Синтетические волокна

Лабораторный опыт. Кусочек капрона (пластмассы) расплавьте в фарфоровой чашке или на жестяной пластине. Затем попытайтесь вытянуть с помощью стеклянной палочки нити из расплавленного капрона. Рассмотрите эти нити. Сравните их с полиэтиленовыми нитями.

Капроновые нити очень прочные. Капроновый канат в несколько раз прочнее каната из пеньки (лубяное волокно из стеблей конопли). Это объясняется наличием водородных связей, которые возникают между линейными макромолекулами:

Полиамиды химически инертны и очень прочны. Поли-ε-капроамид используется как синтетическое волокно, которое применяется в текстильной промышленности, и как пластмасса для изготовления деталей машин (зубчатых колёс, подшипников).

Лавсан

Название волокно получило по первым буквам слов «лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук», в которой оно впервые было получено. Лавсан относится к полиэфирным волокнам.

Оно сформировано из полиэтилентерефталата, который получается поликонденсацией терефталевой кислоты и этиленгликоля (реакция не для запоминания):

Эта реакция идёт в присутствии катализаторов (Sb₂O₃, Со₂O₃) при высокой температуре (280 °С), давлении не менее 1,33 кПа. Процесс поликонденсации завершается через 6-8 часов. Превращение полимера в волокна происходит таким же образом, как и у капрона.

Волокно характеризуется высокой прочностью, износостойкостью, большой светостойкостью, является диэлектриком, устойчиво к кислотам, щелочам, однако концентрированные кислоты разрушают его.

Лавсан применяется в смеси с шерстью, хлопком для изготовления различных трикотажных изделий и тканей. Так как это волокно очень прочное, то из него изготавливают транспортёрные ленты, ремни, канаты, парусные ткани, рыболовные сети.

Химики многих стран постоянно трудятся над созданием новых волокон и улучшением качества уже известных. В последние годы даже закоренелые скептики могли воочию убедиться, что синтетические волокна по прочности и способности защищать от холода часто превосходят волокна природного происхождения.

Основные понятия

Волокна • Классификация волокон • Натуральные и химические волокна • Искусственные и синтетические волокна • Капрон • Лавсан

Вопросы и задания

1. Чем отличаются искусственные волокна от синтетических?

2. Волокно нитрон достаточно прочное и хорошо сохраняет тепло. Нитрон получают полимеризацией нитрила акриловой кислоты, или акрилонитрила

Напишите уравнение этой реакции.

3. Синтетическое волокно нейлон получают реакцией поликонденсации гексаметилендиамина H₂N—(СН₂)₆—NH₂ и двухосновной адипиновой кислоты НООС—(СН₂)₄—СООН. Запишите уравнение реакции получения синтетического волокна. Объясните, почему это волокно относится к полиамидным волокнам.

4. Подготовьте реферат одну из тем: «Полимеры в медицине», «Полимеры в быту», «Полимеры в технике», «Полимеры в искусстве».

Выводы

1. По происхождению высокомолекулярные соединения (ВМС) делятся на природные, искусственные и синтетические. ВМС получают реакциями полимеризации и поликонденсации.

2. По свойствам ВМС делятся на термопластичные, термореактивные.

3. Термопластичные полимеры (термопласты) — полиэтилен, полипропилен, полистирол и другие — плавятся, а после охлаждения вновь застывают.

4. Термореактивные полимеры (реактопласты) при нагревании не размягчаются, а обугливаются (фенопласты).

5. Эластомеры при сжатии или при растяжении легко меняют форму, а при снятии нагрузки вновь её возвращают (резина).

6. Эластомеры по своему строению занимают промежуточное место между термопластичными и термореактивными полимерами.

7. Из полимеров изготавливают пластмассы, синтетические каучуки и волокна.

<<< К началу параграфа