В громадных молекулах все обстоит именно напротив. Для разрыва молекулы на две части достаточно все тех же 80 ккал, но вот для движения молекул относительно друг друга необходимо уже столько раз по полкилокалории, сколько одно да и то же метиленовое зерно повторяется в громадной молекуле. А таких повторений смогут быть много а также тысячи. В этом случае значительно легче порвать молекулу, чем оторвать две молекулы друг от друга. В противном случае говоря, новая совокупность молекул снабжает материалу и новое уровень качества — повышенную прочность.
В первую очередь молекулы несложных, исходных веществ, на базе которых мы желали бы взять те либо иные полимеры, должны содержать группы, талантливые присоединять молекулы того либо другого мономера. Такими свойствами наделены группы, которые содержат двойную либо тройную связь между атомами углерода либо азота и углерода.
Но присутствие двойной либо тройной связи в молекуле мономера — не единственное условие, говорящее о возможности ее участия в процессах полимеризации. Эту свойство смогут купить вещества, которые содержат другие группировки, к примеру кольца, способные к размыканию. Разомкнув подобное кольцо и полимеризовав мономеры, которые содержат эти группировки, приобретают уже упоминавшиеся полиамидные смолы, из которых изготовляются капрон, нейлон и др.
ИХ СБЕРЕЖЕТ ПЛАСТМАССА
Пластмасса, пластмасса, пластмасса… Это слово видится чаще, чем «чугун», «сталь», «дерево». Подсчитано, что лишь на стройках нашей страны в скором будущем пластмассы смогут заменять ежегодно около 12 млн. м3 пиломатериалов, более 9 млрд. шт. кирпича, 140 тыс. Т стали и 15 тыс. Т цветных металлов. Общая сумма экономии составит от этого 3,5 млрд. руб. А на эти средства возможно будет ежегодно строить 1000 громадных домов, в каковые смогут въехать много тысяч новоселов.
Не все химические реакции происходят в следствии яркого сотрудничества молекул реагирующих веществ. В определенных условиях молекулы смогут отщеплять атомы либо группы атомов с образованием ионов — электрически заряженных частиц пли свободных радикалов — нестойких заряженных частиц. Многие реакции полимеризации происходят по так именуемому цепному механизму, при котором непрерывно образуются способные к реакции радикалы.
Чтобы имел возможность начаться рост цепи полимера, нужно привести хотя бы часть молекул мономера в возбужденное состояние, либо, как выражаются химики, «активизировать» их. С целью этого используют активаторы либо инициаторы реакции (значительно чаще разные перекиси). Время от времени активация молекулы достигается вторым методом, к примеру действием света либо радиоактивных излучений, увеличением температуры.
Кое-какие примеры применения пластических весов
Наровне с полимеризацией чтобы получить полимеры обширно используют и способ поликонденсации. У мономеров, каковые участвуют в этом ходе, отсутствуют двойные связи, но имеется химически активные группы. Исходя из этого в ходе химической реакции в один момент с образованием полимера выделяются и низкомолекулярные вещества, спирт либо вода.
Присутствие в молекуле полимера фтора либо кремния делает приобретаемый материал очень устойчивым к химическим действиям. К примеру, полимер тетрафторэтилена — фторопласт один из самых превосходных синтетических материалов. Без заметного понижения механической прочности он выдерживает нагревание до 300°; на него не действуют ни тёплая азотная кислота, ни кипящая щелочь, ни «царская водка». Он кроме того более стоек, чем платина.
Кремнийорганические полимеры, благодаря сочетанию «скелета» из чередующихся кислорода и атомов кремния (что их сближает с песком и кварцем) и органических групп на базе атомов углерода в боковых цепях, владеют превосходными особенностями. Они совмещают теплоустойчивость, характерную для кварца и песка, с мягкостью, растворимостью и эластичностью органических смол. На базе кремнийорганических полимеров приобретают не только жёсткие, твёрдые либо эластичные смолы для лаковых покрытий и жаростойких пластмасс, электроизоляции и каучуков для резин, но и водоотталкивающие покрытия, жидкие и вязкие масла, каковые не мёрзнут при низких температурах. Кремнийорганическая изоляция увеличивает длительность работы разных электромашин, аппаратов и других электротехнических устройств. Она разрешает повысить плотность тока в обмотках электрических автомобилей и аппаратов, благодаря ее применению удается сократить вес оборудования на 35-40%. Наряду с этим существенно уменьшаются размеры электрооборудования; в случае, если же они сохраняются, то увеличивается мощность электрических автомобилей и аппаратов. В кабельной индустрии пластмассы заменят за семилетку около миллиона тысячь киллограм свинца.
Огромное значение кремнийорганических материалов для новой техники отлично видно на одном характерном примере. Мы уже упоминали органические заменители хрупкого силикатного стекла — плексиглас и полпвинилбутираль. Оба эти полимера были негодными для ветровых стекол самолетов, летающих со сверхзвуковыми скоростями. Как мы знаем, при этих скоростях на поверхности самолета появляются области больших температур. В это же время уже при температуре +83° прослойка из поливинилбутираля делается мягкой, теряет сопротивление к сдвигам, пузырится. При температуре —53° эта прослойка делается такой же хрупкой, как и стекло. А прозрачный кремнийорганический каучук снабжает и прозрачность и прочность ветровых стекол в промежутке температур от —53° до +177°.
Применение крекинг-газов для получения полимерных материалов.
Включение в полимерные молекулы металлов разрешает создавать необычные пластмассы, владеющие электрическими особенностями. Их возможно применять кроме этого и в качестве полупроводников. Металлоорганические полимеры разрешат заменить селен и германий, обширно используемые для изготовления полупроводниковых устройств.
Создано довольно много способов объединения в одну полимерную конструкцию разнохарактерных цепей. Это обусловливает подчас причудливое сочетание особенностей полимерных материалов.
Различными методами (начиная от механического перетирания и заканчивая действием радиоактивных излучений) на финише либо на любом втором участке полимерной цепи создают свободные радикалы, на каковые наращивают новые цепи. Так приобретают не только разветвленные конструкции полимера одного состава, но и необычные «гибриды» из различных полимерных цепей, «складывающих» собственные нужные особенности.
К примеру, сополимеры (таково более строгое химическое наименование этих «привитых», либо «гибридных», полимерных форм) стирола с поливинилхлоридом приводят к получению материала, близкого к полистиролу по своим полезным особенностям электроизолятора и в один момент владеющего намного большей огнестойкостью и бензомаслостойкостью, чем данный ответственный для техники полимер. В другом случае на молекулы кремнийорганического каучука, что теплостоек, но неустойчив в среде масел и бензина, при действии гамма-лучей удалось «привить» боковые ветви бензо-маслостойкого полиакрилнитрила.
В данной же связи возможно возвратиться к вопросу об облагораживании натуральных целлюлозных волокон. Такое облагораживание связано первым делом с прививкой на поверхность целлюлозных волокон синтетических полимеров, в особенности того же акрилнитрила. Подобные прививки изменяют упругие особенности волокон, уменьшают их смачивание, поверхностное трение, а следовательно, и износ, улучшают окрашиваемость. Изделия из таких обработанных волокон устойчивы, не мнутся, стойко сохраняют собственную форму; их не требуется гладить по окончании стирки.
Уже открылись настоящие возможности создания полимерных красителей, физиологических активных веществ, новых ионообменных смол и т. д.
Сейчас — с расширением круга веществ, вовлекаемых в технический обиход, и в следствии овладения широчайшими возможностями, каковые содержит полимеры,— реально созданы предпосылки для любых материалов с любыми особенностями, каковые смогут пригодиться новейшей технике.