2. Экспериментальная часть
2.1. Объекты исследования
В нашем эксперименте мы рассмотрели динамику трех полимеров.
БНКС (Бутадиен-нитрильный каучук) - дивинил - нитрильные каучуки, синтетические каучуки, продукты сополимеризации бутадиена (I) и акрилонитрила (II) общей формулы:
Получают сополимеризацией
мономеров в водной эмульсии при 5°С или
30°С. Макромолекула сополимера имеет
в основном линейное строение. Звенья
бутадиена присоединяются в положение
1,4, имеют преимущественно транс-конфигурацию.
Содержание связанного акрилонитрила
в полимере определяется соотношением
мономеров в исходной смеси.
Среднемассовая молекулярная масса бутадиен-нитрильных каучуков (по данным осмометрии) составляют 200000 - 300000. Эти каучуки представляют собой аморфные сополимеры, не способные к кристаллизации. Растворимость их уменьшается с увеличением количества связанного в каучуке акрилонитрила. Присутствие полярных групп обусловливает следующие отличия от неполярных каучуков (натурального, его аналогов, бутадиен-стирольных и т.д.):
1) большую стойкость к действию ароматических углеводородов, а также смазочных масел;
2) более высокое водопоглощение;
3) худшие диэлектрические свойства;
4) большая устойчивость к окислению;
5) высокая термостойкость.
ПГБ (полигидроксибутират)
-
- биополимер, физические свойства
которого сходны с полистиролом;
первоначально обнаружен у бактерии
Alcaligeпes eutropus. Позднее кодирующий это
соединение ген был введен в другие
бактерии и в некоторые сельскохозяйственные
растения, что позволило получить источник
возобновляемого сырьевого материала
для производства пластполимеров. ПГБ
быстро разрушается почвенными
микроорганизмами. Термопласт, можно
получать пленки и волокна. Основные
недостатки: хрупкость ( из-за высокой
кристаличности) и дороговизна
(Синтезируется только биологическим
путем).
Основные свойства:
Тпл=173-1800С
Тст=5-100С
Ρ=1,25 г/см3
Степень кристалличности: 65-80%
Среднемассовая молекулярная масса = 1·105-8·105
ПЭ (Полиэтилен) - [-CH2-CH2-]n – пластический материал с хорошими диэлектрическими свойствами. Ударостойкий, не ломающийся, с небольшой поглотительной способностью. Физиологически нейтральный, без запаха. Обладает низкой паро и газопроницаемостью. Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами любых солей, карбоновыми, концентрированной соляной и плавиковой кислотами. Устойчив к алкоголю, бензину, воде, овощным сокам, маслу.
В зависимости от способа получения различают полиэтилен высокого давления (или низкой плотности) молекулярная масса 3·104-4·105 (ПЭВД) и полиэтилен низкого давления (или высокой плотности) молекулярная масса 5·104-106 (ПЭНД). Они отличаются друг от друга структурой макромолекул (наличием у полиэтилена вд длинноцепочечных ответвлений), а следовательно, и свойствами. Степень кристалличности 60% (ПЭВД) и 70-90% (ПЭНД).
ПЭВД полимеризуется радикальным способом под давлением от 1000 до 3000 атмосфер и при температуре 180 градусов. Инициатором служит кислород.
ПЭНД полимеризуется при давлении не менее 5 атмосфер и температуре 80 градусов при помощи катализаторов Циглера-Натта и органического растворителя.
Сравнительная характеристика полиэтилена высокого и низкого давления (ПЭВД и ПЭНД)
Поли этилен |
Мол. масса |
Плотность, г/м3 |
Температура плавлени, 0С |
Модуль упругости, МПа |
Vраст., МПа |
Относ. удлинение, % |
ПЭВД |
50-800 тыс. |
0,913-0,914 |
102-105 |
100-200 |
7-17 |
100-800 |
ПЭНД |
50 тыс.-3*106 |
0,919-0,973 |
125-137 |
400-1250 |
15-45 |
100-1200 |