По  способу получения  полимеров пластмассы делят на полимеризационные, поликонденсационные  и модифицированные природные (на основе природных полимеров)

Характеристика  основных видов полимеризационных  пластмасс

     Полиэтилен получают полимеризацией газообразного ненасыщенного углеводорода этилена. преимущественно из продуктов термического распада нефти. Молекулы полиэтилена состоят из многократно повторяющихся этиленовых звеньев. В зависимости от условий полимеризации получают полиэтилен высокого давления (разветвленный полимер средней кристалличности), полиэтилен среднего давления (незначительная разветвленность и большая степень кристалличности) и полиэтилен низкого давления (незначительная разветвленность, кристалличность чуть ниже, чем у полиэтилена среднего давления), которые отличаются по выраженности свойств.

     Полиэтилен - легкий (плотность 0,90-0,95 г/см3), маслянистый на ощупь, полупрозрачный или непрозрачный в толстом слое полимер. Обладает высокой прочностью, стойкостью к трению и ударам. В зависимости от толщины может быть эластичным (в пленках), полужестким (средней толщины) и жестким (в толстых слоях). Недостаточно устойчив к многократным нагрузкам и изгибам. По мере снижения разветвленности и повышения степени кристалличности полимера возрастают плотность, твердость, жесткость, теплостойкость. Поэтому у полиэтилена высокого давления эти свойства выражены лучше, чем у полиэтилена низкого давления. Пластмасса термопластична, при нагревании плавится (температура плавления 103-110 °С у полиэтилена высокого давления и 125-132 С - у полиэтилена низкого давления), обладает высокой химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Полиэтилен не смачивается водой, устойчив к действию щелочей, кислот, не разрушается даже концентрированной азотной кислотой, при обычной температуре не растворяется в органических растворителях. При длительном контакте с жирами постепенно их поглощает и приобретает неприятный запах продуктов окисления- Полиэтилен подвержен процессам старения: со временем он заметно теряет прочность, эластичность, появляются трещины и хрупкость. Морозостоек, практически безвреден

     Широко  применяются также сополимеры полиэтилена  с пропиленом. Изделия из них обладают высокой стойкостью к растрескиванию и эластичностью. Известны с полимеры с полиизобутиленом, поливинилацетатом.

     Полиэтилен  широко используют для изоляции проводов, кабелей, изготовления деталей и  устройств электро-, телефоно-, радиоалпаратуры, для упаковки фармацевтических препаратов, медицинских инструментов, пищевых  продуктов. Из него изготовляют санитарно-технические изделия, емкости для хранения агрессивных жидкостей, детали машин и аппаратов, тару, посудохозяйственные изделия, предметы галантереи, игрушки. Пленки из полиэтилена применяют для защиты от коррозии машин, приборов, трубопроводов, для строительства парников, теплиц.

     Полипропилен получают полимеризацией газа пропилена в присутствии катализаторов. Представляет     собой     легкий     (плотность0,92-0,93 г/см3) полупрозрачный полимер высокой степени кристалличности. По строению и свойствам сходен с полиэтиленом, но в отличие от него обладает повышенной жесткостью. Температура плавления полипропилена в зависимости от величины молекулярной массы варьирует в пределах 160-170 °С. Для него характерны высокая износостойкость и устойчивость к ударам и многократным изгибам. Тонкие пленки из полипропилена имеют более высокую прозрачность, чем пленки из полиэтилена. Морозостойкость невысокая. Изделия из него можно стерилизовать при 130 °С, что нашло применение в производстве одноразовых шприцев, систем для переливания крови. Полимер является хорошим диэлектриком, безвреден, химически стоек (растворяется лишь в концентрированных минеральных кислотах).

     Из  полипропилена изготовляют детали машин, автомобилей, радиоаппаратуры, холодильников, ящики, бутыли и другие емкости. Шланги и трубы из него выдерживают расширение замерзшей воды. Применяют его и в производстве волокон и нитей, имеющих высокую стойкость к истиранию и изгибам (используются для изготовления нетонущих сетей, канатов, обивочных и фильтровальных тканей). Налажено производство игрушек, бытовой посуды. Полипропиленовые пленки имеют то же применение, что и пленки из полиэтилена.

     Полиизобутилен  входит в группу полиолефинов. Представляет собой каучукоподобныи эластичный материал с высокой морозостойкостью и хорошей химической стойкостью. При обычной температуре устойчив почти ко всем кислотам и щелочам но сравнительно легко растворяется нефтепродуктах, минеральных маслах. Высокая эластичность сохраняется в температурных пределах от -60 до +60 °С. При более высоких температурах он становится липким.

     Полиизобутилен  применяют для изготовления клеев  герметиков, пропиточных составов для  придания тканям водостойкости, лакокрасочных  материалов, липких лент и пленок, дублированных тканей, для электроизоляции проводников, в качестве присадок к смазочным маслам как сополимер к полиэтилену.

     Поливинилхлорид (ПВХ) - один из наиболее распространённых. Получают его полимеризацией винилхлорида. Это белый ли окрашенный в различные цвета полимер плотностью 1,35-1,43 г/см3. Обладает высокой химической стойкостью (устойчив к воде, жирам, нефтепродуктам, большинству химических реагентов и растворителей), безвреден. Обладает сравнительно низкими термическими свойствами: при температуре от 60 до 80 °С размягчается, выше 140 °С - разлагается с выделением хлористого водорода. Плавится при 180-220 °С. Морозостойкость ПВХ низкая: при -10 °С он становится жестким и хрупким. Введение пластификатора позволяет повысить морозостойкость до -50 °С. ПВХ — хороший диэлектрик. Изделия из него имеют высокую износостойкость.

     В зависимости от наличия пластификатора различают непластифицированный жесткий  пластик — винипласт и пластифицированный  - пластикат. Винипласт имеет гладкую  поверхность, умеренный блеск, достаточную механическую прочность. Пластикат - эластичная, гибкая пластмасса различной прочности и твердости.

     Перхлорвинил (дополнительно хлорированный ПВХ) сохраняет ценные свойства ПВХ, но обладает повышенными адгезией (прилипаемостью), теплостойкостью и растворимостью в органических растворителях. Сополимеры винилхлорида превосходят ПВХ по термостабильноси, растворимости и другим свойствам. Их используют в непластифицированном виде.

     Винипласт широко применяют в химическом производстве для изготовления емкостей, трубопроводов систем водоснабжения и канализации, в качестве тары и упаковочной пленки, в строительстве для отделки стен, покрытия кровли, для электротехнических целей (изоляция проводов, кабелей).

Пластифицированный  ПВХ применяют для изготовления труб, шлангов, пленок, изоляционных материалов лент, линолеума, искусственных кож, профильных погонажных полуфабрикатов, игрушек, клеенок, отделочных пленок, моющихся обоев, водостойких тканей и слоистых пластмасс в качестве обычной и термоусадочной упаковки для пищевых продуктов и товаров народного потребления. Перхлорвинил применяют для изготовления лаков, эмалей, клеев, труб для транспортирования горючих и агрессивных жидкостей, для получения волокна хлорина, используемого в текстильном производстве. Расширяется применение сополимеров хлорвинила. Сополимеры с винилацетатом используют в производстве пленок, лаков, эмалей, грампластинок. При полимеризации с винилиденхлоридом получают синтетические волокна (саран) и упаковочные пленки для продовольственных и непродовольственных товаров.

     Полифторэтилены (фторопласты) представляют собой полимеры фторпроизводных этилена. Основные виды -политетрафторэтилен и политрифторхлорэтилен.

     Политетрафторэтилен получают полимеризацией газа тетрафторэтилена. В технике известен под названием фторопласт-4 (фторлон-4, тефлон). Он представляет собой твердый, кристаллический, молочно-белого цвета, непрозрачный, маслянистый на ощупь полимер плотностью 2,1-2,4 г/см3. Имеет высокие термические и диэлектрические свойства и исключительную химическую стойкость (превосходит все известныематериалы). Не смачивается водой, не горит, сохраняет свои свойства в интервале температур от -270 до +250 °С. Является одним из лучших антифрикционных материалов, так как обладает низким коэффициентом трения.

     Политрифторхлорэтилен и его сополимеры имеют повышенную прозрачность, при высоких температурах плавятся и переходят в вязкотекучее состояние.

     Фторопласты применяют для производства деталей  машин и механизмов, работающих без  смазок, оборудования используемого в агрессивных средах.  Пленки используют в производстве конденсаторов, печатных схем Суспензии применяют для пропитки материалов, получения антикоррозионных, антифрикционных, непригораемых

покрытий (подошвы утюгов, посуда).

     Полиакрилаты - полимеры и сополимеры, получаемые полимеризацией акриловой кислоты и ее производных.Наиболее распространены полиметакрилаты и полиакрилонитрил.

     Полиметакрилаты - это полимеры сложных эфиров метакриловой кислоты.

Свойства  полиметакрилатов зависят от вида радикала в эфирной группе. В изделиях народного потребления обычно используют полиметилметакрилат с радикалом СН3. Это бесцветный, легко окрашивающийся в разные тона термопластичный полимер плотностью 1,19 г/см3. При отсутствии наполнителей обладает высокой прозрачностью, пропускает до 93 % видимых и до 75 % ультрафиолетовых лучей (для сравнения: оконное стекло пропускает до 0,8 % УФ-лучей). Пластик достаточно прочный, жесткий, с высокими диэлектрическими свойствами, имеет невысокую поверхностную твердость (легко образуются царапины). Обладает высокой атмосферостойкостью и достаточной химической стойкостью. Теплостойкость невысокая (70-80 °С). При нагревании до 120 °С и выше полиметакрилат переходит в высокоэластичное состояние, а при 200 °С начинает разлагаться. Физиологически безвреден. Недостаточно устойчив к старению.

     Перспективными  являются сополимеры метилметакрилата. Они обладают повышенной теплостойкостью, твердостью. В качестве других мономеров  используются стирол, винилхлорид и  др.

     Полиметилметакрилат применяют в производстве безосколочных стекол, используемых в самолетостроении, машиностроении, для изготовления посуды, канцелярских товаров, галантерейных изделий. Светотехническая и медицинская аппаратура и приборы, рассеиватели света, подфарники, отражатели, светофильтры, фонари, линзы, призмы, рекламное оборудование — вот далеко не полный перечень изделий из этой пластмассы. На основе полиметакрилатов готовят также лаки, клен, составы для аппретирования тканей и кож.

     Полиакрилонитрил получают полимеризацией нитрила акриловой кислоты. Это белый в тонком слое прозрачный полимер, обладающий высокой механической прочностью, химической и термической стойкостью. Устойчив к действию воды, органических растворителей, кислот и щелочей средней концентрации. Имеет высокую теплостойкость: нагреваясь до 150 °С, не теряет первоначальных свойств. Деструкция происходит при 220-230 °С. Трудно окрашивается, легко электризуется недостаточно стоек к трению.

     Полиакрилонитрил  применяется для получения шерстоподобного волокна нитрон.

     Полистирол получают полимеризацией стирола. Это полимер малой плотности (1,05 г/см⁸), бесцветный или окрашенный в яркие то на, обладающий высокими диэлектрическими свойствами, твердостью и жесткостью. Полистирол хрупок, при ударе издает металлический звук, может быть прозрачным. Устойчив к разбавленным кислотам и щелочам, растворяется в ароматических углеводородах. Изделия из него имеют низкую

  термостойкость (нагревание выше 75 °С может вызвать переход в  каучукоподобное состояние, а  при 180 °С происходит деструкция), недостаточно стойки к ультрафиолетовым лучам.

     Полимер безвреден. Негативное физиологическое  воздействие на организм человека могут  оказывать остатки мономера, поэтому  важна степень его очистки  для использования в производстве товаров народного потребления.

     Ударопрочный  полистирол непрозрачен, чаще белого цвета. Превосходит обычный полистирол по ударной вязкости, но уступает ему  по теплостойкости, атмосфер стойкости  и твердости.

     Применяют полистирол для изготовления посуды»  тактирующей с холодными пищевыми продуктами, игрушек, осветительной арматуры, фурнитуры, галантерейных изделий, фотопринадлежностей, в производстве бытовой радиоаппаратуры. Из полистирола изготовляют пленки для упаковки и электроизоляции, облицовочные плитки и пенополистирол для термозвукоизоляции. Ударопрочный полистирол применяют в производстве корпусов и деталей холодильников, деталей машин и оборудования для различных отраслей промышленности, мебели, тройные сополимеры -- в производстве корпусов приборов, теле- и радиоаппаратуры, чемоданов, шлемов, мебели, санитарно-технического оборудования, деталей автомобилей (крылья, бамперы и др.).

     Поливинилацетат получают полимеризацией винилового эфира уксусной кислоты. Это аморфный бесцветный твердый полимер плотностью 1,19 г/см3. Проявляет хорошую адгезию и светостойкость, но малую теплостойкость (при 40 °С размягчается, при 120 °С переходит в вязкотекучее состояние). Устойчив к воде и нефтепродуктам, но растворим в кетонах, эфирах; в щелочах и кислотах омыляется с образованием поливинилового спирта.