Дизельдік отынды гидротазалаудың принципті технологиялық кескіні.

Гидрогенизациялық процестердің өнеркәсіптік қондырғысына келесі блоктар кіреді: реакторлы, бөлінуімен газдыөнімді қоспа сепарациясы, Н₂S тен СҚГ тазалау, гидрогенизатты тұрақтандыру, компрессорлы болады (12 сурет).

12 сурет. Дизельдік отынды гидротазалаудың принципті технологиялық кескіні: I – шикізат, II – жаңа ВСГ, III- гидрогенизат, IV –бензин, V-тазалауға көмірсутекті газ, VI –үрленетін газ, VII- регенирацияланған МЭА, VIII –регенерацияға МЭА ерітіндісі

Циркуляциялық СҚГ шикізатпен араластырып, қоспаны жылуалмастырғышта және П-1 түтікті пешінде реакция темпрературасына дейін қыздырады да Р-1 реакторына береді. Реактордан кейін газдыөнімді қоспаны жылуалмастырғышта бөлшектеп суытып (210-230°С дейін) одан ары СҚГ сепарация секциясына тазалауға бағыттайды, ол С-1 және С-2 сепараторларынан тұрады. СҚГ, С-2 суық сепараторынан шыққан, К-2 абсорберде МЭА (моноэтаноламин) тазалағаннан кейін циркуляцияға береді. Ыстық және суық сепараторлардың гидрогенизатын араластырып, К-1 тұрақтандырушы бағанға бағыттайды, онда П-1 қызған СҚГ беріледі де тазаланған өнімнен көмірсутекті газдарды және отгонды бөледі (бензин).

Бензиндерді, керосиндерді, вакуумды дистиллятты гидротазалау және мұнай қалдықтарын гидробайыту өздігінен жүреді.

Мұнай шикізатының гидрокрекингі. Каталитикалық гидрокрекинг кез келген мұнай шикізатынан жоғарысапалы мұнайөнімінің кең ассортиментін сәйкесті катализаторлар мен технологиялық шарттарды таңдай отырып алуға мүмкіндік береді.

Мұнайөңдеуде гидрокрекингтің келесі типтері қолданылады:

1. Жеңіл изопарафинді көмірсутектер алу мақсатында бензин фракцияларын гидрокрекингілеу, ол автобензинге жоғароктанды қоспа, жасанды көксағыз өндірісіне құнды шикізат болып табылады;

2. Тқату төмендету үшін дизельдік және реактивтік отындардың октан санын жоғарлату мақсатында бензиндерді селективті гидрокрекингілеу;

3. Бірмезгілде дизельдік фракциялар алуға каталитикалық крекинг шикізатын байыту мақсатында вакуумды газоильді жеңіл крекингтеу;

4. Жоғарыиндексті май негізі мен мотор отынын алу мақсатында вакуумды дистилляттардың гидрокрекингі;

5. Мотор отынын, майлағыш майлар мен каталитикалық крекинг үшін шикізат алуға арналған мұнай қалдықтарын крекингілеу.

Гидрокрекингтің көптеген өнеркәсіптік қондырғылары 15-17МПа қысымда жұмыс жасайды. Салыстырмалы біршама қымбат тұратын катализаторларды қолданып мұнай қалдықтарын крекингтеу үшін 20МПа дейін қысым керек.

Шет елде (АҚШ, Батыс Еуропа, Жапония) 15-17МПа қысымда ВД гидрокрекинг процесі кең дамыған, ол бензин алуға бағытталған (ЮОП, ФИН, Шелл және Юнион Ойл талдамалары). Ресейде ГКВД процесі 10-15МПа қысымда реактивті және дизелді отындар алуға бағытталған, екі модификацияда: бір- және екісатылы.

Шикізат (350-500°С) және рециклденуші қалдықты СҚГ араластырады, алдымен жылуалмастырғышта қыздырады, сосын П-1 пеште реакция температурасына дейін қыздырады да Р-1(Р-2) реакторына жібереді. Реакциялық қоспаны жылуалмастырғышта суытады, одан ары ауа мұздатқышында және 44-55°С температурамен жоғары қысымды С-1 сепараторға бағытталады, онда СҚГ мен тұрақсыз гидрогенизатқа бөліну жүреді. СҚГ Н₂S тен тазалағаннан кейін циркуляцияға жібереді. Тұрақсыз гидрогенизатты төмен қысымды сепараторға С-2 бағыттайды, онда көмірсутекті газдың бөлігі бөлінеді, ал сұйық ағынды жылуалмастырғыш арқылы тұрақтандырушы бағанға береді К-1. Тұрақты гидрогенизат одан ары К-2 атмосфералық бағанда ауыр бензинге, дизель отынына және >360°С дейінгі фракцияға бөлінеді.

Негізгі әдебиет 1[286-319], 2[190-235],8[102-110]1[]

Қосымша әдебиет 2[120-131], 5[443-457]

Бақылау сұрақтары

1.Мұнай фракцияларын өңдеудің каталитикалық гидрогенизациялық процестерінің мақсаты.

2. Мұнай фракцияларының гетероорганикалық қосылыстарының гидрогенолизінің химизмі.

3. Мотор отындарының гидротазалануының өнеркәсіптік катализаторлары.

4. Мұнай фракциясын гидротазалау технологиясы.

5. Дизельдік отынды гидротазалаудың принципті технологиялық кескіні.

6. Дистилляттар мен қалдықтардың гидрокрекингінің мақсаты. Гидрокрекинг қондырғысының типтері.

7 ДӘРІС. Каталитикалық крекинг және каталитикалық риформинг процестерінің технологиясы.

Каталитикалық крекинг мақсаты– жоғарыоктанды бензин мен құнды сығылған газдардың технологиялық шығымы жоғары өндіріс (50% дейін және одан жоғары), сонымен қатар мұнайхимиялық процестер үшін шикізат. Каталитикалық крекинг сығылған газы изомерлі құрылысты бензиннің жоғарыоктанды компонентінің өндірісі үшін шикізат болып табылады: алкилат және метил-трет-бутил эфирі. Каталитикалық крекингте алынған жеңіл диффузиялық отын компоненті ретінде қолданылады, ал құрамында полициклді ароматы көмірсутектер жоғары болатын ауыр газойль – технологиялық көміртек немесе инелі кокстың өндірісі үшін шикізат болады.

Каталитикалық крекинг шикізаты. Каталитикалық крекинг шикізаты ретінде дәстүрге сай фракциялық құрамы кең вакуумды дистиллят (350- 500°С) қолданылады. Бірқатар жағдайларда каталитикалық крекинг шикізатына термодеструктивті процестердің газойльді фракциялары тартылады, ГК, гудрондарды деасфальттау процесінің рафинаты, май өндірісінің жартылай өнімдері және т.б. Арнаулы жобаланған қондырғысында мазуттың, гудронның ауыр шикізаты қалдықтары алдын ала гидротазалауға, деасфальттануға және деметалдануға ұшырамай ақ каталитикалық крекингке барады.

Крекингтің өнеркәсіптік катализаторларына күрделі көпкомпонентті жүйелер кіреді, олар: 1) матрицадан (тасымалдаушыдан); 2) активті компоненттен – цеолиттен; 3) көмекші активті және белсенсіз қоспадан тұрады.

Матрицалар беттің тасымалдаушы функциясын атқарады, онда сосын цеолитті және қосымша қоспаны дисперциялайды, сосын әлсіз қышқылдық катализаторды алдын ала бастапқы мұнайшикізатын жоғарымолекулалық крекингтейді. Каталитикалық крекинг катализаторларының матрицасы ретінде меншікті беті жоғары және қолайлы тесікті құрылымды жасанды аморфты алюмосиликатты қолданудың артықшылығы зор, ол крекингтенетін шикізаттың ірі молекуласына қол жеткізеді. Аморфты алюмосиликаттың химиялық құрамы мына формулалармен сипатталады Na₂O(Al₂O₃ ·x SiO₂) мұндағы x-1моль Al₂O₃ тотығындағы SiO₂ моль саны. Катализаторға каталитикалық активтілік беру үшін аморфты алюмосиликатты күкіртқышқылды аммоний ерітіндісімен Na⁺ Al³⁺ катиондарына алмастыру үшін өңдейді.

Цеолит соңғы мақсатты өнімдер түзілуімен көмірсутекті шикізатты екіншілік каталитикалық түрлендіруді жүзеге асырады.

Цеолит дегеніміз жалпы формуласы келесідей үшөлшемді кристаллдық құрылымды алюмосиликаттар:

Ме_2/пО·Al₂O₃ ·x SiO₂ ·у Н₂O, мұндағы п - металл катионының валенттілігі Ме; х- Si мен Al тотықтардың мольдік қатынасы, силикатты модул деп аталады; у- судың моль саны.

Барлық цеолиттердің кемшіліктері қоспасыз таза түріндегі механикалық мықтылығы өте жоғары емес әрі өнеркәсіптік катализаторлар ретінде қолданылмайды. Көбінше оларды диспестенген түрінде катализатор матрицасына 10-20% масс мөлшерінде енгізеді.

Көмекші қоспалар крекингтің цеолитқұрамды алюмосиликатты катализаторларына бірқатар арнаулы механикалық және физико-химикалық қасиеттер береді де оларды жақсартады.

Каталитикалық крекинг химизмі. Крекингтенетін шикізаттың химиялық түрленуін катализатор бетінде көмірсутек молекуласының тікелей хемосорбциясы арқылы карбоний-ионды механизм бойынша жүзеге асырады, ол активтілігі аз тесіктері ірі алюмосиликат пен актвиті компонент – цеолиттен тұрады:

Техникалық параметрлері. Реттелетін параметрлерге крекинг аумағындағы температура, шикізаттың катализатормен түйісу уақыты, катализатор циркуляциясының қысқалығы мен крекинг қылдығының рециркуляция коэфициенті жатады.

Тураағынды лифт-реакторлы каталитикалық крекинг қондырғысының технологиялық кескіні (Г-43-107). Каталитикалық крекинг Г-43-107 және оның модификацияланған комбинирленген қондырғысын алу перспективасының негізгі дамуы. Оның құрамына каталитикалық крекинг қондырғысынан басқа крекинг шикізаты үшін ГО блогы мен газдыфракция және бензинді тұрақтандыру блогы кіреді. Мына суретте Г-43-107 принципті қондырғысы келтірілген.

Гидрогенизациялық шикізатты алдын ала П пеште және жылуалмастырғышта қыздырғаннан кейін рециркулятпен және су буымен аралстырады да лифт-реактордың араласу түйініне енгізеді (Р-1). Регенерацияланған ыстық катализатормен түйісіп, шикізат буланады да лифт-реакторда катализге ұшырайды да одан ары Р-1 қайнаушы қабатының форсирленген аумағына түседі. Реакция өнімдерін екісатылы циклонда каталитикалық шаңнан бөледі де К-1 ректификациялық бағанның төменгі бөлігіне бөлінуге бағыттайды.

13 сурет. Г-43-107 каталитикалық крекинг қондырғысының технологиялық кескіні: I – гидротазаланған шикізат; II –АГФУға кетеін газ; III – тұрақтануға баратын тұрақсыз бензин; IV – жеңіл газойль; V – ауыр газойль; VI – декантат; VІІ – су буы; VІІІ – түтінді газдар; ІX – су; Х – ауа; ХI – катализаторлы шаң

Р-1 отпорлы аумағынан кокстенген катализатор көлбеулі катализаторжүргізгіш бойымен Р-2 регенератордың қайнаушы қабатына беріледі онда кокс күюі жүзеге асады. Регенерацияланған катализатор төменгі көлбеулі катализаторжүргішгішпен одан ары лифт-реактордың араласу түйініне түседі.

2. Каталитикалық риформингтің өнеркәсіптік қондырғылары

14 сурет. Катализатордың стационарлы қабаты бар каталитикалық риформинг қондырғысының технологиялық кескіні:

I – гидротазаланған шикізат; II – ВСГ; III – тұрақты катализат; IV – құрғақ газ; V – басты фракция

Негізгі әдебиет 1[327-355], 2[86-120], 8[105-128]1[]

Қосымша әдебиет 1[140-167], 2[220-2253], 3[1220-237]

Бақылау сұрақтары

1. Каталитикалық крекингтің технологиялық параметрлері мен мақсаты.

2. Каталитикалық крекингтің өнеркәсіптік катализаторлары.

3. Дистиллятты шикізаттың каталитикалық крекингінің химизмі.

4. Каталитикалық крекингтің лифт-реакторының қондырғылары.

5. Каталитикалық риформинг процесінің мақсаты.

6. Бензинді фракцияның риформинг процесінің химизмі.

7. Риформинг процесінің аппаратуралық суреттелуі мен технологиясы.

8 ДӘРІС. Изобутанның олефиндермен с-алкилденуі мен бензиннің пентан-гексан фракцияларының изомерленуінің процестерінің технологиясы мен теориялық негіздері.

С-алкилдену деген термин органикалық химияда С-С қос байланысы бойынша көмірсутек молекуласындағы алкил тобын енгізуге қолданылады.

Процесс мақсаты –изобутанды бутилендермен және пропиленмен С-алкилдеп жоғарыоктанды бензин изокомпоненттерін өндіру. Процестің мақсатты өнімі – алкилат, ол изопарафиндерден тұрады, октан саны жоғары (90-95 моторлық әдіс бойынша).

Теориялық негіздері. Изоалкандардың олефиндермен С-алкилденуі жалпы түрде келесі теңдеумен суреттеледі:

C_nH_2n+2 + C_mH_2m C_n+mH_2(n+m)+2

С-алкилдену реакциясы қышқылдық катализге жатады, ол жылу бөле жүреді 85-90кДж/моль түзілген изопарафин мен олефин түрінен тәуелді, сондықтан төмен температуралар термодинамикалық маңызды.

Каталитикалық алкилдеуге изопарафиндерден тек үшіншілік көміртек атомы бар изопарафиндер қабілетті. Олефиндер әртүрлі бола алады, бірақ көбінше изо-С₈Н₁₈ түзетін изобутан алкилдеуші бутилендерді көп қолданады. С-алкилдеу каталитикалық крекинг сияқты карбоний-ионды тізбекті механизм бойынша жүреді.

С-алкилдеудің катализаторлары. Алкилдеудің өнеркәсіптік процестерінде катализаторлар ретінде күкірт және фторсутекті қышқылдарды қолданады. Сұйық фазалы катализ үшін біршама маңызды қышқыл көрсеткіші оларда изобутан мен олефиндердің еруі болып табылады. Изобутанның Н₂SO₄ еруі шамамен 30 ретке кем, НF қарағанда. Осы қышқылдарда олефиндер біршама жақсы ериді. Осыған байланысты фаза бөліну бетіндегі изобутан концентрациясы (қышқылдағы көмірсутектердің эмульсиясы түріндей) олефиндер концентрациясы біршама төмен, ол олефиндер полимерлену реакциясы жүруінің үлкен ықтималдығына негізделген.

НF каталитикалық қаиеттерінің жинағы бойынша Н₂SO₄ қарағанда артық. С-алкилдеудің фторсутекті процестері күкіртқышқылдымен салыстрғанда келесі негізгі сипаттамаларға ие:

- қосымша өнімдердің біршама аз шығымы, сәйкесінше, біршама жоғары селективтілік;

- алкилат сапасы мен біршама жоғары шығым;

- қышқылдың біршама аз шығымы (Н₂SO₄бар жоғы 0,7 кг 100-160кг орнына 1т алкилат үшін);

- кәдімгі сумен суытумен салыстырғанда біршама жоғары температурада процесті жүргізе алу мүмкіндігі (күкіртқышқылдыда 25-40°С орнына 7-10°С);

- қозғалушы үйкелетін бөлшектерсіз қарапайым реакторлы құрылғының қолдану мүмкіндігі, изобутанның өзара жоғары ерігіштігіне негізделген және НF т.б.

Дегенмен НF үлкен ұшқыштығы мен жоғары токсикалығы оны С-алкилдеу процесінде қолдануды шектейді.

Шикізат. Мұнайөңдеуде алкенді шикізат ретінде көбінше пропан-пропиленді қоспасымен бірге бутан-бутиленді фракцияны қолданады онда алкен қосындысынан пропилен құрамы 50% көп емес.

Қалыпты құрылысты алкандар С₃-С₅ алкилдену реакциясына түспейді және инертті қоспалар болып табылады. Шикізатта болатын диендер, күкірт қышқылымен әрекеттесіп күрделі өнімдер түзеді де қышқылдық ортада қалады да қышқылды сұйылтады да оның шығымын арттырады. Сондықтан диенді көмірсутектер шикізатта болмауы керек. С-алкилдеу шикізатына ылғал мен күкірттік қосылыстардың құрамы бойынша жоғары талаптар қойылады.

Негізгі параметрлері:

Қысым процеске маңызды әсер етеді. Көбінше Р 0,35-0,42 МПа ұстайды.

Температура. Практикада изобутанды бутиленмен алкилдегенде қолайлы температуралық аралық 5-13°С, пропиленмен – 10-22°С.

Изобутан:олефин қатынасы. Қолайлы қатынас 7:1.

Қышқыл концентрациясы. Көбінесе күкірт қышқылын қолданады, құрамында 88 ден 98% моногидрат болатын. Егер С_H2SO4 88% төмен болса, қосымша реакциялар жылдамдайды.

H₂SO₄:шикізат қатынасы реакциялық қоспадағы шикізат пен катализатордың концентрациясын сипаттайды.осы қатынастың қолайлы мәні (көлемдік) құрайды ~1,5.

Берілетін шикізаттың жылдамдық көлемі. Қолайлысы 0,3-0,5r^-1.

Күкіртқышқылды С-алкилдеу қондырғысының принципті технологиялық кескіні. Бастапқы көмірсутекті қоспаны (15 кескін) мұздатқышта буланатын изобутанмен суытады да бес паралелль ағынмен алкилатордың араластыратын секциясына береді (Р), алдымен секцияға циркулденуші және жаңа күкірт қышқылын әрі изобутанды енгізеді. Алкилатордың тұндырушы секциясынан алкилдеу өнімін шығарады, ол сілтімен бейтараптанғаннан кейін және сумен жуған соң циркулдеуші изобутан бөліну үшін К-2 бағанына бағыттайды. Реакторда буланған изобутан мен пропан сепаратор-рессивер арқылы компрессормен мұздатқыш арқылы К-1 баған-депропанизаторына беріледі. Осы бағанның төменгі өнімі (изобутан) қайнатқыш пен жылуалмасқыш арқылы К-2 ден изобутанның циркулдеуші ағынына қосылады. К-2 төменгі өнімі К-3 бағанға түседі, ал К-3 қалдық К-4 бағанға қосынды алкилатты айдау үшін. К-4 жоғарғы жағынан мақсатты өнім – жеңіл алкилат, ал төменгі жағынан – ауыр алкилат.

15 сурет. Изобутанды бутиленмен С-алкилдеудің принципті технологиялық кескіні: I- шикізат; II- жаңа қышқыл; III- пропан, IV- бутан, V- изобутан, VI- жеңіл алкилат, VII-ауыр алкилат, VIII –сілті ерітіндісі, IX - су

Пентен-гександы бензин фракциясының каталитикалық изомерленуі.

Мақсаты – автобензиннің жоғарыоктанды изокомпоненттерін алу.

Шикізат – тураайдалатын бензиннің төменоктанды компоненттері– Қ.Б. - 62°С және каталитикалық риформинг рафинаты.

Катализаторлары: 1) Алюмоплатиналы фторланған жоғарытемпературалы катализаторлар құрамында 0,5% Pt; 2) Металл-цеолитті орташатемпературалы катализаторлар, құрамында Pt-0,8%; 3) Алюмоплатиналы, промотирлі хлорлы төментемпературалы катализаторлар. Олардың барлығы бифункционалды катализаторлар, дегидрогидрлеуші және қышқылдық белсенділіктерге ие. Активті орталықтар металдық сияқты қышқылдықта Н₂ тез уланады. Крекингтің қосымша реакцияларын басу үшін Н₂-құрамды газды циркуляциялағанда қысым астында жүргізеді.

Негізгі параметрлері:

Температура – температураны жоғарлатқан сайын изомерлену реакциясының жылдамдығы шектелетін тепе теңдік шегіне дейін өседі. Одан ары t жоғарлату гидрокрекинг реакцияны жоғарлауына әкеледі. Жеңіл газдар түзілуімен (орташаланған температуралар 360-440°С)

Қысым – температура жоғарлаған сайын процесс тереңдеуі төмендейді, бірақ изомерлену селективтілігі жоғарлайды (орташаланған қысым мәні 2,8-3,0МПа).

Шикізат берілуінің көлемдік жылдамдығы. Түрленудің тұрақты дәрежесінде, көлемдік жылдамдық пен температура изомерлену жылдамдығына антибатты әсер етеді. Көлемдік жылдамдықты екі есе жоғарлату үшін процесс температурасын шамамен 8-11°С арттыру керек.

қ.б. - 62°С бензинді фракцияның изомерленуінің принципті технологиялық кескіні.

Бастапқы шикізат қоспасы (16 сурет), рециркулденуші тұрақты изомеризат пен абсорбентті қыздырғанан кейін К-1 бағанындағы жылуалмастырғышқа береді. К-1 жоғарғы жағынан изопентанды фракцияны алады, одан ары оны бутанды баған К-2 ректификацияға ұшырайды, онда бутаннан мақсатты изопентан бөлінуі жүреді. К-1 төменгі өнімін пентанды бағанға К-3 береді. К-3 төменгі К04 изогександы бағанға фракциялануға бағыттайды, оны жоғарғы жағынан екінші мақсаты өнім - изооктан алынады.

К-3 жоғарғы жағынан алынған пентанды фракцияны, құрамында ~91% (масс.) қ-пентан бар, Н₂-құрамды газбен араластырады әрі содан кейін түтікті пеште қажетті температураға дейін қыздырғаннан кейін П-1 стационарлы катализатор қабаты бар Р-1 изомерлену реакторына бағыттайды.

16 сурет. Пентан мен гександардың изомерленуінің қондырғысының технологиялық кескіні: I- шикізат; II- ВСГ; III- изопентанды фракция, IV- бутанды фракция, V- изогександы фракция, VI- изомерленуге гександы фракция, VII- майлы газ

Реакция өнімінің бугазды қоспасын суытады және жылуалмастырғышта және мұздатқышта конденсациялайды да С-5 сепараторына береді, ал циркулденуші С-5 тен шыққан СКҚ Р-2 абсорберде кепкеннен кейін компрессормен шикізатпен араластырады.

К-5 бағанында тұрақтанғаннан кейін изомеризатты ректификацияға шикізатпен бірге бағыттайды. К-6 абсорберінде тұрақтанған газдан гексан фракциясының берілген бөлігінен изопентанды алып шығады, ол К-4 алынған. Гексан фракциясының балансты мөлшері изомерленуге түседі. Процестегі сутек жұмаслуы көп емес – бар жоғы 0,1-0,3% (масс.), шикізатқа.

Изомеризат өзқұндылығы ~ 3 ретке төмен, алкилатқа қарағанда. Изомерлену процесінің кең әрі сенімді шикізат базасы бар алкилдеуге қарағанда.

Негізгі әдебиет 1[462-495], 2[285-307], 8[155-163]1[]

Қосымша әдебиет 1[105-127], 2[151-164], 3[220-238]

Бақылау сұрақтары:

1. С-алкилдеу процесінің мақсаты. Шикізаты мен өнімдері.

2. Алкандардың олефиндермен алкилдену химизмі мен технологиялық параметрлері.

3. Изобутанның бутилендермен күкіртқышқылды алкилдену технологиясы.

4. Бензиндердің пентан-гексан фракциясының изомерлену процесінің мақсаты.

5. Пентан, гексанның изомерленуінің өнеркәсіптік катализаторлары.

6. Изомерлену процесінің аппаратуралық суреттелуі мен технологиясы.

9 ДӘРІС. Полимерлер негізіндегі пластикалық массалар. Полиэтилен, полипропилен мен полиизобутиленнің өндіріс технологиясы.

Пластикалық массалар (ПлМ) дегеніміз, ондағы полимерлік фазада затты формалау кезінде ол тұтқыраққыш немесе жоғарыэластикалық күйде болады да, ал эксплуатациялағанда аморфты шыны тәрізді немесе кристалды күйде болатын полимерлік материалдар. Осылайша, ПлМ үшін оларды қолданғандағы жұмыс жасау аралығы, қатты жобалық материалдар үшін Т_хрТ_экспл.Т_с болады, онда Т_хр- сынғыштық температура, яғни полимер салмақ түсуінен жоғарыэластикалық күйге өтпей ақ ыдырайды.

ПлМ жіктелуі негізіне олардың құрамы, қыздыруға қатысы мен полимерлік фаза табиғаты жатады.

ПлМ құрамы бойынша бірфазалы (гомогенді) және көпфазалы (гетерогенді). Гомогенді ПлМ полимер негізгі компонент болады, ол олардың қасиетін анықтайды, қалған компоненттер полимерлі фазада ериді. Гетерогендіде (толтырылған, композициялық) полимер дисперсті ортаны көрсетеді (байланыстырушы), ал оған енгізілген толтырғыштар өзіндік фазаны құрайды. Толтырғыштардың табиғатына тәуелді қатты толтырғышты және газбен толтырылған деп бөлінеді. Алғашқысы дисперсті толтырылған, яғни онда толтырғыштар ПлМ біркелкі таралады, әрі армирленген, онда толтырғыштар ретінде талшық, тері мен қағаз болады.

Газбентолған ПлМ пенопласты деп бөлінеді, онда газдың түйірлері бір бірінен полимер қабыршағы арқылы оқшау тұрады, әрі поропласты, онда газды фазаны біріктіретін каналдарға сұғылған.

Қыздыруға қатысы бойынша ПлМ термопласты (термопластар), онда полимерлік фаза заттан ыстық формования құйғанда ол қатпайды әрі ПлМ қайта қыздырған кезде қайтадан тұтқыраққыш күйге өту қабілетін сақтайды, термореактивті (реактопластар), ондағы бұйымдағы өңделу полимерлік фазада үшөлшемді құрылым түзілу реакциясымен бірге жүреді (полимер қатуымен) әрі бұйым қайтымсыз тұтқыраққыш күйге өту қабілетін жоғалтады.

Полимер табиғаты бойынша, полимерлік фазаны құрайтын, ПлМ полимерлік деп аталады, оған полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПММ) және т.б. жатады.

Төменгі тығыздықты полиэтиленді (ТТПЭ) оттегі мен инициаторлардың (пероксидті қосылысты) қатысында 200-300°С температурада және 100-300 МПа қысымда радикалды полимерлеу арқылы алады.

Маркалы құрамы тығыздық (910-935 кг/м³) пен балқыманың аққыштық көрсеткіші (0,3-20г/10мин) негізінде алу әдісі арқылы анықталады. Базалы маркалардың атаулары сегіз цифрдан тұрады. Бастапқы төрт алу әдісін көрсетеді, бесіншісі тығыздықтың тобына сәйкес келеді, дефис арқылы бөлінген соңғы үшеуі-полимер балқымасының аққыштық көрсеткішінің он еселенген орташа мәніне сәйкес келеді. Мысалы, ПЭ 15803-020 маркасы ТҚПЭ (930кг/м³) балқыманың аққыштық көрсеткіші 2г/10мин. Композицияларды белгілегенде базалық маркалардың тек бастапқы үш цифры ғана шығарылады. ТТПЭ қасиетінің комплексі өзінің макромолекуласының тармақталған құрылысымен анықталады. Молекулалық массасы 30-50 мың.

ТТПЭ кристалдануға бейім. Тармақтардың болуы кристалданеу дәрежесін шектейді (40% кем) Балқу температурасы 108-110°С. Кристалданудың жағары жылдамдығы кристалдық дәрежесінің шамасын жане ПЭ қасиетін салқындату режимін аз тәуелді болуын жасайды. Деструкция температурасы -320°С. Қыздырудың нәтежиесінде полиэтиленнің тігілуі мүмкін, нәтижесинде «геликтер» пайда болады. ПЭ полярсыз полимер болып табылады. 20°С температурада кристалданудың нәтежесінде ол белгісіз органикалық еріткіштерді ерімейді. Қышқылдар мен негіздерге тұрақты, ал күшті тотықтырғыштарга тұрақсыз.

ТТПЭ-ді жалпы техникалық белгіленген термопласттарға жатқызады. Ол солыстырмалы арзандылыгымен жане технологиялығымен, суыққа тозімділігімен ерекшелінеді, 70°С дейін созылғыштығын сақтайды, жоғры химиялық тұрақтылығы бар, осының нәтижесінде оны агрессивті сұйықтықтарды ыдыстарда жасауда қолдануға болады; аз су сіңіргіштікке ие. ПЭ майлардың басқа, физиологиялық және тағамдық өнімдерге инертті. Ол күшті электроизоляциялаушы материал ретінде және томенгі мен жоғары жиілікті изоляциялауда қолданылады.

ТТПЭ ионизирлеуші сәулелермен әрекеттесудің натижесінде тігілуі мүмкін. Төменде ТТПЭ- нің кейбір сипаттамаларды берілген :

σи,МПа.................12-16 Тм, ºС....................................50

εр,%...................150-600 рν, Ом*м..............................10¹

Тв,ºС.....................80-100 tgσ(при 10Гц)......................(2/2,5)*10

Бұл полимердің кемшілігіне төмендегі шекті эксплутация температуралары (термиялық стерилдеудің мүмкін еместігі), салыстырмалы жоғары газ өтпейтіндігі жатады. Ол УК- сәулеленуге тұрақсыз, төменгі беріктік сипаттамалар мен қаттылыққа ие, жоғары жанғыштық және электротсатикалық зарядтардың жиналу қабілеттелігімен ерекшеленеді.

ТТПЭ термопласттарға қолданылатын бүкіл негізгі әдістермен өңделеді, беттің арнайы өңдеуінсіз жабыспайды, бірақ жақсы пісіріледі.

Төмен бағасы оны ыдыстар мен мәдени-тұрмыстық және медициналық бұйымдарды жасауда қолдануға мүмкіндік береді. Өндірілетін ТТПЭ-нің жартысынан көбі орау үшін қолданылатын үлбір мен ауыл шаруашылығының мұқтаждағы үшін өндіріледі.

Жоғары тығыздықты полиэтилен (ЖТПЭ) суспензияда немесе газ фазасында 80°С температурада және 0,3-0,5 МПа қысымда ионды-координациялық механизммен өтетін, Циглер-Натта типті катализаторларында полимерлеу арқылы алынады.

ЖТПЭ маркаларының белгіленуі ТТПЭ маркаларындағыдай, бірақ «2» цифрмен басталады. Тығыздық 945—950 кг/м³ аралығында өхгереді, ал БАК (балқыманың аққыштық көрсеткіші) 0,1-17г/10мин болады.

Тұрақтанған түйіршіктер мен ұнтақ түрінде шығарылады.

Полимерлену әдісі ЖТПЭ –нің аз тармақталуына себепші болады (тармақтардың саны көміртегінің 1000 атомына 3 -6 құрайды ). М – 50-3500 мың, бірақ әдетте М мәні 800 мыңнан аспайды. Созылу кезінде беріктілік шегі 10МПа асады.

Төмен тармақталу 70- 80% құрайтын кристалдануға әкеледі, ал балқу температурасы 120-125°С – ге тең. ТТПЭ- ге қарағанда, ЖТПЭ жоғары беріктілік көрсеткіштерге ие: жылуға төзімділік, қаттылық пен беріктік. Ол суыққа жоғары төзімділік көрсетеді, химиялық жане радиациялық тұрақтылыққа ие. Катализатор қалдықтарынын болуы оны тағамдық азық- түлікпен қолдануға руқсат етілмейді (катализаторлардан жуық тазартылуы қажет етіледі). Жоғары жиілікті электр сипаттамалары ТТПЭ-ге қарағанда ЖТПЭ –де біршама нашарлау (катализаторлар қалдықтарының болуына байланысты), бірақ бұл оны электроэзоляциялаушы материал ретінде қолдануын шектемейді. Төменде ЖТПЭ-нің кейбір сипаттамалары берілген:

σр,МПа.................22-30 рν, Ом*м..............................10¹

σи,МПа.................20-35 Тв, ºС................................100

εр,%.................300-800 Тм, ºС...............................100

tgσ(10Гц болғанда)......................(12/5)*10

ЖТПЭ бүкіл негізгі әдістермен бұйымдарға өңделеді, ең жүе қолданылатыны- қысыммен құю. Жақсы пісіріледі. Ол ыдыстар, құбырлар, әр түрлі техникалық бұйымдар жасауда қолданылады.

Орташа қысымды полиэтиленді (жоғары тығыздықты) (ОҚПЭ)- 130-170 °С темперетурада және 3,5-4 МПа қысымда Со, Мо оксидтері қатысында еріткіште полмерлеу арқылы алады. ОҚПЭ-нің тармақталуы –негізгі тізбектің 1000 атом көміртегіне 3- тең аздау келеді. М- 70-400 мың. ЖТПЭ-ге қарағанда, сызықты ОҚПЭ тығыздығының (950-976 кг/м³), балқу температурасының ( 128-132°С), БАК-тың (0,3-20 г/10 мин) мәндері жоғарырақ. Маркаларының белгіленуі ЖТПЭ –дегідей.

Эксплуатациалық және технологиялық қасиеттерінін көпшілігіне байланысты, ол ЖТПЭ-ге жақын, бірақ оның молекулалық құрылысынынң үлкен реттілігі оны аса берік қатты және жылуға төзімді болып жасайды. Оның кейбір сипаттамалары төмендегідей :

σр,МПа.................20-40 рν, Ом*м..............................10¹

εр,%.................200-1000 tgσ(при 10Гц)......................(2/4)*10

Этиленнің көп емес мөлшердегі α – олифендермен – пропиленмен, бутилинмен және т.б. (0,2-3% моль) сополимерленуі кезінде, тармақталуы мен молекулалық массасы алшақ шектерде реттелетін орташа тығыздықты (930-940 кг/м³) сызықты полиэтиленді алуға болады.

Басқа сополимерлерден ең жиі винил- ацетатпен сополимерлер қолданады (сявилен). Винилацетат топтар құрамының көбеюі термопласттан жақсы адгезия қасиеттері бар термоэластопласттарға ауысуы орын алады.

Полипропилен (ПП) – пропилен полимері. Изотактикалық ПП Циглер –Натта типті катализаторлары қатысады ерткіштерде полимерлеу арқылы алады.

Маркалы ассортименті алу әдісімен және балқыманың аққыштық көрсеткішімен (0,3-23 г/10мин аныкталады. Базалық маркалардың атауларына бес цифр бар бастапқы екі цифры ПП алу әдісін анықтайды, соңғы үшеуі БАК- тың он еселенген мәнін сәйкес келеді. Мысалы, ПП21090, оның БАК-9г/10 мин тең. Түйіршік түрінде, катализаторлардан және атактикалық фракциялардан жуылып, тұрақтанған күйде шығарылады. Тұрақтандырылмаған ұнтақ түріндегі ПП –ның маркаларында әріптік белгілері бар (А,Б және В).

Өнеркәсіптік шығарылатын ПП-де молекулалардын сызықты ретінде құрылысы бар. М-60 /200-мың. Кристалдануға бейім. Төмендетілген кристалдану жылдамдығының нәтижесінде сфералиттер өлшемі және физика- механикалық қасиеттерінін комплексі бұйымдарды суыту режиміне тәуелді болады ( ұсақ сферолитті құрылыстың болуы дұрыс).

Кристалдану дәрижесі 73-75% дейін жетеді, бұл кезде ПП-ның тығыздығы 900-910 кг/м³, балқу температурасы – 165-170°С .

ПП полярсыз полимер болып табылады. Жоғары температурада ароматты, сонымен қатар, хлорлы көмірсутектерде ериді, майға, қышқыл мен негіздерге тұрақты.

Молекулалық тізбекте үшіншілік көміртегінің болуы оны термототығу деструкциясына тұрақтылығын азайтады. Бұл тұтқырлықтың томендеуіне және өңдеудің жоғары температураларында деформациялық қасиеттеріне нашарлауына әкеледі.

ПП-ді жалпы техникалық белгіленген полимерлерге жатқызады. Бұл жоғары химиялық және суға тұрақтылыққа ие, жақсы электроизоляциялық сипаттамаларды көрсетеді. Тағамдық өнімдермен бірге пайдалануға рұқсат етілетін маркалар бар. Төменде ПП-ның кейбір сипаттамалар берілген:

рν, Ом*м..............................10¹ Нб, Мпа .........................40-70

σи,МПа.............................20-35 Тв, ºС...................................100

εр,%.................300-800 Тм, ºС..................................100

tgσ(при 10Гц)......................(12/5)*10 а, кДж/м²..............................80

(мұнда а- соқпа тұтқырлығы, Нб- Бринелль бойынша қаттылығы).

ПП-нің кемшілігіне суыққа төмен төзімділігі (-15°С); ол жанғыш, нашар жабысады, электростатикалық зарядтарды жинауға қабілетті, УК – сәулеленуге және ионизирлеуші сәулелену әрекетіне төзімсіз.

ПП термопласттарды өңдеудің бүкіл негізгі әдістермен өңделеді. Ол медицинада, тамақ өнеркәсібінде, электротехникада қолданылады. ПП- нен алынатын мөлдір орау үлдірлері кең қолданыс табуда.

Полиизобутилен өндірісі. Полизобутилен Фридель- Крафтс (ВF₃ , TiCl₄) католизаторлары қатысында изобутиленнің катионды полимерленуі арқылы алынатын, каучук тәріздес материал болып табылады:

Изобутиленнің полимерленуі фторлы бордың қатысында, төмен температурада өте үлкен жылдамтықпен катионды механизммен жүреді. Процестің жылдамдығын реттеу үшін полимерленуді ерткіш ( сұйық этилен , этан, пропан, бутан) ортасында жүргізеді. Жоғары молекулалы салмақпен полиизобутиленді алу еріндідегі мономердің оңтайлы концентрациясы 15-30% -ке тең.

17 сурет. Полиизобутилен өндірісі процесінің сызбанұсқасы :

1-«түтік ішінде түтік» типті мұздатқыш, 2- булағыш, 3- изобутиленді үлестеп кұюшы, 4- католизатор ыдысы, 5- тұрақтандырғыш ыдысы, 6 – полимеризатор, 7-араластырғыш ,8 –скруббер, 9 суытуға арналган стол, 10- пресс.

Өнеркәсіпте молекулалық салмағы шамамен 200000 полиизибутиледі 100 °С температурады алады, католизатор есебінде фторлы бор, ал еріткіш ретінде- суйық этилен қолданады .

Изобутилендегі мөлшері 1 % болатын, сокатализатор ретінде изобутил спирті қызмет аткарады.

Полиизобутиленді алудың технологиялық процесі келесі түрде жүзеге асырылады: суйық этилен -40°С температурада қысыммен бұландырғыштан 2 келетін газ тәрізді этиленмен қосымша суытылатын тоңазытқышқа беріледі. Әрі қарай этилен жарым-жартылай буланудың нәтижесінде қосымша суытылатын буландырғыш 2 арқылы өтеді. Газ тәріздес этилен тоңазытқышқа 1, ал сұйық аппаратқа 3 беріледі, мұнда ол сұйық изобутилені бар иректүтікті суытады. Суытылған сұйық изобутилен сұйық этиленмен араласады, пайда болған қоспа полимеризатор тасымалдағышына 6 жіберіледі. Полимеризатор – бұл ішінде науа түріндегі болат лентаның шексіз қозғалатын металл қорабы. Сыйымдылықтан 4 полимеризаторға ВF3 ерітіндісі барады. Катализатормен араласуы кезінде кезде полимерлену басталады. Сұйық этилен буланып, скрубберге 8 барады. Скрубберге фторлы бор негізбен нейтралданады. Фторлы борды бөліп алғаннан кейін бұл газдар қоспасы ретификацияға жіберіледі. Бөлінгін этилен циклге қайтарылады.

Полимерде қалған католизаторды ыдырату үшін және диполимерлеуді болдырмау үшін полимеризатор лентасына сыйымдылықтан 5 үздіксіз стабилизатор ертіндісі (третбутилфенилсульфид) беріледі. Полимеризатордан шыққан полиизобутиленді қатынастырғыштардың 7 дестелері арқылы тартып алады. Қатынастырғыштан шыққан кенеп полимерін бөлшектеп кеседі. Ауамен суытқаннан кейін бұл газдар тасымалдағыш және үстелмен 9 оларды преске 10, одан орауға жібереді .

Полиизобутилен қасиеттері. Полиизобутилен жоғары химиялық тұрақтылыққа және суға төзімділікке ие. Ол көптеген қышқылдардың, негіздердің және суға галогендердің әрекетіне тұрақты. Концентрлі азот қышқылы оны тек 80°С жоғары температурады ыдыратады. Полиизобутилен иілгіштік, суыққа төзімділігі мен ерігіштігі жағынан полиэтилен мен полипропиленен едәуір асып түседі. Ол алифатты, ароматы және хлорлы комірсутектерді және минералды майларда ериді.

Полиизобутилен аз газ өткізгіштігімен, диэлектрлік қасиеттердің жоғары көрсеткішімен, бірақ төмен беріктілігімен сипатталады.

Полиизобутиленнің қасиеті молекулалық салмаққа байланысты болады. Молекулалық салмақ артқан сайын созылу кезіндегі беріктілік шегі,қайтымды деформация және хаттылық жоғарлайды. Көбінесе молекулалық салмағы 100000- 250000 ге тең полимерлер кең қолданыс табуда. Полиизобутиленге активта толтырғыштарда қосқанда оның беріктілігі жоғарлайды акштығы азаяды және жарыққа тұрақтылық жақсарады.

Төменде полизобутиленнін негізгі қасиеттерінің көрсеткіштері келтірілген.

Молекулалық салмағы ............................................................175000-225000

Тығыздық, г/см......................................................................0,91 0,91 0,93

Созылу кезіндегі беріктілік шегі кг/см............................................20-135

Созылу кезіндегі салыстырмалы ұзаруы , % ....................................550-900

Шынылану температурасы , °С ................................................................-74

Суыққа төзімділігі °С ................................................................................ -60

Меншіктік көлемдік электрлік кедергіс, Ом*см..................................10-10

Диэлекторлық тангенс бұрышы, 10 Гц...................................0,0002-0,0005

Полиизобутиленнің қолданылуы. Полиизобутилен сым мен кабельдердің электроизоляциясы үшін кабельді полиэтилен алуда, металда құбырдың ішкі және сыртқы қорганысы үшін, су өткізбейтін изоляциясы және -60º + 70 º дейін температурада істейтін бұйымдарда алу үшін қолданылады.

Техникада маңызы бар изобутиленнің изопренмен және дивинилмен саполиметрлері вулканизацияуға қабілеті бар.

Негізгі әдебиет [1] (13-35), [2] (40-45)

Қосымша әдебиет 2] (10,11,12)

Бақылау сұрақтары:

1. Төменгі қысымды полиэтилен алу жағдайлары.

2. Қанықпаған алифатты көмірсутектердің полимерлері. Полиэтилен.

3. Жоғары жане төменгі тығыздықты полиэтиленнің алуынуы.

4. ЖТПЭ полимерлерін алу үшін қандай катализаторлар қолданылады?

5. ПЭ алынған бұйымдардың түрлері.

6. Изотактикалық ПП формулалары.

7. Полиизобутилен алу технологиясы.

8. Полиизобутилен алу реакторы.

9. Полиолефиндер қасиеті.

10 ДӘРІС. Қанықпаған ароматты көмірсутектің полимерлері. Полистирол өндірісі.

Полистирол ( ПС) – стиролдың полимері

-СН₂-СН~

Атактикалық ПС инициатор ретінде қолданылатын пероксидті немесе азоқосылыстардың қатынасында, стиролдың радикалды полимерленуі арқылы алынады. Полимерлену массада, эмульсияда, сирек кезде – сузпензияда жүзеге асырады. М- 500-2000 мың. Эмульциялы ПС едәуір молекулалық массада және ең жақсы беріктік қасиеттер кешеніне ие. Маркалы құрамы ПС – дың алу әдісімен анықталады. Массада полимерленумен алынған ПС- дың маркасы ПСМ белгісіне ие, сузпензиялық ПС – ПСС, эмульсиялық – ПСЭ. ПС балқымасын аққыштық көрсеткіші 1,5–1,6 аралығын өзгертеді. Тұрақтындырылған түйіршік немесе ұнтақ түрінде шығарылады.

ПС тармақталған жоғары дәрижесіне ие. Молекулалық тізбектің жүйесіз болуына байланысты, ол 1050-1080 кг/м³ тығыздықты және шынылану температурасы 100°С ға тең ароматты полимер болып табылады қалыпты жағдайда ПС қатты материал. Жарық өткізу коэфициенті 90 пайызға дейін жететін ПС-тің мөлдір болуы кристалдық фазаның жоқтығымен байланысты.

Негізгі тізбектегі үшіншілік көміртегі термототығу деструкцияның ықтималдығын жоғарылатады, деполимерлену жеңілденеді. Қалыпты жағдайда ПС ароматты хлорлы көмірсутектерде, күрделі эфирлерде, кетондарда жақсы ериді. Негіздермен минералды қышқылдарға тұрақты.

ПС төмен және жоғары жиілікте жақсы істейтін диэлектрик болып табылады, электротехникада, сонымен қатар жіңішке конденсаторлар үлбірлерді жасауда қолданылады. Улы емес: ПС- тің тағамдық маркаларын қалдық стиролдан тазартады. Медициналық техникада қолданылады. ПС суға және радияцияға тұрақты. Төменде ПС-дың кейбір сипаттамалары берілген:

σр,МПа..........................40-45 n²º D .......................1,59

σи,МПа...................100-105 Тв, ºС.......................100-105

εр,%...............................1-3 Тм, ºС...........................70-80

а, кДж/м²...........15-20 рν, Ом*м............10¹-10¹

Нб, Мпа..................140-200 tgσ(10Гцболғ).......(10/4)*10

ПС-дың кемшілігіне қалыпты жағдайдағы сынғыштығы, қолданылуын едәуір шектейтін соқпа беріктілігі жатады. Жылулық, химиялық және УК сәулелену әрекетіне төзімділігі үлкен емес.

ПС- дан жасалған үлбірлер күшті электрленеді. ПС жанғыш.

ПС термопласттарда өңдеудің бүкіл негізгі әдістермен өңделеді, жақсы пісіріледі және жапсырлады, пластификаторлармен бірігеді, жақсы боялады.

Тығыздығы 20 кг/м³ дейін жететін көбіктенген ПС кең қолданыс тапты.

Өндірілетін ПС-тің жартысынан көбі оның полимерлерінің үлесіне тиеді.

Өнеркәсіпте (әсіресе автомобиль өндірісінде) оптикалық мөлдір стиролдың акрилонитрилмен (80/20) САН, стиролдың метилметаккрилатпен (40/60) – МС, стиролдың метилметакрилат және акрилонитрилмен (40/52,5/7,5)- МСН бірге сополимерленуі кең қолданылады. Бұл құюлы материалдардың ПС-ға қарағанда жоғары бензотөзімділікке және иілу кезінде (130 МПа дейін ) беріктілікке ие .

Стирольдың α – метилстиролмен (САМ) сополимері жоғары жылу төзімділікке (Тм 95ºСқа дейін), жақсы жарық техникалық және диэлектрлік қасиеттерге ие. Бірақ стиролдың соққыға берікті сополимерлері едәуір кең таралған. Соққыға полистирол – стиролдың бутадиенмен немесе бутадиенді стиролды каучукпен будандастырылған сополимерлену өнімі.

Полимерлеу процесін пероксидті инициаторлар мен реттегіштер қатысында жургізеді М-70÷100 мың. Сонымен қатар, бір уақытта стирол және стиролді каучукпен будандастырылған сополимерленуінің гомополимерленуі жүреді. Сополимер үлесі шамамен 15 пайыз.

Маркалы ассортименті СҚП (соққыға тұрақты полистирол) алыну әдісімен анықталады. Массадағы полимерлену маркасын әріпті белгіленуі -УПМ, суспензиялы полимерлеуде СҚП, компоненттердің механикалық араласуы кезінде УПК .

Соққыға берікті ПС тұрақтанған ақ түйіршіктер түрінде шығарылады. Төрт таңбалы марка нөмірінің бастапқы 2 цифры тілікпен бірге соқпа тұтқырлығын минималды шамасына сәйкес келеді, соңғы цифры – қалдық мономердің он еселенген максималды құрамы.

Бұл бұдандастырылған сополимердің жұқа қабатымен қоршалған өлшемі 1-5 мкм каучук болшектерімен бірге қатты полистиролдың (М-70÷100) матрицасы бар композициялы материал болып табылады.

Тығыздық – 1040-1070 кг/м³ табылады.

Төменде соққыға берік кейбір сипаттамалар келтірілген

σр,МПа..........................30-35

σи,МПа...........................55-60 Тв, ºС.......................75-90

εр,%...............................20-30 Тм, ºС......................65-74

а, кДж/м²........................40-50 рν, Ом*м.................10¹-10¹

Нб, Мпа.....................100-130 tgσ(при 10Гц).........(5/7)*10

АБС- п л а с т и к т е р – стиролдың акрилонитрилмен бутадиенді немесе бутаден стиролды каучукпен будандастырылған сополимерлеудің өнімі.

Мономердің каучукпен сполимерлену процесі эмульсияда және пероксидті инициаторлар қатысында жүргізіледі. Стиролдың акрилонитрилмен сополимерленуі бір уақытта өтеді. Соңғы өнімде 65 % стирол, 20% акрилонитрил және 15 % каучук болады.

Бұл материал стиролмен акрилонитрилмен статикалық сополимерінің қатты матрицасы және иілгіш каучук бөлшектерінің будандастырылған сополимерінің жұқа қабатымен композициясы болып табылады. Ол САН және соққыға берік ПС-дың жақсы қасиеттерін біріктіреді. АБС тығыздығы 1020-1050 кг/м³ құрайды.

Төменде АБС пластиктерінің кейбір сипаттамалары берілген:

σр,МПа..........................40-55

σи,МПа........................50-100 Тв, ºС......................105-115

εр,%...............................20-40 Тм, ºС......................75-95

а, кДж/м²........................50-60 рν, Ом*м.................10¹-10¹

Нб, Мпа.....................100-150 tgσ(при 10Гц).........(6/10)*10¯³

АБС мөлдір емес, жоғары жиілікте электроизоляциялық сипаттамаларға ие.

АБС пластиктерді өңдеудің алдында құрғатылуы тиіс. АБС пластиктердің өңдеудің негізгі әдістері – қысыммен құю және экструзия. Балқыма тұтқырлығының жоғары болуына байланысты соққыға берік ПС өңдеуіне қарағанда жоғары температура мен кернеуді қолдану керек. АБС пластиктер жақсы металданады. Олар үлкен корпус бөлшектерін, фурнитураларды жасауда сонымен қатар авто және машина құрылысында қолданылады.

Полистирол өңдірісі. Полистирол бұл стиролдың полимерленуі арқылы алынатын қатты мөлдір материал:

Өнеркәсіпте полистиролды блокты эмульсиялық және суспензиялық әдістермен алады. Осының ішінде үздіксіз блокты әдістің өнеркәсіптік маңызы зор.

18 сурет. Блокта полистирол процесі өндірісінің сызбанұсқасы:

1 - стирол қоймасы, 2 - стиролға арналған ыдыс, 3 - тесік сүзгіш, 4 - форполимеризатор, 5 - полимерлік баған, 6 - қожух тәрізді мұздатқыш, 7 - суытуға арналған ванна, 8 - пышақты түйрлегіш , 9 - шнек , 10 - ыдыс, 11 - жылу алмастырғыш

Блокты полистирол. Стиролдың блокта полимерленуі инициаторлар қатасында немесе жоғары температурада 100-230 ºС үздіксіз блокты полимерлеу процессымен бірге радикалды мехнизммен жүреді. Процестің жылдамдығы тікелей температураға байланысты. Мысалы: 50 ºС температурада полимерлену жылдамдығы өте төмен, 100 ºС температурада бір сағат ішінде шамамен 2 % мономер реакцияға түседі, ал 150 ºС температурада бірнеше сағатта аяқталады. Реакция аяқталуының 90 % дәрежесінен кейін полимерлену жылдамдығы бірден төмендейді 98-99% айдау айналу дәрежесіне жету үшін реакциялық массаны арғы қарай қыздыру керек, бұл полимердің молекулалық массасын төмендеуіне әкеледі. Температураны 80 нен 230 ºС дейін біртіндеп көтерудің нәтижесінде құрамына 1% аз мономері бар, жоғары молекулалаық полистирол алуға болады.

Полистирол қасиеттері. Полистирол ароматтық құрылысты қатты материалдық болып табылады: ұнтақ және мөлдір түйіршік түрінде шығарылады. Молекулалық салмағы алыну әдісіне байланысты (өндірістік маркалардың полимерлену дәрежесі 500-2000 аралығында өзгереді). Молекулалық салмағы ең жоғары эмульсиялық полистирол болады.

Молекулалық салмақтың өсуі мен полимердің беріктігі артып сынғыштығы азаяды. Диэлектрлік қасиеттері жағынан тек полярсыз полимерленуден – полиэтилен мен политетрафторэтиленнен кем түседі.

Блокты полистиролдың ең жақсы көрсеткіштеріне диэлектрик ие. Бұл көрсеткіштер -80нен+110 ºС температурада аз өзгереді және жиілікке тіптен тәуелді емес.

Полистирол суға төзімді, қышқылдар (HF) негіздер әрекетіне жоғары тұрақтылық көрсетеді су және мөлдір жақсы оптикалық қасиеттерге ие. Ароматты және хлорлы көмірсутегтерде эфирде кетонда ериді, плостиролдың максималды жұмыс температурасы 70-75ºС. Қаттышыны тәрізді күе 80 ºС ға дейін сақталады. Бұдан жоғары температурада полимер біртіндеп жоғары иілгіштікке өтеді. ПС- та 145 -155 ºС температураға сығумен, ал 180-200 ºС қысымда құюмен бұйымдарға өңдеуге болады. 200 ºС дан жоғары температурада тотығу және термиялық диструкция, ал 300 ºС температурада – мономер және басқа төмен молекулалы заттардың тізілуімен диполимер басталады. Пластирол кемшилігіне төмен жылу төзімділік және меншікті соқпа тұтқырлығы сонымен қатар есіркеуге бейімділігі жатады .

Стиролды қанықпаған қосылыстармен сполимерді оңай түзеді: бутадиенмен, акрилонитримен, метилметакрилатпен. Бұл сполимерлер аса жоғары жылу төзімділікке және меншікті соқпа тұтқырлығына ие.

Полистиролдың қолданылуы. ПС радио – және электро аппаратарын бөлшектерін, кабель қабыршықтарын жасауда, химиялық аппаратураларда фото касеттерде, лабораториялық ыдыстарда және аккумуляторлық бактарда коррозияға қарсы материал ретінде: оптикалық шыны жасауда қолданылады.

Экструзия әдісімен алынатын полистиролды үлбірлер техникада және тұрмыста қолданылады.

ПС кернеулік материалдар өңдірісінде үлкен мөлшерде қолданылады.

Негізгі әдебиет 1[]

Қосымша әдебиет

Бақылау сұрақтары:

1. Атактикалық полимердің алыну әдістері.

2. ПС-дың блокты әдіспен алынудың технологиясы.

3. ПС физикалық қасиеттері.

4. Соққыға берік ПС-дың құрамы.

5. АБС пластик дегеніміз не?

11 ДӘРІС. Қанықпаған көмірсутектердің галоген туындыларының полимерлері. Поливинилхлорид.

Поливинилхлорид ( ПВХ) винил хлорид полимері :

~CH₂-CH~

|

Cl

ПВХ пероксидті және азоқосылысты инициаторлар қатысында винилхлоридтің радикалды полимерленуі арқылы алынады. Өндірісте полимерленуді негізінен суспензиядан сонымен қатар массада және имульцияда іске асырады.

Маркалық құрамы ПВХ алу әдісімен сонымен қатар полимердің орташа молекулалық массасын шамасымен анықталады. Ол полимер ертіндісін салыстырмалы тұтқырлығымен есептелетін Фикентчер Кф константосамен сипатталады .

Өндірістік маркаларда Фикентчер Кф константасы 50-80 аралығында өзгереді, ал полимерлер дәрижесі n сызықты түрде 450 -1750-ге дейін өседі :

n≈40 ( Кф-40)

Суспензияда полимерленумен алынған ПВХ маркалы ПВХ –С әріпті белгілемеге ие. Эмульсияда ПВХ –Е , массада ПВХ- М. Әріптерден кейінгі бастапқы екі цифрлы Кф минимал мөлшерін көрсетеді. Цифрадан кейнгі әріптер ПВХ мүмкін қолдану жерін көрсетеді. Мысалы М әрпі жұмсақ беймдар үшін арналған ПВХ , Ж қатты бұйымдар үшін П – пластар үшін. ПВХ – С 70М- бұл К ≥70 болатын жұмсақ бұйымдарда жасау үшін арналған суспензиялы ПВХ .

ПВХ өте үлкен молекулы – масса таралумен сипатталады. Полимердің әр түрлі фракцияларынынң бірдей маркалануы маркаларының полимерлену дәрижесі бірнеше 10 есе рет өзгереді. Макро молекулалардың тармақталуы негізгі тізбектін мың атом көмір тегіне 2-5 құрайды және ол полимердің алыну әдісіне тәуелді. ПВХ – тығыздығы 1380 – 1400 кг/ м³ және шынылау температурасы 70-80ºС болатын аморфты полимер. Бұл жоғары молекулалы аралық әрекеттестігі бар полярлы полимер. Қыздарған кезде хлорлы көмірсутегтерде, кетондарда, циклогексанонда, тетрогидрофуранда ериді: майға, суға төзімді, қышқылмен негіздер әрекетіне тұрақты. Көптеген өнер кәсіпте шығарылатын пластификаторлармен жақсы қабысады. пластификаторлардың мөлшері жоғары болсада, жарым – жарты кристалданудың нәтижесенді бұйымдар формасы сақталады.

ПВХ атомосфераға тұрақты өзімен- өзі сөнетін полимер, бірақ жанған кезде экологиялық зиянды диоксиндер бөледі.

150-170 ºС температураларға дейін қыздырылғанда тұтқыр аққыштық күйеге өткенде ПВХ хлорсутек және қос байланыс түзілүімен ыдырай бастайды. Бұл диструкциянын бастапқы сатыларына әкеледі. Бөлінген хлор сутегі ыдырау процессін тездетеді, бұның нәтижесінде термотұрақтандырусыз ПВХ кәдімгі әдңстермен өңдеуге болмайды .

ПВХ ны тұрақтандыру ерекшелігі болып, антиоксиданттар және жарық тұрақтандырушылармен қатар, композициясына 3 % хлор сутегтін акцепторлы мен нитролизаторын косу боп табылады. Тұрақтандырушы жүйелерді дұрыс таңдау ПВХ диструкция температурасын 180-200 ºС ге дейін көтеруге мүмкіндік береді .

Практикада ПВХ винипласттары, пластикаттары және плостизольдары кең қоладнылады.

Винипласттар - бұл тұрақтандырушы қоспалармен майланушы заттары бар ПВХ негізіндегі қатты материал . Жапырақтар, құбырлар және үлбірлер түрінде шығарылады. Винипласт жоғары берікті қасиеттеріне ие, сонымен қатар жоғары химиялық және төзімді, карозияға қарсы материал боп табылады. Май және бензотұрақты машина құрлысында кең қолданылады. Бұл жамбайтын төмен жиілікті электроизоляциялық материал боп табылады. Оның диэлекторлық қасиеттері температура мен қоршаған ортаның ылғалдығына аз тәуледі. Улы еместігі виниплаттың бұйымдарын тамақ өнер кәсібінде және медицина қолдануқа мүкіндік береді. Кейбір бұйымдары мөлдір және олар жарық техникасында қолданылады. Төменде винипласттың негізгі сипаттамалары келтірілген :

σр,МПа........................40-60

σи,МПа.......................100-120 Тв, ºС......................75-90

εр,%...............................10-50 Тм, ºС....................65-70

а, кДж/м²......................70-150 рν, Ом*м.................10¹-10¹

Нб, Мпа.....................130-160 tgσ(при 10Гц).........0,015-0,02

Винипласттың кемшілігіне суыққа төмен төзімділігі және жылуға тұрақтылығы жатады. Қатты ПВХ өңдеуін балқыманың жоғары тұрақтылығы және төмен термотұрақтылығы қиындатады. Бірақ компоненттермен режим нен дұрыс таңдалуында,оны каландрлеумен, экструзиямен, қысыммен құюмен және сығу мен өңдеуге болады. Винипласттар жақсы пісіріледі және желімделеді.

Пластикаттар – тұрақтандырылған және пластифицирленген ПВХ негізіндегі жұмсақ материалдар.

Қолдану арнасына байланысты пластикаттардың құрамында пластификаторлардың әр алуан түрлері мен түрлі мөлшер болады. Көбінесе фтолаттар, себацианаттар, трикезил фосфаттар және басқа жоғары қайнаушы сұйықтармен олардың қоспалары негізіндегі пластификаторлар қолданылады. Пластификатор майлағыштардың жалпы мөлшері 50% жетуі мүмкін. Пластификатордың енгізілуі ПВХ балқымасының тұрақтылығын төмендетіп, оның иілгіштігін, суыққа төзімділігін жақсартуға әкеледі.

Пластификаторда еңгізудін нәтижесінде элкторлық қасиеттері бір шама төмендейді, бірақ соған қарамастан бұл материалдар үлкен көлемде электро эзоляциялық жабындар жасауда қолданылады. Олар жанбайды төменде пластификатторлардың кейбір сипаттамалары келтірілген :

σр,МПа......................10-18

εр,%.......................100-250

Нб, Мпа..................... 0,7-6

tgσ(при 10Гц).........0,05-0,1

рν, Ом*м................. 10¹-10¹

Пластификатордың үлкен мөлшерде еңгізілуі материалдың беріктік және жылуға тұрақтылық қасиеттерін төмендетеді. Бұлар термопласттармен бүкіл өңдеу әдістермен жақсы өңделеді, желденеді және пісіріледі.

Пластизольдар – пластификаторлардағы ПВХ (эмульциялық) дисперциялары. Пластификаторлар (диалкилфтолаттар, адипин, себацин, фосфор қышқылының күрделі эфирлер) мөлшері 30 -80 % .

Қалыпты температурада ПВХ бөлшектері плстификаторларда білеуленбейді . Бұл пластизольдардың тұрақты болуына әкеледі. 40 ºС жоғары қыздырғанда, білеулену процессінің үдетілуі нәтижесінде плстизольдар жоғары тұтқыр массға өзгереді, бұларды 100 ºС жоғары температурада қыздырып суытқаннан кейін иілгіш материалдарға айналады.

Пластизольдар жасанды тері, клиенка жасауда қолданылады. Формаға құю арқылы медициналық бұйымдарды аяқкиімді ойыншықтарды т.б даярлайды. Кобіктенген ПВХ пластизольдары кең қолданыстапты.

Фторопласттар – құрамында галагоні бар полимерлер тобы. Оларға политетрафтор этилен, политрифтор хлор этилен, полифинильден фторит және поливинилфторит жатады.

Политетрафторэтилен ( ПТФЭ ) бұл тетрафтор этилен полимері :

~CF2-CF2~

ПТФЭ пирокситті инициаторлар қатысында тетрофторэтиленнің радикалды полимерленуі арқылы алынады. Ертіндіде полимерлеу арқылы төмен молекулалық өнімдері (М- 20 -30 мың). Ұнтақпен сулы суспензия түрінде шыгарылады ПТФЭ маркалары атаулар негізі Ф -4 белгілемесі боп табылады. ПТФЭ көптеген түрлері бар мысалы төмен молекулалық массалы немесе төмен балқу температуралы гесафторпропиленмен сполимерлері: Ф-4 Д, Ф-4 М және т.б. Шет елде ПТФЭ жие телефон деп атайды.

ПТФЭ сызықты молекулалық құрлысқа ие. М-100 -5000 ПТФЭ химиялық құрлысы бұл полимерді бірден- бір қасиеттері бкешені бар материал ретинде қолдануға мүмкіндік береді. Бұл полярсыз иілгіш тізбекті полимер: Кристалдау дәріжесі 17% дейін жетеді балқу температурасы 310- 315 ºС тығыздығы белгілі полимердің пішіндегі ең жоғарғысы 2100- 2300 кг/ м³ кристалданудың жоғары болуына байланысты ПТФЭ мөлдірсіз. ПТФЭ белгілі органикалық және не органикалық ерткіштерде ермейді.

ПТФЭ бірден- бір қасиеттерінің кешеніне байланысты, ол көп деген техника салаларында таптырмайтын материал боп табылады. Салыстырмалы жоғары бағасына қарамастан кең қолданылады. Күшті диэлекторлық қасиеттері мен кең диапазонды жұмыс жиілігі электро эзоляцияларда жасауда қолданылады.

Ол – жақсы антифрикционды материал. Басқа антифрикционды полимерге қарағанда, оның үйкеленуге тұрақтылығы төмен болсада, үйкеліс ортасында истейтін бұымдар жасауда қолданылады. 196 – 250 ºС температура аралығында ПТФЭ өзінің антифрикционды және иілгіш қасиеттерін жақсы сақтайды ПТФЭ сипаттамалары келтірілген :

σр,МПа........................15-30 Тв, ºС......................100-120

εр,%..........................250-500 Тм, ºС.................... 100-110

а, кДж/м²......................100 рν, Ом*м................. 10¹-10¹

Нб, Мпа.....................30-60 tgσ(при 10Гц)......(2-2,5)*10

Ктр (болат бойынша) 0,02-0,04

ПТФЭ қаттылықтың, жылу төзімділігінің төмен мәндеріне ие. Ол төмен температурада механикалық кернеудің әсерінен қайта кристалдануға бейім. Жоғары кернелерде қайтымсыз деформацияланады («суықаққыштық» . Бұл оны құралма материал ретінде қолдануын шектейді. ПТФЭ радиациялық төзімділігі төмен. ПТФТ негізгі кемшілігіне, оның преспен, кейін пісірумен және механикалық өңдеумен іске асатын бұйымдарға қиын өңделуі жатады. Ол арнайы беттің өңдеуінсіз нашар пісіріледі, желімденбейді.

Басқа фторопласттардың арасында аз көлемде шығарылса да, қолданыс тапқан политрифторхлорэтиленді, поливинилиденфторидті, поливинилфторидті айта кеткен жөн. Поливинилденфторид ( ПВДФ ) винилиденфторид полимері:

~CF2-CF2~

ПВДФ инициаторлар қатысында винилденфторитдің радикалды полимерленуі арқылы алады. Полимерлеуді диметилацетамид ертіндісінде, суспензияда, массада жүргізеді. Ұнтақ (бөлшектерінің өлшемі 2 мкм и 20 – 200 мкм), түйіршік ертиндімен дисперсия түрінде шығарылады. ПВДФ маркалар атауларының негізі Ф – 2 белгілемесі болып табылады. Модифицирленген Ф-2 M ең жақсы өңделуге ие. Молекулалық массасы 100 мыңнан асады. Бұл кристалданушы полимер, оның кристалдану дәрижесі суыту режиміне байланысты және 20 -60 % аралығында өзгереді сәйкесінше тығыздығы 1750 – 1800 кг/ м³ болады болады. Балқу температурасы 171-180ºС, аморфты фазаның шынылану температурасы - (33-38)ºС қа тең. 340ºС жоғары температураға дейін қыздырылғанда ол фторсутег және қос байланыс түзілуімен ыдырай бастайды. ПВДФ–полиярлы полимер. Ол диметилсульфоксидте, диметилацетамидте, диметилформамидте ериді, қышқылдармен негіздерге тұрақты. ПВДФ – қатты, берік жылуға төзімді материал. Ол химиялық тұрақтылыққа, суға және радияциаға жоғары төзімділікке, жақсы электроэзоляциялық және антифрикциондық сипаттамаларға ие, суыққа төзімді ( -50ºC). Өзімен өзі сөнетін материал боп табылады. Төменде ПВДФ кейбір сипаттамалар келтірілген :

σр,МПа........................35-45 Тв, ºС......................140-160

εр,%.......................... 10-300

а, кДж/м²....................100-190 рν, Ом*м................. 10¹-10¹

Нб, Мпа.....................130-150 tgσ(при 10Гц)......0,015-0,02

ПВДФ химиялық және электротехникалық өнеркәсіпте коррозияға қарсы және электроэзоляциялық жабындар жасалуда қолданулады. Ол беттік зарядтарды он жылға дейін тұрақты сақтайтын жақсы электрик боп табылады. Эзоляциялық құбырлар жасау үшін қолданылады.

БАҚ 220 ºС = 0,5 – 12 г\10мин болатын типті термопласт сығумен, қысыммен қоюмен және экструзиямен өңделеді. Жақсы пісіріледі және боялады .

Негізгі әдебиет

Қосымша әдебиет [2] (28-30)

Бақылау сұрақтары:

1. ПВХ қандай әдістермен алынады?

2. ПВХ қасиеттері мен қолданылуы.

3. Фторопласттың алыну жолдары.қасиеттері.

4. Поливинилиденфторид алынуы, құрамы мен қасиеттері.

12 дәріс. акрил, метакрил қышқылдарының және олардың туындыларының полимерлері (полиакрилаттар).

Полиакрилонитрил. Полиакриламид. Полиакриламидтің қасиеттері мен қолданылуы.

Полиметилметакрилат (ПММА) -метилметакрилат полимері:

—СН₂-С СН₃) —

|

=О—С —О—СНз

ПММА пероксидті инициаторлар қатысында метилметакрилаттьң радикалды полимерленуі аркылы алады. Массадағы полимерлеумен құрамында пластификаттар (фталаттар, фосфаттар) мен қалдық мономері бар ПММА жапырақтарын (органикалық шьны) жасайды.

Аз мөлшерде (2-4%) метил- немесе бутилакрилаттын метилметакрилатпен сополимерленуі арқылы өңделуге жақсарған түйіршіктелген материалдар алынады: массада - дакрилдер, суспензияда - ЛСОН.

Органикалык шынылар үлкен молекулалық массаға (М-600 мыңнан жоғары) ие және қыздыру кезінде тұтқыр аққыштық күйге ауыса алмайды. Суспензиялы полимердің молекулалық массасы - 100 мьңнан төмен.

ПММА 1180 - 1200 кг/м³ тығыздықты және шынылану температурасы 100 - 110°С-қа тең аморфты полимер. Қалыпты жағдайда катты мөлдір полимер. Деструкция (деполимерлену) температурасы 280 - 300°С.

Полярлы полимер болғандықтан, ПММА күрделі эфирлерде, кетондарда, хлорлы және ароматты көмірсутектерде жақсы ериді, ал алифатты көмірсутектерде және спирттерде нашар ериді. Көптеген пластификаторлармен жақсы бірігеді. Молекулалық массасы ( органикалық шыныларда) өскен сайын ерігіштігі едәуір төмендейді. Қалыпты жағдайда ПММА қышқылдар мен непздерге тұрақты, майға және суға төзімді.

ПММА жалпы техникалық белгіленген материал болып табылады. Оның артықшылығына -_t жоғары мөлдірлігі (90%-тен артық), сонымен бipre УК- мен ИК,-сәулеленуге де және жоғары берікті сипаттамалары (максималды мәндер] органикалық шыныларда) бұл материалды жарық техникалык бұйымдар жасауда, шынылауда (мысалы, авиациялык әйнек) кең қолдануға мүмкіндік береді. Ол суыққа төзімді (-60°С) материал жэне салыстырмалы жоғары жылу төзімділікке ие, улы емес, физиологиялык ортаға инертті, сондықтан медициналык бұйымдар жасауда колданылады.

ПММА соққыға беріктігі улкен емес. Жаман емес диэлектрик болса да, полярлығына байланысты жоғары жиілікте қолданылмайды. ПММА - жанбайтын материал. ПММА негізгі кемшілігіне - оттегінің қатысында механикалык кернеудің әрекетінен беттік жарылуы жатады. Бұл процестің бастапқы сатыларында шынылану күңгірттенуі басталады, содан кейін жарықтардың өсуі бұйымның қирауына әкеледі. Микрожарылумен күрестің непігі әдістеріне пластификация және ориентациялық сорып шығарылуы жатады. Мұның нәтижесінде беріктік сипаттамалардьң кешені жақсарады. Органикалык шынының сорып шығарылуының арқасында соқпа тұтқырлығы 30 кДж/м²-ге дейін жоғарылайды.

Полиметилметакрилаттың алынуы. Полиметилметакрилат метакрил қышқылының метил эфирінің полимері.

Полиметилметакрилатты (ПММА) метилметакрилаттың радикалды полимерлеуі арқылы алады:

Метилметакрилат инициаторлар қатысында қыздырылып жарықтың әрекетінен оңай полимерленеді. Метилметакрилаттьң термиялык полимерленуі өте баяу өтеді.

Бензоил тотығы мен азо-бис-изомай қышқылының динитрилі (порофор) қатысында метилметакрилаттьң блокты полимерленуі кең қолданыс тапты.

Формада полимерлеуде полимердің төмен жылу өткізгіштігі нәтижесінде реакцияның жылуын кетіру қиынға түседі. Бұл шамадан тыс қыздырылуға, төмен молекулалы салмақты полимердің тузілуіне және бұйымдарда көпіршіктердің пайда болуына әкеледі.

Бөлінген жылу мөлшерін төмендету үшін формаларға мономердегі полиметилметакрилаттың 10-30%-тік ерітіндісін (сироп) құяды.

Органикалық шыны өндірісінің технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады: формаларды даярлау, сиропты дайындау, формаларда полимерлеу және полимердің орауы.

Формаларды органикалық шынылардың белгленген өлшемдеріне сәйкес силикатты шынылардан даярлайды.

Еріткіш-аппаратқа 1 (16 сур.) ММА, «әжік» (органикалық шынының қалдықтары), инициатор, пластификатор және бояғыш (шынының түсі үшін) жіберіледі.

«Әжікті» станокта 2 органикалық шыны жапырақтарының кесінділерін ұсақтап, елек (1 см²-қа 8-12 тесік) арқылы өткізіп, молекулалық массасы қажет өнім түзілгенше 140-150°С температурада 3 шкафта 1-8 сағат аралығында термоөңдеу арқылы алады.

Төменде ерігіш-аппаратқа жіберілетін компонентгердің нормасы келтірілген:

ММА 100

«Әжік» 1-6

Дибутилфталат 5-8

Стеарин 1-2

Бензоил тотыгы 0,12 - 0,2

Бояғыш 0,002-0,5

Аппаратта 1 араластыру барысында біріншіден «әжік» ММА 2-3 сағ бойы 45°С температурада ерітеді, одан пластификатор, инициатор және басқа компопенттерді қосады. Алынған сиропты 3 минуттай араластырады, вакуумизаторға 8 құйып, 30 сағ бойы ауаны сорады. Бұдан кейін сиропты полимерлеу шкафтарына 10 орналастырылатын формаларға құяды. Шкафтарға калориферлерде қыздырылатын ыстық ауа беріледі. Полимерлеу температурасын алынатын листтің қалыңдығына байланысты 40-тан 100°С-қа дейін біртіндеп көтере өзгертеді.

Полимерлеудің ұзақтылығы шынының қалыңдығымен анықталады және 20-100 сағ аралығында болады. Полимерлеу процесінің аяқталуын формадағы қалған мономердің мөлшерімен анықтайды. Әрі қарай формаларды суда суытады.

Метилметакрилаттың метил- немесе бутилакрилатпен сомолимерлері термопласттарды өңдеудің әдістерімен жақсы өңделеді. Органикалық шынылардан бұйымдарды жоғары иілгіш күйге пневмо- немесе вакуум формалаумен, сонымен қатар пісірумен және желімдеумен дайындайды. Органикалық шынылардың қалдықтарын өңдеу қиын.

ПММА жарық техникасында, медицинада, авиа- және машина құрылысында mnrini куйге гшевмо- пемесс вакуум формалаумен, сонымен қатар пісірумен және желімдеумен дайындайды. Органикалық шынылардың қалыдқтарын өңдеу қиын.

ПММА жарық техникасында, медицинада, авиа- және машина құрылысында қолданылады.

Полиметилметакрилаттың қасиеттері. Полиметилметакрилат – мөлдір, термоиілгіш аморфты құрылысты полимер, созылу кезінде кристалданбайды. Ол хлорлы және ароматты көмірсутектерде, ацетонда, құмырсқа және cipке қышқылдарында ериді. Қалыпты температураларда полиметилметакрилат сұйытылған қышқылдар мен негіздердің, судың, спирттің, өсімдік және минералды майлардың әрекетіне тұрақты.

Полиметилметакрилат 125º С жоғары қыздырылғанда формалауға, ал 190-280°С температурада экструзияға және қысыммен құюға жақсы беріледі. Одан жасалған бұйымдар өз формасын 60-80º С температурада сақтайды; бұдан жоғары температурада бұйымдар деформацияға ұшырайды. 300°C және жоғары температурада ММА бөлінуімен деполимерленеді. Полиметилметакрилат жақсы оптикалық касиеттерге ие, бұл қасиеттері шынының қалыңдығы жоғары болғанда да сақталады. Ол спектрдің көріну облысының 92% сәулесін және ультра күлгін сәулелерінің 75% өткізеді.

Полиметилметакрилаттың механикалық қасиеттері үлкен дәрежеде енгізілген пластификаторлардың мөлшеріне байланысты.

Полиметилметакрилаттың кемшілігіне салыстырмалы төмен беттік қаттылығы, жылуға төмен төзімділігі және аз аққышқтық жатады. Бұл көрсеткіштер метилметакрилаттың стиролмен және акрилонитрилмен сополимерлерінде едәуір жоғары.

Төменде пластифицирленбеген полиметилметакрилат қасиеттерінің көрсеткіштері келтірілген:

Тыгыздьғы, г/см³ 1,18-1,19

Беріктік шегі, кг/см³

созылу кезінде 600 - 800

иілу кезінде 800 - 1200

Жарылу кезіндегі салыстырмалы ұзаруы, %......3-6

Созылу кезшдеп серпімділік модулі, кг/см² ...... 27 000 - 29 000

Бринелль бойынша қаттылық, кг/мм².........17-24

Меншікті соқпа тұтқырлығы, кг-см/см².....15-20

Мартенс бойынша жылу төзімділігі, °С............ 60-80

10⁶гц-те диэлектрлік шығынның тангенс бұрышы......0,02 - 0,03

Меншікті көлемдік электр кедергісі, ом-см......1·10¹² - 2·10¹³

10⁶ гц-тегі диэлектрлік өткізгіштік............3,0-3,2

24 сағ су сіңіргіштігі, % 0,1 -0,2

Сыну коэффициенті 1,488 - 1,490

Полиметилметакрилаттың қолданылуы. Мөлдірлігіне, жоғары механикалық беріктілігіне және жеңілділігіне байланысты полиметилметакрилат бөлмені, ұшақтарды және автомобильдерді әйнектендіруде, оптикалық шыны, шамдарды жасауда қолданыладытн декоративті және электроэзоляциялық материал болып табылады.

Полиакрилонитрил (ПАН) -акрил қышқылы нитрилінің полимері –

− СН₂ − СН −

I

СN

ПАН пероксидті және азоқосылысты инициаторлар қатысында акрилонитрилдің радикалды полимерленуі арқылы алынады. Өндірісте полимерлеуді негізінен эмульсияда, тұздардың сулы ерітінділерінде, органикалық еріткіштерде және сирек кезде массада іске асырады. Ақ ұнтақ немесе лак түрінде шығарылады. М > 35 / 100 мың.

ПАН -1140 - 1170 кг/м³ тығыздықты қатты тізбекті балқымайтын полимер. Шынылану температурасы шамамен - 140°С. 220-230°С жұмсақталу температурасы кезінде түстің өзгеруі басталып (қара қоңырға дейін), ПАН үлкен мөлшерде газ фазалы өнімдер (негізінен аммиак) түзілуімен ыдырайды, ал 270º С температурада цианды сутек бөлінеді. Балқу температурасы (317ºС) деструкция температурасынан жоғары болады.

ПАН - гигроскопиялык полярлы полимер (су сіңіргіштігі - 1-2%). Ол диметилформамидте, диметилацетамидте, диметилсульфоксидте, тұздардың сулы ерітінділерінде (литий бромиді, натрий роданиді, цинк хлориді жәіне т.б.); концентрлі қышқылдарда еріп, гидролизденеді. Концентрлі негіздер әрекетіне тұрақсыз. ПАН жеткіліксіз жұмсаруы оның өңдеуін шектейді. Ол негізінен ерітіндіден талшықтар жасау үшін қолданылады (нитрон талшығы). ПАН-талшықтарынан термиялық тотығумен, карбонилдеумен және графиттеумен жоғары модульді көмірсутекті талшықтар алынады.

Негізгі әдебиет 10 [28-36]

Қосымша әдебиет 2 (28-30)

Бақылау сұрақтары:

1. Полиметилметакрилат алынғанда қандай инициатор қолданылады?

2. Полиметилметакрилаттың мономері не?

3. Полиметилметакрилат алынғанда қандай мономерлер қолданылады?

4. Полиакрилонитрил касиеттері?

5. Полиметилметакрилат қасиеттері?

13 ДӘРІС. Фенол-альдегидті полимерлердің поликонденсациялану реакциясымен алынатын полимерлер негізіндегі пластикалық массалар.

Поликонденсацияланған полимерлер және олардың негізіндегі пластикалық массалар. Синтетикалық жоғары молекулалық поликонденсациялы қосылстарды би- немесе одан да көп функционалды қосылыстар молекулаларының бір-бірімен химиялық әрекеттесуі арқылы алады. Көп жағдайда бұл процесс жай заттардың – судың, хлорлы сутектің, спирттің, аммиактың және т.б. бөлінуімен жүреді. Сондықтан конденсацияланған полимердің элементар құрамы бастапқы қосылыстардың элементар құрамымен сәйкес келмейді.

Поликонденсациялану процестері гетеро- және карбоциклді полимерлердің әр түрлі класының (фенол-альдегидті, мочевинді-формальдегидті(карбоциклді) полимерлер, полиэфирлер, полиамидтер, полиуретандар және т.б.).

Фенол-альдегидті полимерлердің өндірісі. Фенол-альдегидті полимерлерді фенолдардың түрлі альдегидтермен поликонденсациясы арқылы алады.

Фенол мен альдегидтің қатынасы және катализатор түріне байланысты екі типті полимерлер түзіледі: термопластиқалық (новолакты шайырлар) және термореактивті (резольді шайырлар). Сонымен қатар, фенол-альдегидті полимерлердің қасиеттері фенол мен альдегидтің табиғатына және поликонденсациялану режиміне байланысты.

Фенол-альдегидті полимерлерді алу үшін қолданылатын шикізат фенол мен формальдегид, сирек кезде басқа фенолдарды: крезол, ксиленол, резорцин; альдегидтерден фурфурол қолданыс тапты.

Фенол-альдегидті полимерлер негізінде келесі материалдар шығарылады (фтороп ласттар):

1. престелген массалар (престелген ұнтақ, асборезольды пресс материалдар, арнайы ұнтактар және т.б.); қатпарлы пластиктер (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, декоративті пластик және т.б.); пенопласттар; фаолиттер; сылайтын заттар (арзамит және т.б.), желілер жәнет герметиктер

Новолакты фенол-формальдегидті полимерлер. Новолакты полимерлерді қышқыл катализаторлары (тұз, күкірт, қымыздық және т.б. қышқылдары) қатысында фенолдың артық мөлшерінің формальдегидпен поликонденсациялануы арқылы алады. Қышқыл катализаторлары қатысында фенол мен формальдегидтің 7:6 қатынасында төмендегідей құрылысты сызықты полимер алынады:

Өнеркәсіпте новолакты фенол-формальдегидті полимерлерді (шайырлар) периодты және үздіксіз әдістермен алады.

Периодтық (бip аппаратты) схема бойынша (20 сур) шикізат цехтық қоймалардан сыртқа тебуші сорғыштармен салмақ өлшеуіштерге 1-6 беріледі, бұлардан жалпы құбыр өткізушімен өздігімен ағу арқылы конденсациялы кептіруші аппаратқа 7 барады. Бұған салмақ өлшеуіш 10 арқылы қысым бактан 9 тұз қышқылы барады. Қымыздық қышқыл еріткіш-аппараттан 11 беріледі. Бұйымдарды сығу кезінде маулаушының ролін атқаратын олеин қышқылы балқытқышта 12 қыздырылады, содан кейін қысым сыйымдылығына 13, одан салмақ өлшеуіш арқылы 14 өздігімен ағу арқылы реакциялық аппаратқа 7 беріледі. Олеин қышқылы кептіру сатысында енгізіледі. Реакциялық аппарат көлбеулі қайтымды тоңазытқышпен 15 байланыстырылған. Поликонденсацияны 4-6 сағат бойы 98-100С температурада жүргізеді.

Төменде компоненттерді салудың нормалары келтірілген (салмақ сағ):

Фенол 100

Формалин (формальдегидке санағанда) 29—31

Қымыздық қышкыл 0,6—1,5

Олеин қышқылы 1,5—2,0

Поликонденсация процссесі аяқталғанда (оны шайырдың тұтқырлығы бойынша анықтайды) шайырдың кептірілуін бастайды. Бұл үшін тоңазытқышты 15 тура қосып, қатты көбіктенуді болдырмау үшін біртіндеп вакуум жасайды. Аппарат рубашкасына 5-8 ат қысыммен бу жібереді. Судың негізгі мөлшерінің айдалуынан кейін масса температурасы көтеріле бастайды. Кептіру процесін шайырдың тамшы түсу температурасына жеткенге дейін жүргізеді, содан кейін рубашкадағы будың қысымын азайтып, реакторға олеин қышқылын жібереді.

19 сурет. Новолакты фенол-формальдегидті шайырлар өндірісінің процесі сызбанұсқасы (периодты әдіс)

1, 2, 3, 4, 5, 6 — шикізаттың салмақты өлшеуіштері; 7 — поликонденсациялану мен кептірудің реакторы; в — торлы фильтр; 9 — қысым багі; 10 — тұз қышқылының салмақ өлшеуіші; 11 – қымыздық қышқылды ерітетін аппарат; 12— олеин қышқылын балқытушы; 13 — олеин қышқылының қысым багі; 14 — олеин қышқылының өлшеуіші; 15 — қаптама құбырлы тоңазытқыш; 16 — шайыр үстіңгі су жинақтаушы; 17 — суытатын барабан.

Процестің аяқталуын тұтқырлық, бром саны, жұмсару температурасы және фенолдың құрамы бойынша анықтайды:

50%-дық спиртті ерітіндінің тұтқырлығы, спз.......... 70—160

Бронирленетін заттардың құрамы, % төмен.............. 9

Уббелоде бойынша тамшы тусу температурасы, °С............. 95—105

Фенол құрамы, % төмен 3

Құрамында шамамен 3% фенол мен 2,5% формальдегиді бар, кептіру кезінде шайырдың үстіндегі бөлінген сулар жинақтауыштан 16 фенолсыздандырылады, ал шайыр суытылатын барабан 17 бетіне құйылып, жұқа қабатта 70 °С дейін суытылады. Толық суытылуға жету үшін шайыр ауамен үрленетін транспортерге барады. Суытылғаннан кейін новолакты шайыр сынғыш бола бастайды және ұсақталады.

Новолакты шайырларды алудың үздіксіз әдісі идеалды араласу аппараттарында жүзеге асырылады (бірнеше кезектес байланыстырылған аппараттар немесе үш-, төрт- секциялы колонна).

Новолакты шайырларды үздіксіз істейтін колонналарда алудың технологиялық процесі келесідегідей болады (20 сурет): балқыған фенол мен формалин 1 және 2 қоймалардан жылуалмастырғыштар 3 арқылы реакциялық колоннасына 4 беріледі. Колоннаның әр секциясына дозаторлар арқылы үздіксіз тұз қышқылы жіберіледі.

20 сурет. Новолакты фенол-формальдегидті шайырлар өндірісі процесінің сызбанұсқасы (үздіксіз әдіс)

1 -фенол қоймасы; 2 -формалин қоймасы; 3 - жылуалмастырғыштар; 4 реакциялық колонна; 5 -кептіру колоннасы; 6 - кайтымды тоңазытқыштар; 7 - тоңазытқыш. 8 - конденсат жинақтауышы; 9 - қосымша кептіруші аппарат; 10 - тоңазытқыш; 11 – шайыр үстіңгі судың вакуум-қабылдағышы; 12 - суытатын барабан.

Әр секцияға қайтымды тоңазытқыш 6 байланыстырылған. Реакциялық қоспа су буымен қыздырылады. Шайыр эмульсиясы реакциялық колоннадан 150°С температурада келтірілетін вакуум-кептіргіш колоннаға барады. Кептіргіш колоннаның булар тура тоңазытқышта 7 конденсирленеді де, конденсат жинақтауышқа 8 ағады. Шайырдың кептірілуі қаптама құбырлы (құбыр диаметрі шамамен 20 см) жылуалмастырғыш типті горизонтальды вакуум-кептіргіштерде жүзеге асырылады. Шайырды жоғары температурада жылуалмастырғыштық көп қозғалушы аппараттарда кептірудің әдісі ең перспективтісі болып саналады. Дайын шайыр не ленталы транспортерға құйылады, не аппаратқа 9 қосымша кептіру мен термоөңдеуге жіберіледі. Шайыр үстіңгі сулар тоңазытқыш арқылы айдалып, жинақтауышта 11 жиналады да, фенолсыздандыру бөліміне жіберіледі. Дайын шайыр барабанда 12 суытылады.

Новолакты полимерлердің қасиеттері. Фенол-формальдегидті новолакты полимерлер әр түрлі маркаларда шығарылады. Бұл қоңырдан қара қоңырға дейінгі түсті, қатты термопластикалық өнімдер. Тығыздығы 1,2 г/см³, балқу температурасы 100-120º С. Ұзақ сақтау мен 200º С дейін қыздыруда новолактар қатайып кетпейді. Балқымайтын техникалық өнімдерді алу үшін новолакты шайырларға 10-15% уротропин қосады. Шайырдың жұмсару температурасы.

Орташа молекулалық салмағы мен қатаю жылдамдығы фенол:формальдегид қатынасына ғана емес, сонымен қатар конденсацияның ұзақтығы мен термиялық өңдеуге байланысты. Формальдегид құрамының (100г фенолға 28- төмен), конденсация ұзақтығының және термоөңдеу температурасының жоғарылауы жұмсару температурасы мен шайырдың молекулалық массасының өсуіне әкеледі. Новолакты шайырлар спиртте және ацетонда жақсы ериді.

Фенол-ксиленді шайырлар төмен температурада балқиды, жоғары аққыштыққа және толтырғышты ең жақсы сіңірту қабілетіне ие.

Фенол-крезолфурфуролды шайырлар төмен тұтқырлыққа және жоғары иілгіштікке ие, фенол-формальгидті шайырларға қарағанда толтырғышты жақсы сіңіртеді.

Новолакты полимерлерді қолдану. Новолакты фенол-формальдегидті шайырлар әр түрлі типті және маркалы тез сығылатын пресұнтақтар. Фенолды пенопласттар, изоляциялық қатаюшы мастиктер, спирттті лак пен политурларды жасауда, сонымен қатар абразивті дөңгелектерді байланыстырушы ретінде қолданылады.

Резолды фенол-формальдегидті полимерлер. Резолды полимерлер негіздік катализаторлардың қатысында (күйдіргіш натрий мен калий, аммиакты су) фенол мен альдегидтің артық мөлшерінде (6:7) конденсациялаумен алынады. Сонымен қатар, қыздырғанда немесе суықта резиттерге ауысуға қабілеті бар тармақталған полимерлер (резолдар) түзіледі.

Өнеркәсіпте резолды шайырлар қатты және тұтқырлы өнімдер, спиртті және сулы ерітінділер, сонымен қатар сулы эмусльсиялар түрінде шығарылады.

Резолды шайырлар өндірісінің технологиялық процестері оларды алу барысында қатаю процестерінің өту мүмкіндігімен күрделенеді. Практикада резолды шайырларды периодты және үздіксіз әдімстермен алады. әр түрлі маркалы резолды шайырлардың алыну әдістері шамамен бірдей және тек шыққан компоненттер құрамы мен поликонденсациялану режимімен ерекшеленеді.

21 суретте 244 резолды шайыр өндірісінің технологиялық кескіні берілген. Резол 244 шайырының өндірістік процесі келесі сатылардан тұрады: шикізатты дайындау, шайырдың поликонденсациясы, шайырдың кептірілуі және еруі.

21 сурет. Резолды фенол-формальдегидті шайыр өндірісі процесінің сызбанұсқасы: 1 –фенол қоймасы; 2 - крезол қоймасы; 3 -формалин қоймасы; 4 - аммиакты судың қоймасы; 5 - өлшеуіштер; 6 - реакциялық аппарат; 7— қаптама құбырлы тоңазытқыш; 8 -спирт қоймасы; 9 -спирт өлшеуіші; 10 - шайыр ерітіндісінің жинақтаушысы; 11 - шайыр үстіңгі судың жинақтаушысы.

Фенол, крезол, формалин және аммиакты су 1-4 сыйымдылықтарынан салмақты өлшеуіштер 5 арқылы реакциялық аппаратқа (конденсациялы-кептіргіш) 6 барады. Шикізатты салғаннан кейін тоңазытқыш 7 қайтымды етіп қосылады және араласу барысында 2 атм қысыммен берілетін бумен 60—70 °С температураға дейін 15-30 мин аралығында қыздырылады.Содан кейін аппарат рубашкасына будың берілуі тоқталады да, экзотермиялық реакцияның жылуы арқасында қоспаның температурасы 90—98 °С дейін жоғарлайды.

Конденсациялану процесі араласу мен қоспаның үздіксіз қайнауымен өтеді. Қоспаны қайнап тұрған күйде сақтау үшін аппарат рубашкасына бу беріледі. Шайыр 20-40 мин бойы қайнауға шыдайды. Процестің аяқталуы реакциялық қоспаның күңгірттенуімен сипатталады.

Шайырдың кептірілуі реакциялық аппаратта 6 вакууммен жүзеге асады. Мұнда тоңазытқыш тура күйінде істейді. Қалдық қысым шамамен 700 мм сын бағ, процестің соңында температурасы 90 °С. Егер сынаманы 5°С дейін суытқанда судың қыртыстануы болса және қатаю жылдамдығы 100-300 сек құраса, онда кептірілу процесі аяқталды деп есептейді. Кептірілу аяқталғаннан кейін сыйымдылықтан 5 аппаратқа 6 шайыр ерітіндісінің концентрациясы шамамен 55% және тұтқырлығы 1000-7500 спз жеткенге дейін спирт қосады. Шайыр ерітіндісі суытылады және жинақтауышқа 10 құйылады. Шайыр үстіңгі сулар өзінің жинақтауышында жиналады да регенерацияға жіберіледі.

244 шайыр аммиак катализщторы қатысында фенол және крезолдың формальдегидпен конденсациялану өнімдерінің сулы-спирттік ерітіндісі болып табылады. Сыртқы тұүріне қарағанда – бұл қоңырдан қара қоңырға дейінгі түсті мөлдір сұйықтық. Шайыр текстолит өндірісінде мақта-матаның сіңірілуі үшін қолданылады.

Резолды шайырлардың қасиеттері. Су – эмульсиялы, суда еритін, лакты және қатты резолды шайырлар ашық сарыдан қызылға дейінгі түске. Қатты шайырлардың тығыздығы 1,25-1,27 г/см³. сақтау немесе қыздыру барысында олар балқымайтын және ерімейтін күйгк өтеді (қатаяды). әр түрлі маркалы резолды шайырлар фракциялық құрамымен, орташа молекулалық массасымен, қатаю жылдамдығымен және физика-механикалық көрсеткіштермен ерекшеленеді.

Резолды шайырлардың қаситтері қолданыладтын фенолға, фенол мен альдегидтің мольдік қатынасына, сонымен қатар катализтор табиғатына байланысты. Кристалды фенолдың қолданылау ыизикалық-механикалық қасиеттердің едәуір жоғарлығына, жылуға жоғары төзімділіген және қатаю жылдамдығының ең жоғары болуына әкеледі. Трикрезол диэлектрлік қасиеттерді, суға төзімділікті және үлбірлердің иілгіштігін жақсартады, бірақ шайырдың қатаю жылдамдығын азайтады. Резолды шайырлардың қатаю жылдамдығы олардағы метилол топтарының құрамына байланысты. Неғұрлым шайырда метилол топтары аз болса, соғұрлым ол тез қатаяды.

Қатырғыштың қатысында резолды шайырлардың қатаю жылдамдығы новолакты шайырларға қарағанда аз. Уротропинмен қатайған новолакты шайыпрларға қарағанда, қатайған резолды шайырлардың суға төзімділігі, химиялық тұрақтылығы және диэлектрлік көрсеткіштері едәуір жоғары.

Резолды шайырлардың қолданылуы. Резолды шайырлар қатпарлы пластиктер (текстолиттер, гетинакстар және т.б.) өндірісінде, электроизоляциялық прессұнтақтар, фрикционды және соққыға берік материалдар, жоғары талшықты (волокнит және т.б.), тежеуші (асбест толтырғышпен), профилирлі материалдар, сонымен қатар арнайы формалы массалар (фаолит) мен майлағыштар жасауда қолданылады.

Негізгі әдебиет: 10 [35-37]

Қосымша әдебиет: 8

Бақылау сұрақтары:

1. Фенол мен формальдегидтің қандай қатынасында новолакты шайырлар түзіледі?

2. Резолды шаиырлардың синтезі үшін қандай мономер артық мөлшерде алынады?

3. Новолакты және резолды шайырларды алуда қандай катализаторлар қолданылады?

4. Гетипакстар, текстолиттер жасауда қандай толтырғыштар қолданылады?

5. Новолакты шайырлардың үздіксіз әдісінің синтезінде қандай реакторлар қолданылады?

14 ДӘРІС. Полимерлерді өңдеудің теориялық негіздері. Полимерлік материалдар (ПМ)

«Полимерлік материалдар» термині синтетикалық полимерлердің, пластмассалардың және полимерлік композициялық материалдардың көлемді үш тобын біріктіреді. Олардың міндетті бөлімі полимерлік құраушы болып табылатын, аталған материалдар үшін жалпы болып табылады. Полимерлік құраушы бастапқы төмен молекулалық заттардың – мономерлердің молекула-лары арасындағы химиялық реакциялар нәтижесінде алынған, органикалық жоғары молекулалық заттар түрінде ұсынылады.

Пластмассаны өңдеу – полимерлерден заттар алған кезде өтетін процестерді реттеу.

ПМ дегеніміз бір немесе көпкомпонентті жүйелер, оның негізін (матрицалар) полимерлер құрайды. ПМ құрамы әртүрлі және жекеленген полимерлерден материалдың технологиялық және экспулатациялық қасиеттері реттелетін әртүрлі компоненттер кіретін күрделі жүйелерге дейін тербеліп тұрады. Мұндай компонентке әртүрлі химиялық инертті немесе активті заттар жатады: еріткіштер, пластификаторлар, ұйытқыштар, бояғыштар, антиоксиданттар, термо- және жарықтұрақтандырғыштар және т.б. Сондықтан көптеген ПМ толтырғыш полимерлер ретінде қарастыруға болады.

ПМ өздерінің белгіленуі мен орындалу аумағы, полимерлік фаза табиғаты, өңдеу мен өндіруде жүретін физикалық және химиялық түрленулері бойынша жіктеледі.

Белгіленуі мен орындалу аумағы бойынша ПМ жіктелуі:

- пластикалық массалар (пластиктер) мен композиттер; эластомерлер (каучуктер мен резиналар); химиялық талшықтар мен волокналар; полимерлік жабындылар, клей мен герметиктер.

Олардың белгіленуіне сәйкес ПМ өзі жалпы бағыттағы және функционалды ПМ деп жіктеледі (фрикционды – үйкелетін, үйкеліс әсерінен жұмыс жасайтын, жылу- мен электроизоляцияланған, антикоррозиялы және т.п.).

Полимерлік фаза табиғаты бойынша (матрицалар) ПМ мыналарға бөлінеді:

- табиғи (натуралды); химиялық (жасанды және синтетикалық);

Полимерлік фазадағы затты өндіріп және өңдеу сатысында жүретін түрлену сипаты бойынша ПМ бөлінеді:

- термопластикалық; термореактивті

ПМ ерекше қасиеттері. Аз тығыздықты, соған сәйкес мықтылықтың шартты көрсеткіші жоғары болады, яғни ыдырауға уақытша кедергінің тығыздыққа қатынасы δр/ρ өзгеру шойынның жақсы сорттарының көрсеткіші. Салыстыру үшін осы көрсеткіштің әртүрлі контсрукциялық материалдар үшін мәнін келтіреміз:

Материал	ρ,т/м3	δр, МПа	δр/ρ
Шойын Шыныпластик	7,8 1,8	1254 294-686	161 163-381

2. Агрессивті ортаға, атмосфералық және радиациялық әсерге тұрақты

3. Жоғары радио- және электротехникалық қасиеттерге ие, оның ішінде диэлектрлік көрсеткіштер, ол температура мен электрлік өрістен аз тәуелді.

4. Фракциялық және антифракциялық қасиеттің кең диапазоны.

5. Арнаулы оптикалық қасиеттер, толқынның кең диапазонында жарық сәулесін өткізе алу қабілеті соның ішінде ультракүлгін (70% полиметилметакрилат үшін 1-3% силикаты шыны үшін).

6. Бір материалда өрткеқарсы сапаларының үйлесуі мен физико-химиялық қасиеттерінің көптігінен мысалы, қаттылық, иілгіштік (“брондалған” полимерлер).

ПМ кемшілігіне жатады:

-төмен жылуға тұрақтылығы (фторопласттар мен кремнийорганикалық полимерлерді алып тастағанда, ол 120⁰С жоғары емес);

- аққыштығы мен кернеулік релаксациясы;

- төмен жылуөткізгіштігі, жылу шығуын қиындататын (металдардың жылуөткізгіштігінен 500-600 ретке төмен).

ПМ шикізат базасы.

ПМ қарапайым органикалық қосылыстардан өндіреді – мономерлерден, оның табиғи көзі мұнай, газ және ізбес болып табылады, осылайша ПМ өндірісі мен олардан алынған бұйым тек химиялық әрі мұнайхимиялық өнеркәсіп дамуы деңгейімен шектеледі.

Төмен өзқұндылығы әсерінен дайын өнім өндірісінде еңбек шығынын экономдау мен оны қолдану тиімділігі артқандықтан шойынды тұтынушылар болып өнеркәсіп пен халық шаруашылығының барлық саласы табылады. Оған мыналар жатады: Жалпы машинажасау; Авиақұрылыс; Автомобильқұрылысы; Электротехника мен радиоэлектроника; Теміржол транспорт; Кемеқұрылысы; Құрылыс; Шаруашылық және су шаруашылығы; Тамақ өнеркәсібі; Медицина.

ПЛАСТИКТЕР. "Пластик" деген сөз грек тілінен шыққан және таңдаған үлгіге сай келетін формаланған әрі престелген мате­риал білдіреді. Осы этимологияға сай балшықты да пластик десек болады, дегенмен пластик деп жасанды материалдан жасалған бұйымдарды айтады. Материалдар және сынау американдық қоғамы пластик дегенді келесі түрде анықтады: "бұл деген құрамы бойынша жекелеген немесе толығымен органикалық әртүрлі материалдар шеңбері, оған температура мен қысым әсерінен қажетті форма беруге болады ".

Пластиктердің бірнеше түрі мына кестеде келтірілген. Қазіргі кезде пластиктердің әртүрлілігіне байланысты оларды суреттеудің біркелкі тәсілі жоқ.