Полиэфир

Полиэфиры, например, состава

растворимы в некоторых высококипящих растворителях. Они не набухают в воде, но постепенно гидролизуются и разрушаются кислотами и щелочами, особенно при повышенных температурах. Эти реакции и свойства характерны для всех эфиров.

Полиэфиры получают из органических кислот и спиртов, обычно полифункциональных мономеров; линейные полиэфиры — из двухосновных кислот и гликолей. Наиболее важный линейный полиэфир — полиэтилентерефталат (или полиэтиленгликольтерефталат) с высокой СП — получается по реакции терефталевой кислоты с этиленгликолем в присутствии катализатора при повышенной температуре в вакууме:

Продукт представляет собой белый высококристалличный материал, плавящийся ок. 260° С, очень устойчивый по отношению ко всем обычным органическим растворителям даже при нагревании. Из него производятся прочные волокна (терилен, дакрон) и жесткие, прозрачные пленки (майлар) экструзией расплава с последующей ориентацией вытягиванием. Очень тонкий, прочный майлар с магнитным покрытием применяют для изготовления пленки для аудио- и видеомагнитофонов.

Полиэфиры можно сделать термореактивными (реактопластичными), соединяя двухатомные спирты с ненасыщенными дикарбоновыми кислотами и добавляя другой ненасыщенный мономер, например стирол. В этом случае два бифункциональных компонента сначала в процессе поликонденсации образуют линейные цепные молекулы. Линейные цепи молекул позднее сшиваются в результате реакций присоединительной полимеризации между двойными связями кислот и стирольными компонентами. Эти термореактивные полиэфирные пластмассы называют стирольными алкидными смолами. Один из важных представителей этого класса синтезируется из малеинового ангидрида, этиленгликоля или пропиленгликоля и стирола. В результате получаются бесцветные, прозрачные, твердые, прочные, высокоплавкие нерастворимые материалы, в которые в процессе приготовления могут быть введены наполнители, пигменты, пластификаторы и стабилизаторы. Они широко применяются как связующие для слоистых материалов, покрытия, герметики и клеи. Однако наиболее важное их применение - в производстве корпусов парусных и моторных лодок, которые теперь делают исключительно из термореактивных полиэфиров, армированных стекловолокном.

Другими термореактивными полимерами, широко применяемыми для литья, инкапсулирования, а также в качестве покрытий, связующих для слоистых материалов (ламинатов) и клеев, являются эпоксидные смолы. Эти пластмассы образуются при взаимодействии эпихлоргидрина и бисфенола А:

Каждая линейная цепь этого полимера представляет собой многоатомный спирт. Поэтому полимер можно легко вулканизировать при помощи ангидридов дикарбоновых кислот или их комбинации с многофункциональными аминами. Получающиеся в результате перекрестносшитые материалы бесцветны, тверды, тугоплавки и нерастворимы; они обладают отличной клейкостью, гибкостью и химической устойчивостью.

Для получения термостойких высококачественных композитов, используемых в космической технике, ракетных двигателях и авиации, разработан другой класс термореактивных смол. Они известны под названием полималеимидов. Первая стадия их синтеза состоит в реакции малеинового ангидрида с диамином:

Образующиеся бисмалеимиды содержат две двойные связи, способные образовывать трехмерные сетчатые структуры путем присоединительной полимеризации.

Литература:

Энциклопедия полимеров, тт. 1-3. М., 1972-1977
Пластики конструкционного назначения (реактопласты). М., 1974
Термопласты конструкционного назначения. М., 1975
Промышленные полимерные композиционные материалы. М., 1980
Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Полимерные материалы. Л., 1982