خصائص البوليسترين للأغراض العامة. البوليسترين: الصيغة ، الخصائص ، الإنتاج ، التطبيق

منتجات ومنتجات البوليسترين
معدات لانتاج وتجهيز البوليسترين
كتب ومجلات عن البوليسترين
الصور
فيديو
عملية إنتاج البوليسترين
حقائق تاريخية
آفاق وتوقعات التنمية
خصائص وخصائص موجزة:

البوليسترينيتم الحصول عليها عن طريق بلمرة الستيرين في الكتلة (PSM) ، في مستحلب (PSE) وفي كثير من الأحيان في المعلق (C). متوسط ​​الوزن الجزيئي (مم) = 80-100 ألف حسب طريقة الإنتاج.
صيغة البوليسترين:
ن
C6H5
البوليسترين والمواد التي تعتمد عليها هي مواد بوليمرية هيكلية. تتميز بالقوة العالية والصلابة والاستقرار العالي الأبعاد وخصائص الديكور الممتازة. البوليسترين هو بوليمر غير متبلور يتميز بشفافية عالية (انتقال الضوء يصل إلى 90٪).
البوليسترين (PS ، الباكليت ، Vestiron ، Styron ، fostarene ، edister ، إلخ). الكثافة 1.04-1.05 جم / سم 3 ، رحجم 82-95 C. يذوب البوليسترين في الستايرين والهيدروكربونات العطرية والكيتونات. لا يذوب البوليسترين في الماء والكحولات ومحاليل الأحماض الضعيفة والقلويات. معامل الانحناء 2700-3200 ميجا باسكال. الموصلية الحرارية 0.08-0.12 واط / (م * كلفن). قوة تأثير شاربي المحززة 1.5-2 كيلو جول / م 2. البوليسترين عرضة للتشقق. درجة حرارة الاشتعال الذاتي 440 درجة مئوية خليط الغبار والهواء CPV 25-27.5 جم / م 3 البوليسترين هش ومقاوم للقلويات وعدد من الأحماض والزيوت ، يمكن تلطيخها بسهولة بالأصباغ دون فقدان الشفافية ، ولها خصائص عازلة عالية. البوليسترين غير سام ، ومعتمد للتلامس مع الطعام وللاستخدام في التكنولوجيا الطبية الحيوية.
أُووبس(بوليسترين عالي التأثير) يتم الحصول عليه عن طريق البلمرة المشتركة للكسب غير المشروع للستينول باستخدام مطاط متعدد البوتادين أو ستيرين بوتادين. بوليسترين عالي التأثير (UP ، Karinex ، Lusterex ، sternite ، Styron ، hostirene ، إلخ.) من الناحية الهيكلية ، HIPS عبارة عن نظام ثلاثي الطور يتكون من PS (بوليسترين) ، جل Thracia من البوليمر المشترك والمطاط مع ستيرين مطعمة على شكل جزيئات يصل حجمها إلى 15 ميكرون ، موزعة بالتساوي في جميع أنحاء حجم HIPS. على الرغم من الوزن الجزيئي المنخفض لبوليسترين المصفوفة (70-100 ألف) ، فإن وجود المطاط يبطئ بشكل كبير من نمو الشقوق الدقيقة ، مما يزيد من قوة المادة (الجدول 1).
تشير العلامة التجارية HIPS إلى طريقة التركيب (M ، C) ، والتعيين العددي لقوة التأثير (أول رقمين) وقيمة عشرة أضعاف لمحتوى المونومر المتبقي. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتضمن العلامة حرفًا يشير إلى طريقة المعالجة المفضلة. على سبيل المثال ، UPM-0703 E - بوليسترين عالي التأثير تم الحصول عليه عن طريق البلمرة الجماعية ؛ قوة تأثيره 7 كيلو جول / م 2 ، محتوى المونومر المتبقي 0.3٪ ، المعالجة بالبثق.

الجدول 1.

الخصائص الأساسية للبلاستيك البوليسترين

خصائص البوليسترين
الكثافة ، كجم/ م 3
نقطة الانصهار ، 0 درجة مئوية
كسر الإجهاد ، MPa ، في:
تمتد
يلوي
ضغط
استطالة عند الكسر، ٪
قوة التأثير ، كيلوجول/ م 2
صلابة برينل ، MPa
مقاومة الحرارة حسب Martens ، 0 درجة مئوية
ثابت عازل عند 10 6 هرتز
ظل زاوية الخسائر العازلة عند 10 6 هرتز ، × 10 4
المقاومة الكهربائية ذات الحجم المحدد ، أوم ∙ م
الطاقة الكهربائية ، ميغاواط/ م

عضلات المعدة- البلاستيك منتج من بلمرة التطعيم المشترك لثلاثة مونومرات - أكريلونيتريل, بوتادينو ستيرين، ويشكل البوليمر المشترك الثابت من الستيرين والأكريلونيتريل مصفوفة صلبة يتم فيها توزيع جزيئات المطاط التي يصل حجمها إلى 1 ميكرون. يقترن زيادة قوة التأثير بالحفاظ على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية والفيزيائية الحرارية الرئيسية على مستوى عالٍ (الجدول 1). ABS غير شفاف. متوفر في شكل مسحوق وحبيبات مثبتة. يتم استخدامه لتصنيع المنتجات التقنية.
في علامة ABS التجارية ، يشير أول رقمين إلى قيمة قوة التأثير وفقًا لـ Izod ، الرقمان التاليان - PTR(مؤشر تدفق الذوبان) ، يشير الحرف الموجود في نهاية العلامة التجارية إلى طريقة المعالجة أو الخصائص الخاصة. على سبيل المثال ، يتميز ABS-0809T بقوة التأثير - 8 كيلو جول / م 2 ، MFR - 9 جم / 10 دقيقة ، مقاومة الحرارة المتزايدة (T).
تستخدم البوليمرات المشتركة في الصناعة ستينولمع أكريلونيتريل(SAN) ، ستينول مع ميثيل إيثاكريلات (MS) وستينول مع ميثيميثاكريلات وأكريلونيتريل (MSN).
يتم إعادة تدوير البوليسترين بجميع الطرق المعروفة.

الخواص الميكانيكية للبوليسترين

المقاومة الميكانيكية للبوليسترين للأحماض والمذيبات:

البوليسترين	ح 2SO 4	HNO3 50٪	تصل إلى 37٪ حمض الهيدروكلوريك	الأسيتون	الإيثانول	البنزين	الفينول

الخصائص الفيزيائية الحرارية للبوليسترين:

البوليسترين	الموصلية الحرارية ، λ ، W / (م * كلفن)	السعة الحرارية ، s ، kJ / (kg * K)	الانتشار الحراري ، أ * 10 7 ، م 2 / ث	متوسط ​​CLR (β * 10 5) ، K -1

خصائص درجة الحرارة:

البوليسترين	حدود درجة حرارة التشغيل ، ج		نقطة تليين فيكات	مقاومة الحرارة حسب Martens	نقطة الانصهار ج

ثابت عازل البوليسترين:

مؤشر القابلية للاشتعال (K) هو قيمة بلا أبعاد تعبر عن نسبة كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق إلى كمية الحرارة التي يتم إنفاقها على إشعال عينة مادة. المواد التي تحتوي على K> 0.5 قابلة للاحتراق. بالنسبة للبوليسترين ، فإن مؤشر K-1.4 قابل للاحتراق

مؤشرات خطر الحريق للبوليسترين:

ميزات احتراق البوليسترين والبوليسترين عالي التأثير:
سلوك اللهب: يومض عند الاشتعال ، يحترق بسهولة. يحترق حتى بعد إبعاده عن اللهب.
تلوين اللهب: برتقالي-أصفر ، مضيء.
طبيعة الاحتراق: يحترق مع تكوين كمية كبيرة من السخام ويذوب.
يشم:زهور حلوة مع لمسة من رائحة البنزين. رائحة القرفة إذا وخزت بإبرة ملتهبة. رائحة حلوة من الستايرين.

وصف موجز وطرق المعالجة والغرض الرئيسي والتقييم النوعي لخصائص البوليسترين والميزات المحددة

كتلة البوليسترين ، مستحلب ، معلقج: مادة أكثر صلابة من LDPE و HDPE ، مع خصائص عازلة جيدة ، ونقص هشاشة ومقاومة منخفضة للحرارة. مقاومة كيميائية. لزيادة قوة التأثير ومقاومة الحرارة ، تتم بلمرة الستايرين مع مونومرات أخرى أو يتم دمجه مع المطاط. مع إدخال البوروفورات في البوليسترين والرغوة اللاحقة ، يتم الحصول على البوليسترين الموسع ، والذي يتميز بخصائص عزل عالية للحرارة والصوت ، وطفو ، ومقاومة كيميائية ومقاومة للماء.

الغرض الرئيسي: لأجزاء الجسم من الأجهزة ، والمعدات الإلكترونية اللاسلكية ، والعوازل ، وأجزاء كبيرة الحجم من الثلاجات ، وتقليم داخلي للطائرة. البوليسترين الموسع لعزل الحرارة والصوت في البناء

بوليسترين عالي التأثير: صلابة أعلى من البوليسترين

طرق المعالجة: صب الحقن. تشكيل بالهواء المضغوط والفراغ. النتوء. ختم. الضغط. الإلتصاق. الترميم الميكانيكي

الغرض الرئيسي: للمنتجات التقنية وقطع الغيار

بلاستيك البوليسترين المعدل: مقاومة عالية للصدمات في درجات الحرارة المنخفضة والعالية ، مقاومة عالية للحرارة ، مقاومة للقلويات وزيوت التشحيم

طرق المعالجة: صب الحقن. النتوء. ينفجر

الغرض الرئيسي: للمنتجات كبيرة الحجم في صناعة السيارات والهندسة الكهربائية

بوليمر صلب ، جامد ، غير متبلور. PS ملطخ جيدًا ومعالج ميكانيكيًا.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسيةالبوليسترين

بلاستيك البوليسترين عبارة عن مجموعة كبيرة من مواد اللدائن الحرارية ، التركيب الكيميائي للجزء البوليمر الذي يحتوي على مونومر الستايرين أو منتجات البلمرة المشتركة الخاصة به. يتم استخدام البوليسترين للأغراض العامة (PS) والبوليسترين الموسع والبوليسترين عالي التأثير (HIPS) والبوليمرات المشتركة ABS على نطاق واسع.

البوليسترين له أهمية كبيرة بين الأنواع الحديثة من اللدائن الهندسية. على الرغم من أن حصة البوليسترين في حجم إنتاج الراتنجات الاصطناعية والبلاستيك في الوقت الحاضر أقل من 6٪ ، فإن مجالات تطبيق هذا النوع من البوليمر ، بسبب مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية والميكانيكية ، تغطي جميع مجالات الصناعة ، من إنتاج السلع الاستهلاكية إلى صناعة السيارات والبناء.

من حيث الخصائص الفيزيائية ، البوليسترين هو بوليمر خطي لدن بالحرارة. منتج غير متبلور ، عديم اللون ، شفاف ، هش. غير سام. يتميز البوليسترين بسهولة المعالجة والالتصاق والتلوين الجيد للكتلة وخصائص العزل الكهربائي الجيدة.

طاولة. الخصائص الفيزيائية للبوليسترين.

الخصائص الفيزيائية	تعيين	وحدة	معنى
كثافة		ز / سم 3	1,05
درجة حرارة انتقال الزجاج	تيست.	° С	93
درجة حرارة الاشتعال الذاتي	Tsv.	° С	440
قوة الشد	σgr.		40-50
معامل المرونة في الانحناء		المعدل التراكمي	3,2
التمديد النسبي		%	1,2-2
توصيل حراري		W (م ∙ كلفن)	0,08-0,12
مقاومة الحرارة حسب Martens		° С	70
صلابة برينل		الآلام والكروب الذهنية	140-200
انكماش الصب		%	0,4-0,8
مقاومة كهربائية محددة	ρv		1015
ثابت العزل	ε		2,5-2,6
الحد الأدنى من التركيز القابل للاشتعال	تكلفة المشاهدة	ز / م 3	25-27,5

البوليسترين قابل للذوبان بسهولة في المونومر الخاص به ، والهيدروكربونات العطرية ، والإسترات ، والأسيتون. غير قابل للذوبان في الكحوليات السفلية ، الهيدروكربونات الأليفاتية ، الفينولات ، الإيثرات. يحتوي البوليمر على امتصاص منخفض للرطوبة ، ومقاوم للإشعاع المشع ، للأحماض والقلويات ، ولكن يتم تدميره بفعل حمض النيتريك المركز وحمض الخليك الجليدي. في الهواء ، تحت الأشعة فوق البنفسجية ، يخضع البوليسترين للشيخوخة: اصفرار وظهور تشققات صغيرة ، يحدث التعتيم ، ويزداد الهشاشة. يبدأ التدهور الحراري عند 200 درجة مئوية ويرافقه إطلاق المونومر. عيوب البوليسترين هي هشاشتها ومقاومتها للحرارة المنخفضة. مقاومة منخفضة التأثير. عند درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية ، ينخفض ​​ثبات الأبعاد.

للحصول على مواد ذات مقاومة أعلى للحرارة وقوة تأثير من البوليسترين ، يتم استخدام مخاليطه مع البوليمرات الأخرى والبوليمرات الستايرين المشتركة. تعتبر البوليمرات المشتركة للكتل والكسب غير المشروع ، وكذلك البوليمرات المشتركة العشوائية من الستايرين مع الأكريلونيتريل والأكريلات والميثاكريلات والألفا ميثيل ستيرين وأنهيدريد المالئيك ذات أهمية صناعية كبرى.

PS له نفاذية غاز متوسطة (أعلى من PP ولكن أقل من LDPE) ولكن نفاذية بخار عالية. يتناقص انتقال البخار بسرعة في درجات الحرارة المنخفضة ، مما يجعل من الممكن استخدام PS لمنتجات التعبئة والتغليف في درجات حرارة منخفضة.

تتميز PS بخصائص كهربائية ممتازة - خسائر عازلة منخفضة ، قوة كهربائية عالية ، مقاومة عالية الحجم. كيميائيا ، إنه مقاوم للأحماض والقلويات القوية ، غير قابل للذوبان في الهيدروكربونات الأليفاتية والكحولات الضعيفة ؛ قابل للذوبان في الهيدروكربونات العطرية والكحولات العالية والإسترات والهيدروكربونات المكلورة. من فيلم PS الموجه ، يمكن الحصول على منتجات معقدة للغاية عن طريق التشكيل الحراري.

المجموعات الرئيسية من بلاستيك البوليسترين / بوليمرات الستايرين

وفقًا للتركيب الكيميائي ، يتم تقسيم بلاستيك البوليسترين إلى أربع مجموعات رئيسية:

1. هوموبوليسترين (أو بوليسترين للأغراض العامة - PSM ، PSS) ، بوليسترين قابل للتوسيع (PSV ، PSV-S) ؛
2. البوليمرات العشوائية للستايرين ، على سبيل المثال ، البوليمرات المزدوجة للستايرين مع ميثيل ميثاكريلات (MS) ، أكريلونيتريل (SAN) ، إلخ ، بوليمر مشترك ثلاثي - ستيرين - ميثيل ميثاكريلات - أكريلونيتريل (MSN) ؛
3. البوليمرات المشتركة لطعم الستايرين ، والتي تشمل البوليسترين عالي التأثير ، والبوليمرات المشتركة ABS ، والبوليمر المشترك MSP ؛
4. مركبات البوليمر (بوليمر - مخاليط بوليمر) ، على سبيل المثال ، ABS-PVC ، ABS-PC ، بوليسترين عالي التأثير - أكسيد البوليفينلين ، ABS المملوء بالزجاج و SAN ، درجات بطيئة الاحتراق من البوليسترين عالي التأثير و ABS.

استخدام البوليسترين في التعبئة والتغليف

فيلم ذو محورينلديها شفافية ممتازة. درجة حرارة التليين 90-95 درجة مئوية. يحتوي البوليسترين الموجه على نفاذية غاز متوسطة (أعلى من PP ولكن أقل من LDPE) ولكن نفاذية بخار عالية. تنخفض نفاذية البخار بسرعة عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، مما يسمح باستخدام PS لتعبئة المنتجات في درجات حرارة منخفضة. من فيلم PS موجه بالتشكيل الحراري للحصول على منتجات ذات تكوين معقد.

يتم استخدام PS الموجه بسماكة أقل من 75 ميكرون لـ "النوافذ" في الكرتون. تستخدم الأغشية السميكة لصنع أكواب لآلات البيع ، وصواني للحوم الطازجة المعبأة ، بحيث يمكن رؤية جانبي المنتج المعبأ عند الشراء.

بوليسترين عالي التأثير (HIPS)عبارة عن كتلة من البوليمر المشترك من الستايرين مع المطاط. في الحالة غير المعدلة ، تعتبر PS مادة هشة وقوة تأثيرها المحددة غير كافية للعديد من التطبيقات.

PS المقاوم للتأثير أكثر مرونة ، وله قوة تأثير أكبر ، لكن قوة شد واستقرار حراري أقل من PS غير المعدل. الخصائص الكيميائية لـ PS غير المعدلة هي نفس الخصائص. مادة PS المقاومة للتأثير هي مادة ممتازة لإنتاج العديد من المنتجات عن طريق التشكيل الحراري. إدخال المطاط الصناعي في PS ، مما يقلل من الهشاشة ، ويقلل من شفافية PS.

البوليسترين الموسعتمتلك مقاومة عالية للدهون ، وهي حرارة ممتازة و eolator. يتم استخدامه لتصنيع منتجات التغليف المختلفة عن طريق التشكيل الحراري (بطانات لعلب التفاح ، وصناديق لتعبئة البيض ، وصواني وصواني لتعبئة اللحوم الطازجة ، والأسماك ، ورقائق البطاطس ، إلخ).

البوليمرات المشتركة الستايرين أكريلونيتريل (SAN)لديها مقاومة كيميائية أعلى مقارنة بالبوليمر الأساسي PS.

بلاستيك ABS هو عبارة عن بوليمر مشترك من الستايرين ، البوتادين ، الأكريلونيتريل. تختلف خصائصه بشكل كبير اعتمادًا على تكوين التركيبة وطريقة الإنتاج. يتمتع بلاستيك ABS بقوة تأثير ومقاومة كيميائية وليونة أعلى من HIPS. يتم استخدامه على شكل جرار وصواني.

وزارة التربية والتعليم في الاتحاد الروسي والعلوم

الاتحاد الروسي

المؤسسة التعليمية الحكومية العليا

التعليم المهني

“جامعة ألتاي التقنية الحكومية

هم. أنا. بولزونوف "

خلاصة.

في تخصص "الكيمياء العضوية" حول الموضوع:

"بوليسترين (بولي فينيل بنزين)"

يؤديها طالب PKM-71:

Barkhatova L. N.

فحصه محاضر أول

أقسام FITCM: Arsent'eva S.N.

بارناول 2008

مقدمة وخصائص عامة وتصنيف البوليمرات

1. الخلفية التاريخية

2. وصف البوليسترين

3. الخصائص الأساسية

3.1 الخصائص الفيزيائية

3.2 الخصائص الكيميائية

4. الإيصال

5. التركيب الجزيئي الفائق ، والتشكيل ، والتكوين

6. طرق المعالجة

7. التطبيق في الصناعة

خاتمة

فهرس

مقدمة

الخصائص العامة وتصنيف البوليمرات

البوليمر مادة عضوية ، تتكون جزيئاتها الطويلة من نفس الوحدات المتكررة بشكل متكرر - المونومرات.

يتم تحديد حجم جزيء البوليمر حسب درجة البلمرة ن , أولئك. عدد الروابط في السلسلة. إذا كان n = 10 إلى 20 ، فإن المواد عبارة عن زيوت خفيفة. مع زيادة n ، تزداد اللزوجة ، وتصبح المادة شمعية ، وفي النهاية ، عند n = 1000 ، يتم تكوين بوليمر صلب. درجة البلمرة غير محدودة: يمكن أن تكون 10 4 ، وبعد ذلك يصل طول الجزيئات إلى ميكرومتر. الوزن الجزيئي للبوليمر يساوي ناتج الوزن الجزيئي للمونومر ودرجة البلمرة. عادة ما يكون في النطاق من 10 3 إلى 3 × 10 5. مثل هذا الطول الكبير للجزيئات يمنع تغليفها الصحيح ، وتختلف بنية البوليمرات من غير متبلور إلى بلوري جزئيًا. يتم تحديد نسبة التبلور إلى حد كبير من خلال هندسة السلاسل. كلما اقتربت السلاسل ، كلما أصبح البوليمر أكثر تبلورًا. التبلور ، حتى في أحسن الأحوال ، غير كامل.

تذوب البوليمرات غير المتبلورة في نطاق درجة حرارة لا يعتمد فقط على طبيعتها ، ولكن أيضًا على طول السلاسل ؛ البلورية لها نقطة انصهار.

حسب المنشأ ، تنقسم البوليمرات إلى ثلاث مجموعات: البوليمرات الاصطناعية (الاصطناعية) ، والبوليمرات الطبيعية العضوية والطبيعية غير العضوية.

يتم الحصول على البوليمرات الاصطناعية عن طريق البلمرة التدريجية أو المتسلسلة للبوليمرات ذات الوزن الجزيئي المنخفض.

البوليمرات الطبيعية غير العضوية ، على سبيل المثال ، ذوبان الصهارة وأكسيد السيليكون.

تتكون البوليمرات العضوية الطبيعية نتيجة للنشاط الحيوي للنباتات والحيوانات وتوجد في الخشب والصوف والجلد. هذه هي البروتينات ، السليلوز ، النشا ، اللك ، اللجنين ، اللاتكس.

عادة ، تخضع البوليمرات الطبيعية للعزل والتنقية والتعديل ، حيث يظل هيكل السلاسل الرئيسية دون تغيير. نتاج هذه المعالجة عبارة عن بوليمرات صناعية. ومن الأمثلة على ذلك المطاط الطبيعي ، المصنوع من اللاتكس ، السليلويد ، وهو مادة النيتروسليلوز الملدنة بالكافور لزيادة المرونة.

لعبت البوليمرات الطبيعية والاصطناعية دورًا كبيرًا في التكنولوجيا الحديثة ، وفي بعض المجالات تظل لا غنى عنها حتى يومنا هذا ، على سبيل المثال ، في صناعة اللب والورق. ومع ذلك ، حدثت زيادة حادة في إنتاج واستهلاك المواد العضوية بسبب البوليمرات الاصطناعية - المواد التي تم الحصول عليها عن طريق التوليف من مواد ذات وزن جزيئي منخفض وليس لها نظائر في الطبيعة. يعد تطوير التكنولوجيا الكيميائية للمواد الجزيئية جزءًا لا يتجزأ وأساسيًا من الثورة العلمية والتكنولوجية الحديثة . لا يوجد فرع واحد من فروع التكنولوجيا ، خاصةً الجديدة منها ، يمكنه الاستغناء عن البوليمرات. وفقًا للتركيب الكيميائي ، تنقسم البوليمرات إلى خطية ومتفرعة وشبكة ومكانية. تكون جزيئات البوليمرات الخطية خاملة كيميائيًا فيما يتعلق ببعضها البعض ولا ترتبط إلا بقوى فان دير فال. عند تسخينها ، تقل لزوجة هذه البوليمرات وتكون قادرة على المرور بشكل عكسي أولاً إلى مرونة عالية ، ثم إلى حالة لزجة (الشكل 1). نظرًا لأن التأثير الوحيد للتسخين هو التغيير في اللدونة ، فإن البوليمرات الخطية تسمى اللدائن الحرارية. لا ينبغي التفكير في أن المصطلح "خطي" يعني مستقيم ، على العكس من ذلك ، فهي أكثر تميزًا للتكوين المسنن أو الحلزوني ، مما يعطي مثل هذه البوليمرات القوة الميكانيكية.

لا يمكن صهر البوليمرات اللدائن الحرارية فحسب ، بل يمكن أيضًا إذابتها ، حيث يتمزق روابط فان دير فالس بسهولة تحت تأثير الكواشف.

البوليمرات المتفرعة (المطعمة) أقوى من البوليمرات الخطية. يعد تفرع السلسلة المتحكم به أحد الأساليب الصناعية الرئيسية لتعديل خصائص البوليمرات الحرارية.

تتميز بنية الشبكة بحقيقة أن السلاسل متصلة ببعضها البعض ، وهذا يحد بشكل كبير من الحركة ويؤدي إلى تغيير في كل من الخواص الميكانيكية والكيميائية. يكون المطاط العادي ناعمًا ، ولكن عندما يفلكن بالكبريت ، تتشكل روابط تساهمية من النوع S-zero ، وتزداد القوة. يمكن أن يكتسب البوليمر بنية شبكية ، وبشكل عفوي ، على سبيل المثال ، تحت تأثير الضوء والأكسجين ، يحدث الشيخوخة مع فقدان المرونة والأداء. أخيرًا ، إذا كانت جزيئات البوليمر تحتوي على مجموعات تفاعلية ، فعند تسخينها ، يتم توصيلها بواسطة العديد من الروابط القوية المتشابكة ، يتبين أن البوليمر متشابك ، أي أنه يكتسب بنية مكانية. وبالتالي ، فإن التسخين يسبب تفاعلات تغير بشكل كبير وغير قابل للانعكاس خصائص المادة ، التي تكتسب القوة واللزوجة العالية ، وتصبح غير قابلة للذوبان وغير قابلة للانصهار. بسبب التفاعل العالي للجزيئات ، والتي تتجلى مع زيادة درجة الحرارة ، تسمى هذه البوليمرات بالحرارة.من السهل تخيل أن جزيئاتها نشطة ليس فقط فيما يتعلق ببعضها البعض ، ولكن أيضًا بأسطح الأجسام الغريبة. لذلك ، فإن البوليمرات المتصلدة بالحرارة ، على عكس اللدائن الحرارية ، تتمتع بقدرة عالية على الالتصاق حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، مما يسمح باستخدامها كطلاءات واقية ، ومواد لاصقة ، ومواد رابطة في المواد المركبة.

يتم الحصول على بوليمرات اللدائن الحرارية عن طريق التفاعل البلمرةتتدفق وفقًا للمخطط (الشكل 2).

	الصورة 2 - تفاعلات تكوين البوليمرات: أ)- البلمرة ، ب)- التكاثف المتعدد

أثناء البلمرة المتسلسلة ، يزداد الوزن الجزيئي على الفور تقريبًا ، وتكون المنتجات الوسيطة غير مستقرة ، ويكون التفاعل حساسًا لوجود الشوائب ، وكقاعدة عامة ، يتطلب ضغوطًا عالية. ليس من المستغرب أن تكون مثل هذه العملية مستحيلة في ظل الظروف الطبيعية ، وأن جميع البوليمرات الطبيعية قد تشكلت بطريقة مختلفة. خلقت الكيمياء الحديثة أداة جديدة - تفاعل البلمرة ، وبفضله فئة كبيرة من البوليمرات الحرارية. يتم تحقيق تفاعل البلمرة فقط في المعدات المعقدة للصناعات المتخصصة ، ويتلقى المستهلك بوليمرات التلدن بالحرارة في شكلها النهائي.

يمكن تشكيل الجزيئات التفاعلية من بوليمرات التصلد بالحرارة بطريقة أبسط وأكثر طبيعية - تدريجيًا من المونومر إلى الثنائى ، ثم إلى المشذب ، والرباعي ، وما إلى ذلك. يسمى هذا المزيج من المونومرات ، "تكثيفها" ، التفاعل التكاثف.لا يتطلب نقاوة عالية أو ضغوطًا ، ولكنه يكون مصحوبًا بتغيير في التركيب الكيميائي ، وغالبًا بإطلاق منتجات ثانوية (بخار الماء عادةً) (الشكل 2). هذا هو رد الفعل الذي يحدث في الطبيعة ؛ يمكن تنفيذه بسهولة مع تدفئة قليلة فقط في أبسط الظروف ، حتى في المنزل. توفر هذه القابلية العالية للتصنيع للبوليمرات المصلدة بالحرارة فرصًا كبيرة لتصنيع منتجات مختلفة في مؤسسات غير كيميائية ، بما في ذلك محطات الراديو.

بغض النظر عن نوع وتركيب مواد البدء وطرق الإنتاج ، يمكن تصنيف المواد القائمة على البوليمرات على النحو التالي: البلاستيك ، والبلاستيك المقوى بالألياف ، والرقائق ، والأفلام ، والطلاء ، والمواد اللاصقة.

1. الخلفية التاريخية

نشأت صناعة البلاستيك في مطلع القرن العشرين. جذب الستايرين سهل البلمرة وبوليمره الزجاجي الصلب الانتباه على الفور. تم وضع أسس الكيمياء والتكنولوجيا لإنتاج البوليسترين بواسطة Ostromyslensky و Shtaudinger. اقترح الأخير آلية سلسلة لتشكيل جزيئات البوليسترين الكبيرة.

تم الحصول على أول براءة اختراع لإنتاج البوليسترين (البلمرة العفوية الحرارية في الكتلة) في ألمانيا في عام 1911. في نفس المكان ، في عام 1920 ، بدأ الإنتاج الصناعي للبوليمر. في عام 1936 أنتجت بالفعل 6000 طن / سنة.

خارج ألمانيا ، توقف نمو إنتاج البوليسترين منذ فترة طويلة بسبب ارتفاع سعر المونومر. كان الدافع وراء التطور السريع هو إنشاء الولايات المتحدة خلال الحرب العالمية الثانية للإنتاج الواسع النطاق لمطاط الستايرين بوتادين ، مما أدى بطبيعة الحال إلى انخفاض أسعار الستايرين. بعد الحرب ، تم تطوير إنتاج البوليسترين والبوليمرات المشتركة للستايرين التي تحتوي على أكثر من 50 في المائة من الستايرين في التركيب (على عكس مطاط الستايرين بوتادين ، حيث تبلغ نسبة الستايرين حوالي 30 في المائة) بشكل مستقل. تطوير مثل هذه المنتجات الفعالة ؛ نظرًا لأن البوليسترين الموسع ، فإن البوليمرات عالية التأثير من الستايرين ، والبلاستيك ABS ، سمحت للبلاستيك البوليسترين بشكل عام بأخذ المركز الثالث في الإنتاج العالمي للبلاستيك بعد البولي إيثيلين والبولي فينيل كلوريد.