OTRZYMYWANIE TWORZYW SZTUCZNYCH

Procesy produkcyjne związane z tworzywami sztucznymi rozpadają się na dwa wielkie działy:

– Produkcja właściwej substancji tworzywowej, będąca przedmiotem działalności przemysłu chemicznego. Dział ten nazywamy xuy twa rżani em tworzyw sztucznych.

– Nadawanie tej substancji odpowiedniej postaci (kształtu), tj. zamiana jej na przedmioty użytkowe. Ten dział nazywamy przetwórstwem tworzyw sztucznych.

Tworzywa sztuczne mogą być wyprodukowane rozmaitymi drogami. Substancje składające się z wielkich cząsteczek występują w przyrodzie. Takim ciałem jest celuloza, podstawowy składnik drewna i włókien roślinnych, takimi są również substancje białkowe, wchodzące w skład tkanek zwierzęcych i roślinnych, wreszcie kauczuk naturalny. Te substancje naturalne mogą być przetwarzane chemicznie, tj. przez zmianę ich budowy wewnętrznej na tworzywa sztuczne. Takie tworzywa sztuczne otrzymywane z naturalnych substancji wielkocząsteczkowych były pierwszymi osiągnięciami chemii na tym polu (celuloid, jedwab sztuczny z celulozy, galalit z kazeiny mleka, kauczuk wulkanizowany i ebonit z kauczuku naturalnego).

Rozwój chemii pozwolił na otrzymywanie tworzyw sztucznych również na innej drodze. Mianowicie surowce kopalne zawierające węgiel: kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, rozkłada się różnymi metodami na bardzo proste związki małocząsteczkowe, jak tlenek węgla CO, wodór H2, amoniak NH3, metan CH4, etylen C2H4, acetylen C2H2, benzen CgHo, fenol C0H5OH. Związki te są wiązane innymi reakcjami chemicznymi na bardziej skomplikowane produkty przejściowe, np. metanal CH2O, etylobenzen CeHs-CH2 CH:!, mocznik NHa-CO-NHjj, aceton CHiS-CO-CH-j, fosgen COCl3, chlorek winylu CH2 : CHC1 itd. Ewentualnie przeprowadza się jeszcze dalsze reakcje, prowadzące do związków coraz bardziej skomplikowanych, aby wreszcie otrzymać związki chemiczne, które mają już własność wytwarzania w określonych warunkach wielkich cząsteczek, a zatem tworzyw sztucznych. Ten typ tworzyw sztucznych jest całkowicie zbudowany sztuką chemika, jest przez niego z syntetyzowany z cząsteczek związków prostych. Dlatego też nazywamy je tworzywami sztucznymi syntetycznymi. Stanowią one ogromną większość tworzyw sztucznych obecnie produkowanych.

Reakcje, które doprowadzają do zamiany pojedynczych małych cząsteczek na długie łańcuchy cząsteczek olbrzymich są trzech zasadniczych typów:

– Reakcja kondensacji względnie polikondensacji, przy której dwie substancje łączą się ze sobą dając wielkie cząsteczki kondensatu i jako produkt uboczny małe cząsteczki najczęściej wody, ale czasem i innych substancji, jak chlorowodór, siarkowodór itd. Tak np. fenol CGHSOH i metanal CH20 łączą się ze sobą w sposób następujący: n C6H5 + n CHaO -CfiH3. CH2 CUH3 CH2 C6H3 CH2 – + n H20.

– Reakcja polimeryzacji, przy której występuje tylko jedna substancja wyjściowa, tzw. monomer, zawierająca podwójne wiązanie. W czasie reakcji wiązanie to pęka i uwolnione wartościowości wiążą się ze sobą. Chlorek winylu CH2 = CHC1 reaguje w sposób następujący: n CH2 = CHC1 -» n – – CH, – CHC1 >

– Reakcja poliaddycji jest w pewnym sensie pośrednią między kondensacją a polimeryzacją, biorą w niej bowiem udział dwie substancje wyjściowe, ale podobnie jak przy polimeryzacji nie ma produktów ubocznych, A więc dwuizocjaniany reagują z glikolami jak niżej:

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>