный вид и несколько просвечивают. Их удельный вес колеблется в пределах 1,10—1,15. По сравнению с некоторыми другими синтетическимп смолами (поливинилхлоридом, полистиролом) полиамидные смолы обладают более высокой водопоглощаемостью (до 8%). Они относительно стойки к действию щелочей, но чувствительны к кислотам, при действии которых гидролизуются. Ценным свойством является [c.146]

Как уже упоминалось выше, молекулярная масса полимеров исключительно велика так, промышленные образцы поливинилхлорида имеют молекулярную массу 70 000—100 000 г/моль. Типичные свойства полимеров начинают проявляться при длине цепи, достаточной для их пе-репутывания, а полная энергия взаимодействия полимерных молекул (сумма всех сегментальных взаимодействий) превосходит некоторую критическую величину, например, энергию испарения эквивалентного сегмента или энергию разрыва связи в цепи. Поэтому промышленные воски, молекулы которых состоят из 25—50 метиленовых групп, не являются полимерами, в то время как полиэтилен, цепи которого имеют то же строение, но содержат 2000—3000 атомов углерода, представляет собой типичный полимер. [c.18]

По термомеханическим свойствам полимеров и их температурам стеклования и текучести можно оценить так называемый кинетический сегмент цепи. Так, из рис, 65 и 66 видно, что при некотором значении молекулярного веса полимера температура стеклования перестает изменяться с увеличением молекулярного веса, и у полимера появляются первые признаки высокоэластическо го состояния, или, иначе, проявляется гибкость цепи. У полимеров различного химического строения гибкость цепи проявляется при разных значениях степени полимеризации. У неполярных полимеров (например, у полиизобутилена) гибкость цепи проявляется у е при молекулярном весе, равном ЛООО (п = 20), т. е. при такой длине цепи температура стеклования не совпадает е температурой текучести. У полярных полимеров (например, у поливинилхлорида) расщепление температуры перехода на Тс и и независимость значений температуры стеклования от молекулярного веса наблюдаются при значительно больших молекулярных весах (М = 12000). [c.194]

Поливинилхлорид (ПВХ) [—СНг—СНС1—] — полимер преимущественно линейного строения. Элементарные звенья в цепях полимера расположены в основном в положении 1,2. ПВХ не растворяется и не набухает в воде, трудно растборяется в большинстве распространенных органических растворителей. Молекулярная масса полимера от 18 000 до 120 000. Свойства ПВХ и его назначение в значительной мере определяются способом его получения. В промышленности ПВХ получают блочным, суспензионным и эмульсионным методами. [c.94]

Ценность поливинилхлорида как пленкообразователя заключается в удачном сочетании у него ряда положительных свойств высокой химической,устойчивости, механической прочности, негорючести, нетоксичности, грибоустойчивости и т. д. Эти качества определяются строением полимера [—СНг—СНС1—] и повышенной (по сравнению с другими аморфными полимерами) упорядоченностью его структуры [42]. Упорядоченности способствует наличие лабильных связей Н---С1, обусловливающих высокое межмолекулярное взаимодействие в полимере. Хорошие свойства, доступность и дешевизна поливинилхлорида делают его-одним из незаменимых полимеров в производстве защитных покрытий. [c.101]

Для разделения влияния отдельных структурно-морфологических факторов и физических свойств порошкообразного ПВХ на кинетику набухания и температуру монолитизации, а также для нахождения количественной оценки этого влияния исследовалась взаимосвязь между Гр, Гм, с одной стороны, и пикнометрической плотностью в метаноле, числом монолитных зерен, гранулометрическим составом и плотностью утряски — с другой стороны. Это исследование [ПО, 194] проводилось на образцах, свойства которых изменялись путем размалывания, фракционирования по плотности и переосаждения, а также на большом числе образцов опытных и промышленных полимеров. Первый подход к выбору исследуемых образцов позволил оставить постоянными молекулярные свойства и химический состав образцов и изменять лишь строение зерен, а соответственно физические свойства порошка. Свойства исходных и обработанных образцов поливинилхлорида приведены в табл. 11.7. [c.109]

Исследование структуры полимеров только дифракционны-уш методами не может дать полного представления об их строении. Эни должны быть дополнены прямым изучением формы и размеров адмолекулярных образований, которыми в значительной степени )пределяются механические свойства полимеров - К сожалению, аких работ, посвященных ПВХ, пока очень немного. В данной гла-е рассматриваются результаты изучения морфологии надмолеку-(ярных структур поливинилхлорида повышенной кристалличности. [c.209]

Особенности полимеризации винилхлорида, рассмотренные главах II—V, делают практинескн неизбежным получение поли-инилхлорида в виде порошка.(Изготовление изделий из поливинил-лорида в свою очередь связано с переработкой порошкообразного олимера в сочетании с различными добавками. Практика перера-этки поливинилхлорида давно уже показала, что от свойств исход-эго порошкообразного полимера зависят как эффективность само-э процесса переработки, так и качество готового материала или зделий из него. Тем не менее вопросы, связанные со строением свойствами порошкообразного поливинилхлорида, в литературе вещены явно недостаточно . В настоящей главе делается попыт- [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология