Պոլիմերների ծագումը. Բնական պոլիմեր - բանաձև և կիրառություն

Եթե ​​մակրոմոլեկուլների միջև կապն իրականացվում է վան դեր Վալսի թույլ ուժերի կիրառմամբ, ապա դրանք կոչվում են ջերմապլաստիկներ, եթե քիմիական կապերի միջոցով՝ ջերմակայուններ։ Գծային պոլիմերների թվում են, օրինակ, ցելյուլոզը, ճյուղավորված պոլիմերները, օրինակ՝ ամիլոպեկտինը, և կան բարդ տարածական եռաչափ կառուցվածք ունեցող պոլիմերներ։

Պոլիմերի կառուցվածքում կարելի է առանձնացնել մոնոմերային միավոր՝ կրկնվող կառուցվածքային բեկոր, որը ներառում է մի քանի ատոմ։ Պոլիմերները բաղկացած են միևնույն կառուցվածքի մեծ թվով կրկնվող խմբերից (միավորներից), օրինակ՝ պոլիվինիլքլորիդ (-CH 2 -CHCl-) n, բնական կաուչուկ և այլն: Բարձր մոլեկուլային միացություններ, որոնց մոլեկուլները պարունակում են մի քանի տեսակներ. կրկնվող խմբերը կոչվում են համապոլիմերներ կամ հետերոպոլիմերներ։

Պոլիմերացման կամ պոլիկոնդենսացիայի ռեակցիաների արդյունքում մոնոմերներից առաջանում է պոլիմեր։ Պոլիմերները ներառում են բազմաթիվ բնական միացություններ՝ սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, պոլիսախարիդներ, կաուչուկ և այլ օրգանական նյութեր: Շատ դեպքերում հասկացությունը վերաբերում է օրգանական միացություններին, սակայն կան նաև բազմաթիվ անօրգանական պոլիմերներ։ Բնական ծագման տարրերի ամենապարզ միացությունների հիման վրա սինթետիկորեն ստացվում են մեծ թվով պոլիմերներ՝ պոլիմերացման ռեակցիաների, պոլիկոնդենսացիայի և քիմիական փոխակերպումների միջոցով։ Պոլիմերների անվանումները ձևավորվում են նախածանցով մոնոմերի անունից պոլի-:պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն, պոլիվինիլացետատ և այլն:

Հանրագիտարան YouTube

• 1 / 5

  Հատուկ մեխանիկական հատկություններ

  • առաձգականություն - համեմատաբար փոքր բեռի տակ (ռետիններ) բարձր շրջելի դեֆորմացիաներ անցնելու ունակություն.
  • ապակե և բյուրեղային պոլիմերների ցածր փխրունություն (պլաստմասսա, օրգանական ապակի);
  • մակրոմոլեկուլների՝ ուղղորդված մեխանիկական դաշտի ազդեցության տակ կողմնորոշվելու ունակությունը (օգտագործվում է մանրաթելերի և թաղանթների արտադրության մեջ)։

  Պոլիմերային լուծույթների առանձնահատկությունները.

  • լուծույթի բարձր մածուցիկություն ցածր պոլիմերային կոնցենտրացիայի դեպքում;
  • Պոլիմերի տարրալուծումը տեղի է ունենում այտուցվածության փուլով:

  Հատուկ քիմիական հատկություններ.

  • փոքր քանակությամբ ռեագենտի ազդեցության տակ իր ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունները կտրուկ փոխելու ունակություն (կաուչուկի վուլկանացում, կաշվի դաբաղում և այլն):

  Պոլիմերների հատուկ հատկությունները բացատրվում են ոչ միայն նրանց մեծ մոլեկուլային քաշով, այլ նաև նրանով, որ մակրոմոլեկուլներն ունեն շղթայական կառուցվածք և ճկուն են։

  Դասակարգում

  Ըստ իրենց քիմիական կազմի, բոլոր պոլիմերները բաժանվում են օրգանական, օրգանական տարր, անօրգանական.

  • Օրգանական պոլիմերներ.
  • Օրգանական տարրերի պոլիմերներ. Օրգանական ռադիկալների հիմնական շղթայում պարունակում են անօրգանական ատոմներ (Si, Ti, Al), որոնք միավորվում են օրգանական ռադիկալների հետ։ Նրանք բնության մեջ գոյություն չունեն։ Արհեստականորեն ստացված ներկայացուցիչը սիլիցիումի օրգանական միացություններն են։
  • Անօրգանական պոլիմերներ. Կրկնվող միավորում դրանք չեն պարունակում C-C կապեր, բայց որպես կողմնակի փոխարինիչներ կարող են պարունակել օրգանական ռադիկալներ։

  Պետք է նշել, որ տեխնոլոգիայի մեջ պոլիմերները հաճախ օգտագործվում են որպես կոմպոզիտային նյութերի բաղադրիչներ, օրինակ, ապակեպլաստե: Հնարավոր են կոմպոզիտային նյութեր, որոնց բոլոր բաղադրիչները պոլիմերներ են (տարբեր բաղադրությամբ և հատկություններով)։

  Ըստ մակրոմոլեկուլների ձևի՝ պոլիմերները բաժանվում են գծային, ճյուղավորված (հատուկ դեպք աստղաձև), ժապավենային, հարթ, սանրաձև, պոլիմերային ցանցերի և այլն։

  Պոլիմերները դասակարգվում են ըստ բևեռականության (ազդում են տարբեր հեղուկներում լուծելիության վրա): Պոլիմերային միավորների բևեռականությունը որոշվում է նրանց բաղադրության մեջ դիպոլների առկայությամբ՝ դրական և բացասական լիցքերի մեկուսացված բաշխմամբ մոլեկուլներ: Ոչ բևեռային միավորներում ատոմային կապերի դիպոլային մոմենտները փոխադարձաբար փոխհատուցվում են: Պոլիմերները, որոնց միավորներն ունեն զգալի բևեռականություն, կոչվում են հիդրոֆիլկամ բևեռային. Ոչ բևեռային միավորներով պոլիմերներ - ոչ բևեռային, հիդրոֆոբ. Բևեռային և ոչ բևեռային միավորներ պարունակող պոլիմերները կոչվում են ամֆիֆիլային. Առաջարկվում է անվանել հոմոպոլիմերներ, որոնց յուրաքանչյուր միավոր պարունակում է ինչպես բևեռային, այնպես էլ ոչ բևեռ մեծ խմբեր ամֆիֆիլային հոմոպոլիմերներ.

  Ջեռուցման հետ կապված պոլիմերները բաժանվում են ջերմապլաստիկԵվ ջերմակայուն. Թերմոպլաստիկպոլիմերները (պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն, պոլիստիրոլ) տաքանալիս փափկվում են, նույնիսկ հալվում, իսկ սառչելիս կարծրանում են։ Այս գործընթացը շրջելի է: ՋերմակայունՏաքացման ժամանակ պոլիմերները ենթարկվում են անդառնալի քիմիական ոչնչացման՝ առանց հալվելու: Ջերմակայուն պոլիմերների մոլեկուլներն ունեն ոչ գծային կառուցվածք, որը ստացվում է շղթայական պոլիմերային մոլեկուլների խաչաձեւ կապակցմամբ (օրինակ՝ վուլկանացումով): Ջերմակայուն պոլիմերների առաձգական հատկությունները ավելի բարձր են, քան ջերմապլաստիկները, սակայն ջերմակայուն պոլիմերները գործնականում չունեն հոսունություն, ինչի հետևանքով նրանք ունեն ավելի ցածր կոտրվածքային սթրես:

  Բնական օրգանական պոլիմերները ձևավորվում են բուսական և կենդանական օրգանիզմներում։ Դրանցից ամենակարևորներն են պոլիսախարիդները, սպիտակուցները և նուկլեինաթթուները, որոնք մեծապես կազմում են բույսերի և կենդանիների մարմինները և որոնք ապահովում են Երկրի վրա կյանքի բուն գործունեությունը։ Ենթադրվում է, որ Երկրի վրա կյանքի առաջացման որոշիչ փուլը եղել է պարզ օրգանական մոլեկուլներից ավելի բարդ, բարձր մոլեկուլային մոլեկուլների ձևավորումը (տես Քիմիական էվոլյուցիա)։

  Տեսակներ

  Սինթետիկ պոլիմերներ. Արհեստական ​​պոլիմերային նյութեր

  Մարդն իր կյանքում երկար ժամանակ օգտագործում է բնական պոլիմերային նյութեր։ Դրանք են՝ կաշի, մորթի, բուրդ, մետաքս, բամբակ և այլն, որոնք օգտագործվում են հագուստի արտադրության համար, զանազան կապակցիչներ (ցեմենտ, կրաքար, կավ), որոնք համապատասխան մշակմամբ կազմում են եռաչափ պոլիմերային մարմիններ, որոնք լայնորեն օգտագործվում են որպես շինանյութ։ . Այնուամենայնիվ, շղթայական պոլիմերների արդյունաբերական արտադրությունը սկսվել է 20-րդ դարի սկզբին, թեև դրա նախադրյալները հայտնվել են ավելի վաղ:

  Գրեթե անմիջապես պոլիմերների արդյունաբերական արտադրությունը զարգացավ երկու ուղղությամբ՝ բնական օրգանական պոլիմերները վերամշակելով արհեստական ​​պոլիմերային նյութերի և օրգանական ցածր մոլեկուլային միացություններից սինթետիկ պոլիմերներ արտադրելով:

  Առաջին դեպքում լայնածավալ արտադրությունը հիմնված է ցելյուլոզայի վրա։ Ֆիզիկապես ձևափոխված ցելյուլոզից առաջին պոլիմերային նյութը՝ ցելյուլոիդը, ստացվել է 19-րդ դարի կեսերին։ Ցելյուլոզային եթերների և եթերների լայնածավալ արտադրությունը հաստատվել է Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից առաջ և հետո և շարունակվում է մինչ օրս։ Դրանց հիման վրա արտադրվում են թաղանթներ, մանրաթելեր, ներկեր և լաքեր, խտացուցիչներ։ Հարկ է նշել, որ կինոյի և լուսանկարչության զարգացումը հնարավոր դարձավ միայն թափանցիկ նիտրոցելյուլոզային թաղանթի հայտնվելու շնորհիվ։

  Սինթետիկ պոլիմերների արտադրությունը սկսվել է 1906 թվականին, երբ Լեո Բեկելանդը արտոնագրեց այսպես կոչված բակելիտային խեժը՝ ֆենոլի և ֆորմալդեհիդի խտացման արտադրանք, որը տաքացնելիս վերածվում է եռաչափ պոլիմերի։ Տասնամյակներ շարունակ այն օգտագործվել է էլեկտրական սարքերի, մարտկոցների, հեռուստացույցների, վարդակների և այլնի համար պատյաններ պատրաստելու համար, իսկ այժմ ավելի հաճախ օգտագործվում է որպես կապող և սոսինձ:

  Հենրի Ֆորդի ջանքերով առաջին համաշխարհային պատերազմից առաջ սկսվեց ավտոմոբիլային արդյունաբերության բուռն զարգացումը, սկզբում բնական, ապա նաև սինթետիկ կաուչուկի հիման վրա։ Վերջինիս արտադրությունը յուրացվել է Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի նախօրեին Խորհրդային Միությունում, Անգլիայում, Գերմանիայում և ԱՄՆ-ում։ Այդ նույն տարիներին յուրացվել է պոլիստիրոլի և պոլիվինիլքլորիդի արդյունաբերական արտադրությունը, որոնք հիանալի էլեկտրամեկուսիչ նյութեր են, ինչպես նաև պոլիմեթիլ մետակրիլատ. առանց «պլեքսիգլաս» կոչվող օրգանական ապակու, պատերազմի տարիներին ինքնաթիռների զանգվածային արտադրությունը անհնար կլիներ:

  Պատերազմից հետո վերսկսվեց պոլիամիդային մանրաթելերի և գործվածքների (նեյլոն, նեյլոն) արտադրությունը, որը սկսվել էր մինչ պատերազմը։ 20-րդ դարի 50-ական թվականներին մշակվել է պոլիեսթեր մանրաթել և յուրացվել է դրա հիման վրա գործվածքների արտադրությունը՝ լավսան կամ պոլիէթիլեն տերեֆտալատ անունով։ Պոլիպրոպիլենը և նիտրոնը՝ պոլիակրիլոնիտրիլից պատրաստված արհեստական ​​բուրդ, փակում են սինթետիկ մանրաթելերի ցանկը, որոնք ժամանակակից մարդիկ օգտագործում են հագուստի և արդյունաբերական գործունեության համար: Առաջին դեպքում այդ մանրաթելերը շատ հաճախ զուգակցվում են ցելյուլոզից կամ սպիտակուցից ստացված բնական մանրաթելերի հետ (բամբակ, բուրդ, մետաքս): Պոլիմերների աշխարհում դարաշրջանային իրադարձություն էր հայտնաբերումը 20-րդ դարի 50-ականների կեսերին և Ziegler-Natta կատալիզատորների արագ արդյունաբերական զարգացումը, որը հանգեցրեց պոլիմերային նյութերի առաջացմանը, որոնք հիմնված էին պոլիոլեֆինների և, առաջին հերթին, պոլիպրոպիլենի և ցածր մակարդակի վրա: -խտության պոլիէթիլեն (մինչ այս պոլիէթիլենի արտադրությունը յուրացվում էր 1000 ատմ. ճնշման տակ), ինչպես նաև բյուրեղացման ընդունակ ստերեկանոնավոր պոլիմերներ։ Այնուհետև պոլիուրեթանները ներմուծվեցին զանգվածային արտադրության մեջ `ամենատարածված հերմետիկները,

  «Պոլիմերիզմ» տերմինը գիտության մեջ ներմուծվել է Ջ. Բերզելիուսի կողմից 1833 թվականին՝ նշանակելու իզոմերիզմի հատուկ տեսակ, որի դեպքում նույն բաղադրությամբ նյութերը (պոլիմերները) ունեն տարբեր մոլեկուլային կշիռներ, օրինակ՝ էթիլեն և բուտիլեն, թթվածին և օզոն։ Այսպիսով, տերմինի բովանդակությունը չէր համապատասխանում պոլիմերների մասին ժամանակակից պատկերացումներին։ «Իսկական» սինթետիկ պոլիմերներն այն ժամանակ դեռ հայտնի չէին։

  Մի շարք պոլիմերներ, ըստ երեւույթին, ձեռք են բերվել 19-րդ դարի առաջին կեսին։ Այնուամենայնիվ, այնուհետև քիմիկոսները սովորաբար փորձում էին ճնշել պոլիմերացումը և պոլիկոնդենսացումը, ինչը հանգեցրեց հիմնական քիմիական ռեակցիայի արտադրանքի «խեժացմանը», այսինքն, փաստորեն, պոլիմերների ձևավորմանը (մինչ այժմ պոլիմերները հաճախ կոչվում էին «խեժեր»): Սինթետիկ պոլիմերների մասին առաջին հիշատակումները վերաբերում են 1838 () և 1839 թվականներին (պոլիստիրոլ):

  Պոլիմերային քիմիան առաջացել է միայն Ա.Մ. Ա.Մ.Բուտլերովը ուսումնասիրել է մոլեկուլների կառուցվածքի և հարաբերական կայունության հարաբերությունները, որոնք դրսևորվում են պոլիմերացման ռեակցիաներում: Ա.Մ. Բուտլերովն առաջարկեց չհագեցած միացությունների պոլիմերացման ունակությունը դիտարկել որպես դրանց ռեակտիվության չափանիշ։ Այստեղից են սկիզբ առնում Ա. Է. Ֆավորսկու, Վ. Ն. Իպատիևի և Ս. Վ. Լեբեդևի պոլիմերացման և իզոմերացման գործընթացների դասական աշխատանքները։ Վ.Վ.Մարկովնիկովի և այնուհետև Ն.Դ.Զելինսկու կողմից նավթային ածխաջրածինների ուսումնասիրություններից թելերը ձգվում են մինչև նավթային հումքից բոլոր տեսակի մոնոմերների սինթեզի ժամանակակից աշխատանքը:

  Այստեղ հարկ է նշել, որ ի սկզբանե պոլիմերների արդյունաբերական արտադրությունը զարգացել է երկու ուղղությամբ՝ բնական պոլիմերները վերամշակելով արհեստական ​​պոլիմերային նյութերի և օրգանական ցածր մոլեկուլային միացություններից սինթետիկ պոլիմերներ արտադրելով։ Առաջին դեպքում լայնածավալ արտադրությունը հիմնված է ցելյուլոզայի վրա, ֆիզիկապես ձևափոխված ցելյուլոզից առաջին նյութը՝ ցելոֆան, ստացվել է 1908 թվականին։

  Մոնոմերներից պոլիմերների սինթեզման գիտությունը պարզվեց, որ շատ ավելի մեծ երևույթ է գիտնականների առջև ծառացած խնդիրների առումով։
  

  Չնայած 20-րդ դարի սկզբին Բեկլենդի կողմից ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժերի արտադրության մեթոդի հայտնագործմանը, պոլիմերացման գործընթացի մասին պատկերացում չկար։ Միայն 1922 թվականին գերմանացի քիմիկոս Հերման Շտադինգերը առաջ քաշեց մակրոմոլեկուլի սահմանումը` ատոմների երկար կառուցվածք, որոնք կապված են կովալենտային կապերով: Նա առաջինն էր, ով հաստատեց կապը պոլիմերի մոլեկուլային քաշի և դրա լուծույթի մածուցիկության միջև։ Այնուհետև ամերիկացի քիմիկոս Հերման Մարկը ուսումնասիրեց լուծույթում մակրոմոլեկուլների ձևն ու չափը:

  Այնուհետեւ 1920-1930-ական թթ. Շղթայական ռեակցիաների ոլորտում Ն.Ն.Սեմենովի առաջադեմ աշխատանքի շնորհիվ հայտնաբերվեց պոլիմերացման մեխանիզմի խորը նմանություն շղթայական ռեակցիաների հետ, որոնք ուսումնասիրել էր Ն.Ն.Սեմենովը։

  30-ական թթ ապացուցվել է ազատ ռադիկալների (Գ. Ստաուդինգեր և ուրիշներ) և իոնային (Ֆ. Ուիթմոր և ուրիշներ) պոլիմերացման մեխանիզմների առկայությունը։

  ԽՍՀՄ-ում 1930-ականների կեսերին։ Ս.Ս. Մեդվեդևը ձևակերպել է պոլիմերացման «սկսման» հայեցակարգը պերօքսիդի միացությունների տարրալուծման արդյունքում՝ ռադիկալների ձևավորմամբ։ Նա նաև քանակականացրեց շղթայական փոխանցման ռեակցիաները՝ որպես մոլեկուլային քաշը կարգավորող գործընթացներ: Ազատ ռադիկալների պոլիմերացման մեխանիզմների հետազոտություններն իրականացվել են մինչև 1950-ական թթ.

  Պոլիկոնդենսացիայի մասին գաղափարների զարգացման մեջ մեծ դեր է խաղացել Վ. Կարոթերսի աշխատանքը, ով բարձր մոլեկուլային միացությունների քիմիայում ներմուծել է մոնոմերի ֆունկցիոնալության, գծային և եռաչափ պոլիկոնդենսացիայի հասկացությունները։ 1931 թվականին Ջ.Ա.Նյուլանդի հետ սինթեզել է քլորոպրենային կաուչուկը (նեոպրեն), իսկ 1937 թվականին մշակել է նեյլոնե տիպի մանրաթելերի կաղապարման համար պոլիամիդ արտադրելու մեթոդ։

  1930-ական թթ Զարգացավ նաև պոլիմերների կառուցվածքի ուսմունքը, Ա.Պ. Ալեքսանդրովն առաջին անգամ այն ​​մշակեց 30-ականներին։ գաղափարներ պոլիմերային մարմինների դեֆորմացիայի թուլացման բնույթի մասին. Վ.Ա.Կարգինը այն տեղադրել է 30-ականների վերջին։ պոլիմերային լուծույթների թերմոդինամիկական շրջելիության փաստը և ձևակերպեց ամորֆ բարձր մոլեկուլային միացությունների երեք ֆիզիկական վիճակների մասին պատկերացումների համակարգ։

  Մինչ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմը, ամենազարգացած երկրները տիրապետում էին SC, պոլիստիրոլի, պոլիվինիլքլորիդի և պոլիմեթիլմետակրիլատի արդյունաբերական արտադրությանը։

  1940-ական թթ Ամերիկացի ֆիզիկաքիմիկոս Ֆլորին զգալի ներդրում է ունեցել պոլիմերային լուծույթների տեսության և մակրոմոլեկուլների վիճակագրական մեխանիկայի մեջ։ Ֆլորին ստեղծեց մեթոդներ մածուցիկության, նստվածքի և դիֆուզիայի չափումներից մակրոմոլեկուլների կառուցվածքն ու հատկությունները որոշելու համար։

  Պոլիմերների քիմիայի դարաշրջանային իրադարձությունը Կ. Զիգլերի հայտնագործությունն էր 1950-ականներին: մետաղական համալիր կատալիզատորներ, որոնք հանգեցրին պոլիոլեֆինների վրա հիմնված պոլիմերների առաջացմանը՝ պոլիէթիլեն և պոլիպրոպիլեն, որոնք սկսեցին արտադրվել մթնոլորտային ճնշման տակ։ Այնուհետև պոլիուրեթանները (մասնավորապես՝ փրփուր կաուչուկը), ինչպես նաև պոլիսիլոքսանները ներմուծվեցին զանգվածային արտադրության մեջ։

  1960-1970-ական թթ. Ստացվել են եզակի պոլիմերներ՝ անուշաբույր պոլիամիդներ, պոլիիմիդներ, պոլիէթեր կետոններ, որոնք իրենց կառուցվածքում պարունակում են անուշաբույր օղակներ և բնութագրվում են հսկայական ուժով և ջերմակայունությամբ։ Մասնավորապես, 1960-ական թթ. Կարգին Վ.Ա. եւ Կաբանով Վ.Ա. հիմք դրեց պոլիմերային գոյացման նոր տեսակի՝ բարդ-արմատական ​​պոլիմերացմանը։ Նրանք ցույց են տվել, որ չհագեցած մոնոմերների ակտիվությունը ռադիկալ պոլիմերացման ռեակցիաներում կարող է զգալիորեն աճել՝ դրանք կապելով անօրգանական աղերի հետ բարդույթների մեջ։ Այսպես են ստացվել ոչ ակտիվ մոնոմերների պոլիմերներ՝ պիրիդին, քինոլին և այլն։

  Մարդու առաջին ծանոթությունը կաուչուկի հետ տեղի է ունեցել 15-րդ դարում։ Մոտ. Հաիթի Հ.Կոլումբոսն ու նրա ուղեկիցները տեսել են բնիկների ծիսական խաղերը առաձգական ծառի խեժից պատրաստված գնդակներով։ Չարլզ Մարի դե լա Կոնդամինի գրառումների համաձայն, որոնք հրապարակվել են 1735 թվականին, եվրոպացիներն իմացել են, որ ծառը, որից կաուչուկ են արդյունահանվում, պերուացի հնդկացիների լեզվով կոչվում է «Հև»: Երբ ծառի կեղևը կտրվում է, հյութ է արձակվում, որը իսպաներեն կոչվում է լատեքս։ Գործվածքները ներծծելու համար օգտագործվում էր լատեքս:

  19-րդ դարի սկզբին սկսվեցին կաուչուկի հետազոտությունները։ 1823 թվականին անգլիացի Կարլ Մակինթոշը կազմակերպեց անջրանցիկ ռետինե գործվածքների և դրանց հիման վրա անձրևանոցների արտադրություն։ Անգլիացի Թոմաս Հենքոքը հայտնաբերել է կաուչուկի պլաստիկացման ֆենոմենը 1826 թվականին։ Այնուհետև պլաստիկացված կաուչուկի մեջ սկսեցին ներմուծվել տարբեր հավելումներ և առաջացավ լցված ռետինե միացությունների տեխնոլոգիա: 1839 թվականին ամերիկացի Չարլզ Գուդյերը հայտնաբերեց չկպչուն, դիմացկուն կաուչուկի արտադրության մեթոդ՝ ռետինը կապարի օքսիդով և ծծմբով տաքացնելով։ Գործընթացը կոչվում էր վուլկանացում: 19-րդ դարի երկրորդ կեսին բնական կաուչուկի պահանջարկը արագորեն աճեց։ 1890-ական թթ. Հայտնվում են առաջին ռետինե անվադողերը։ Տարբեր տաք երկրներում (ներկայումս Ինդոնեզիա և Մալայզիա) մեծ թվով կաուչուկի պլանտացիաներ են առաջանում բնական կաուչուկի արտադրության մեջ:

  1825 թվականին Մայքլ Ֆարադեյը, ուսումնասիրելով բնական կաուչուկի պիրոլիզը, պարզեց, որ դրա ամենապարզ բանաձևը C 5 H 8 է։ 1835 թվականին գերմանացի քիմիկոս Ֆ.Կ. Հիմլին առաջինն էր, ով մեկուսացրեց C5H8 իզոպրենը: 1866 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Պիեռ Բերթելոն ստացավ բութադիեն՝ էթիլենի և ացետիլենի խառնուրդը տաքացվող երկաթե խողովակի միջով անցնելով։

  1860-1870-ական թթ. Ա.Մ. Բուտլերովը պարզեց շատ օլեֆինների կառուցվածքը և պոլիմերացրեց դրանցից շատերը, մասնավորապես իզոբուտիլենը ծծմբաթթվի ազդեցության տակ:

  1878 թվականին ռուս քիմիկոս Ա.Ա. Կրակաուն հայտնաբերել է չհագեցած միացությունները ալկալիական մետաղների ազդեցության տակ պոլիմերացնելու հատկությունը։

  1884 թվականին անգլիացի քիմիկոս Վ. Թիլդենն ապացուցեց, որ իզոպրեն է ստացել տորպենտինի ջերմային տարրալուծումից, նա նաև սահմանեց իզոպրենի բաղադրությունն ու կառուցվածքը և առաջարկեց, որ իզոպրենի պոլիմերացման միտումը կարող է օգտագործվել սինթետիկ կաուչուկի արտադրության համար։ 1870-ական թթ. Ֆրանսիացի քիմիկոս Գ.Բուշարը կաուչուկի ջերմային տարրալուծման արգասիքներից առանձնացրել է իզոպրենը, որը բարձր ջերմաստիճանով և աղաթթվով մշակելով՝ ստացել է ռետինանման մթերք։

  1901-1905 թթ Վ.Ն.Իպատիևը սինթեզել է բութադիեն էթիլային սպիրտից 400-500 ատմ բարձր ճնշման տակ: Նա առաջինն էր, ով 1913 թվականին պոլիմերացրեց էթիլենը, ինչը նախկինում ոչ մի հետազոտող չէր կարողացել անել։

  1908 թվականին Մ.Կ. Կուչերովը ձեռք է բերել նատրիումի իզոպրենային կաուչուկ (արդյունքը հրապարակվել է 1913 թվականին)։

  1909 թվականին Ս.Վ. Լեբեդևն առաջինն էր, ով ցուցադրեց դիվինիլից ստացված կաուչուկը:

  Դեռևս 1899 թվականին Ի.Լ.Կոնդակովը մշակեց դիմեթիլբուտադիենի արտադրության մեթոդ և ապացուցեց, որ վերջինս ունակ է լույսի, ինչպես նաև որոշ ռեակտիվների, օրինակ՝ նատրիումի ազդեցության տակ վերածվել ռետինանման նյութի։ 1916 թվականին Գերմանիայում Կոնդակովի աշխատանքի հիման վրա Ֆրից Հոֆմանը կազմակերպեց այսպես կոչված արտադրությունը։ մեթիլ կաուչուկ՝ կոշտ («H») և փափուկ («W») սինթետիկ կաուչուկ:

  1910 թվականին Կարլ Դիտրիխ Հարիսը արտոնագրեց իզոպրենի պոլիմերացման մեթոդ նատրիումի մետաղի ազդեցության տակ։ 1902 թվականին նա մշակել է կաուչուկի օզոնավորման մեթոդը և օգտագործելով այս մեթոդը՝ հաստատել տարբեր տեսակի կաուչուկների կառուցվածքը։

  1911 թվականին Ի.Ի.Օստրոմիսլենսկին ացետալդեհիդից ստացավ բութադիեն։ 1915 թվականին Բ.Վ.Բիզովը արտոնագիր ստացավ նավթի պիրոլիզի միջոցով բութադիենի արտադրության համար։

  19-րդ դարի երկրորդ կեսից սկսած տարբեր երկրներից բազմաթիվ քիմիկոսների ջանքերն ուղղված են եղել մոնոմերների արտադրության և ռետինե միացությունների պոլիմերացման մեթոդների ուսումնասիրմանը։ 1911 թվականին Ի.Ի.Օստրոմիսլենսկին առաջարկել է ալկոհոլից բութադիենի արտադրությունը երեք փուլով՝ 12% եկամտաբերությամբ։ Ռուսաստանում այս աշխատանքը շատ բարձր է գնահատվել։ Բանն այն է, որ ռուս քիմիկոսները, ի տարբերություն արևմտյան քիմիկոսների, ձգտում էին բութադիենից ստանալ սինթետիկ կաուչուկ, այլ ոչ թե իզոպրեն։ Հնարավոր է, որ հենց դրա և Ռուսաստանում ալկոհոլային մեծ բազայի առկայության շնորհիվ է հնարավոր դարձել Ռուսաստանում սինթետիկ կաուչուկի արտադրության տեխնիկական բազա ստեղծել։

  1926 թվականին ԽՍՀՄ Գերագույն տնտեսական խորհուրդը հայտարարեց մրցույթ սինթետիկ կաուչուկի արտադրության տեխնոլոգիայի մշակման համար, որի պայմաններին համապատասխան 1928 թվականի հունվարի 1-ին անհրաժեշտ էր ներկայացնել գործընթացի նկարագրությունը և ժ. այս մեթոդով ձեռք բերված առնվազն 2 կգ ռետին: Առավել զարգացած են եղել Լեբեդև Ս.Վ.-ի և Բիզով Բ.Վ.-ի նախագծերը։ Երկու նախագծերն էլ ներառում էին բութադիենից սինթետիկ կաուչուկի արտադրություն: Լեբեդևն առաջարկել է ալկոհոլից բութադիենի արտադրությունը մեկ փուլով՝ օգտագործելով իր մշակած կատալիզատորը, որն ուներ ջրազրկող և ջրազրկող հատկություններ: Բիզովն առաջարկեց բութադիեն արտադրել նավթային ածխաջրածիններից։ Չնայած նավթավերամշակման բնագավառում ռուս և սովետական ​​քիմիկոսների մեծ նվաճումներին, Բիզովի մեթոդով բութադիենի արտադրության համար հումքային բազա չկար։ Ուստի 1931 թվականի հունվարին Աշխատանքի և պաշտպանության խորհուրդը որոշեց կառուցել երեք նմանատիպ SK գործարաններ Լեբեդևի մեթոդով: Ստեղծվել է Լենինգրադի «Liter B» (այժմ՝ VNIISK) փորձարարական գործարանը, որտեղ 1931 թվականին արտադրվել է դիվինիլ կաուչուկի առաջին խմբաքանակը։ 1932-1933 թթ SK գործարանները սկսեցին գործել Յարոսլավլում, Վորոնեժում, Եֆրեմովում և Կազանում։

  1941 թվականին Երեւանում գործարկվել է քլորոպրենային կաուչուկի գործարան։

  1935 թվականին սկսվեց նոր դարաշրջան սինթետիկ կաուչուկների արտադրության մեջ. դրանք սկսեցին պատրաստվել 1,3-բուտադիենի արմատական ​​պոլիմերացման արդյունքում ստացված համապոլիմերներից՝ ստիրոլի, ակրիլոնիտրիլի և այլ միացությունների առկայության դեպքում։ 1938 թվականին Գերմանիայում կազմակերպվել է ստիրո–բուտադիենային կաուչուկի արդյունաբերական արտադրություն, իսկ 1942 թվականին ԱՄՆ–ում կազմակերպվել է սինթետիկ կաուչուկի լայնածավալ արտադրություն։

  Այստեղ պետք է նշել, որ 1945 թվականից հետո աստիճանաբար հեռացվեց սննդային ալկոհոլից բութադիենի արտադրությունից՝ աստիճանական անցումով նավթից մոնոմերների արտադրությանը։

  1948-ին Կորոտկովը հաստատեց, որ պոլիմերի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունները բարելավվում են cis-1,4 դիրքերում հավելումների միավորների պարունակության ավելացմամբ, ամենամեծ թվով cis միավորները ձևավորվում են օրգանոլիտի միացությունների առկայության դեպքում:

  1955 թվականին Կ. Զիգլերը հայտնաբերեց նոր կատալիտիկ համակարգեր, որոնք առաջնորդում են պոլիմերացման գործընթացը՝ օգտագործելով իոնային մեխանիզմ՝ արտադրելով պոլիմերային նյութեր, որոնք նման են լիթիումի առկայությանը: Հետագայում այս ուսումնասիրությունները խորացվեցին Իտալիայում՝ Ջուլիո Նատտայի լաբորատորիայում։

  Կենցաղային արդյունաբերական պոլիիզոպրենը, որը արտադրվում էր լիթիումային կատալիզատորների վրա, կոչվում էր SKI, իսկ Ziegler-Natta կատալիտիկ համակարգերի առկայությամբ ստացվածը հայտնի էր SKI-3 հապավումով։

  1956թ.-ին առաջարկվեց ստերեօրեգուլյար պոլիբուտադիենային կաուչուկների (SKD) արտադրության մեթոդ, որոնք գերազանցում էին ցրտահարության և քայքայման դիմադրությանը բնական կաուչուկից և SKI-3-ից ստացված ռետիններից:

  Պոլիմերները ստացվել են էթիլենի և պրոպիլենի կրկնակի համապոլիմերների հիման վրա՝ SKEPs (1955-1957 թթ.): Այս ռետինները պոլիմերային կառուցվածքում չունեն կրկնակի կապեր, այդ իսկ պատճառով դրանց վրա հիմնված կաուչուկները շատ դիմացկուն են ագրեսիվ միջավայրում, բացի այդ՝ դիմացկուն են քայքայումին։

  1960-ական թթ SKD և SKI-3 կաուչուկների արդյունաբերական արտադրությունը յուրացվել է Ստերլիտամակում, Տոլյատիում և Վոլժսկում։ Ընդհանուր առմամբ, բոլոր այս ձեռնարկությունները որպես հումք օգտագործել են նավթից ստացված մոնոմերները, այլ ոչ թե ալկոհոլից։

  Բութադիենի և իզոպրենի համապոլիմերները սկսեցին արագորեն փոխարինել բնական կաուչուկին մեքենաների անվադողերի արտադրության մեջ: Ուրեմն, եթե 1950-ին մասնաբաժինը Կ. բնական և սինթետիկ կաուչուկների ընդհանուր արտադրության մեջ եղել է մոտ 22%, 1960 թվականին մոտ 48%, ապա 1971 թվականին այն աճել է մինչև ~60% (5 մլն տոննա սինթետիկ և 3 մլն տոննա բնական կաուչուկ), 1985 թվականին եղել է 12 մլն. տոննա սինթետիկ կաուչուկ է արտադրվել և ընդամենը 4 մլն տոննա բնական կաուչուկ։ 1970-ականների սկզբին. Կարծիք կար, որ բնականին փոխարինելու են սինթետիկ կաուչուկները։ Սակայն 1973 թվականին նավթի էմբարգոյի արդյունքում նավթի գները կտրուկ աճեցին և միաժամանակ մեծ քայլեր կատարվեցին Մալայզիայում բնական կաուչուկի արտադրության մեջ, ինչը հնարավորություն տվեց կտրուկ նվազեցնել դրա գինը։ Մինչ օրս անվադողերի ոլորտում հնարավոր չէ ազատվել բնական կաուչուկից։ Այսպիսով, Ճապոնիան, որը չունի նավթի սեփական պաշարներ, ավելի ձեռնտու է բնական կաուչուկ գնել Մալայզիայից և Ինդոնեզիայից։ Ռուսաստանը, որն ունի նավթի մեծ պաշարներ, ոչ մի դեպքում չպետք է անտեսի սինթետիկ կաուչուկի արտադրության առկա տեխնոլոգիաներն ու կարողությունները։

  ԽՍՀՄ-ում և Գերմանիայում ռետինե տեխնոլոգիայի ոլորտում ինտենսիվ զարգացումները մինչև Երկրորդ համաշխարհային պատերազմը բացատրվում էին նրանով, որ այդ երկրները հասկանում էին, որ պատերազմի դեպքում կկտրվեն բնական կաուչուկի մատակարարումներից: ԱՄՆ-ն այլ կերպ էր մոտենում հարցին, ԱՄՆ-ը ձգտում էր ստեղծել բնական կաուչուկի ռազմավարական պաշար: Ինչպես ցույց տվեց կյանքը, պաշարները բավարար չէին, երբ Ճապոնիան 1941 թվականին ներխուժեց Հարավարևելյան Ասիա: Արդեն գրվածից պարզ է դառնում, որ կաուչուկը կարևոր դեր է խաղացել համաշխարհային քաղաքականության մեջ։

  Ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժեր.

  Ամբողջովին սինթետիկ պոլիմերի արդյունաբերական արտադրության աշխարհում առաջին գործընթացը արտոնագրվել է Լ. Բեկելանդի կողմից 1907թ.-ին: Լ. Բեկլանդը արտոնագրել է այսպես կոչված. Բակելիտի խեժը ֆենոլի և ֆորմալդեհիդի խտացման արտադրանք է, որը տաքացնելիս վերածվում է եռաչափ պոլիմերի։ Բակելիտը տասնամյակներ շարունակ օգտագործվել է որպես էլեկտրական պատյանների նյութ և այժմ օգտագործվում է որպես կապող և սոսինձ: Ֆենոլի և ֆորմալդեհիդի ռեակցիայի հայտնաբերողը Ա. Բայերն էր, ով դեռ 1872թ.-ին դիտել էր այս ռեակցիայի մեջ խեժի ձևավորումը, սակայն արդյունքը նրան չէր հետաքրքրում։ 1940-ական թվականներից մինչև 1970-ականների կեսերը։ Պլաստմասսաների նոր տեսակների առաջացման պատճառով ֆենոլային խեժերի տեսակարար կշիռը արագորեն նվազում էր։ Բայց 1975 թվականից սկսած այս պոլիմերների արտադրության արագ աճը նորից սկսվեց ավիացիայի, հրթիռային, տիեզերագնացության և այլնի կարիքների համար, ինչպես նաև նավթի պաշարների անկման պատճառով: Բանն այն է, որ ֆենոլը ստացվում է ածուխից, որի պաշարներն անհամեմատ գերազանցում են նավթին։ Բացի այդ, ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժերի հիման վրա առկա էր ջերմամեկուսիչ կարիքների համար նախատեսված նյութերի լայն տեսականի (սփռոց, մանրաթել), որոնք արդիական դարձան էներգետիկ ճգնաժամի դեմ պայքարում։

  Պոլիէթիլեն և պոլիպրոպիլեն:

  Էթիլենը չափազանց դժվար է պոլիմերացվել: Էթիլենի պոլիմերացումը առաջին անգամ դիտվել է 1933 թվականին որպես կողմնակի ռեակցիա։ Արդեն 1937 թվականին անգլիացի քիմիկոսները մշակեցին պոլիէթիլենային արտադրության առաջին արդյունաբերական մեթոդը, իսկ 1946 թվականին սկսվեց պոլիէթիլենային շշերի արտադրությունը։

  1954 թվականին Կարլ Զիգլերը և Ջուլիո Նատտան հայտնաբերեցին նոր օրգանոմետաղական կատալիզատոր, որի շնորհիվ նրանք կարողացան իրականացնել պոլիէթիլենի իոնային պոլիմերացում մթնոլորտային ճնշման և 60 ° C ջերմաստիճանի դեպքում:

  Նրանք նաև ստացել են ստերեկանոնավոր պոլիպրոպիլեն՝ օգտագործելով մետաղական համալիր կատալիզատոր:

  Պոլիտետրաֆտորէթիլեն (տեֆլոն):

  Այն պատահաբար հայտնաբերվել է 1938 թվականին Ռ. Պլանկետի կողմից, ով դիտել է տետրաֆտորէթիլենով բալոններում սպիտակ փոշի զանգվածի ինքնաբուխ ձևավորումը։ 1941 թվականին նա արտոնագրեց իր տեխնոլոգիան (ԱՄՆ, DuPont)։ 1954 թվականին ֆրանսիացի ինժեներ Մարկ Գրեգորն առաջարկեց տեֆլոնի օգտագործումը որպես խոհարարական սպասքի ծածկույթ: Տեֆլոնը քիմիապես չափազանց իներտ է, և դրա փափկման ջերմաստիճանը հասնում է գրեթե 300 0 C:

  Պոլիստիրոլ.

  1866թ.-ին Մ. Բերթելոտը որպես պոլիմերացման գործընթաց ճանաչեց ստիրոլից պինդ զանգվածի առաջացումը տաքացման ժամանակ: 1946 թվականին Գ. Շտադինգերը ստեղծեց այս ռեակցիայի մեխանիզմը։ Պոլիստիրենն առաջին անգամ արտադրվել է Գերմանիայում 1931 թվականին։

  Պոլիմեթիլ մետակրիլատ.

  Պոլիմեթիլ մետակրիլատը (PMMA) կամ plexiglass կամ plexiglass-ը ստեղծվել է 1928 թվականին: 1933 թվականին Գերմանիայում սկսվեց PMMA-ի արտադրությունը, 1936 թվականին PMMA-ն ստացվեց ԽՍՀՄ-ում՝ Պլաստիկայի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտում: Պոլիմերը լայնորեն օգտագործվում է ավիացիոն արդյունաբերության, ավտոմոբիլային արդյունաբերության և շինարարության մեջ։

  Պոլիվինիլքլորիդ.

  Վինիլքլորիդի պոլիմերացումը առաջին անգամ իրականացվել է 1872 թվականին գերմանացի քիմիկոս Յուգեն Բաումանի կողմից։ Այս հետազոտողի արժանիքն էր օրգանական պերօքսիդների առկայության դեպքում վինիլքլորիդի արմատական ​​պոլիմերացման մեթոդի մշակումը: Պոլիվինիլքլորիդի (PVC) ակտիվ գործնական կիրառումը սկսվել է միայն 20-րդ դարի կեսերին: Խնդիրն այն էր, որ մաքուր PVC-ն ունի բազմաթիվ թերություններ: Սենյակային ջերմաստիճանում այն ​​շատ փխրուն է և ոչ առաձգական: Բացի այդ, այն դժվար է լուծարվում կամ հալվում, ինչը շատ դժվարացնում է պոլիմերի վերամշակումը: 30-ական թթ Գիտնականներին հաջողվել է գտնել կայունացուցիչներ, որոնք բարձրացնում են PVC-ի դիմադրությունը ջերմության և լույսի նկատմամբ: Լայն տարածում է գտել նոր նյութը՝ պլաստիկացված պոլիվինիլքլորիդը։

  Առաջին քիմիական մանրաթելը ստացվել է 1884 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ն.Շարդոնեի կողմից։ Նրա հիմնական հետազոտությունները կապված են նիտրոցելյուլոզային մանրաթելային տեխնոլոգիայի (nitrosilk) զարգացման հետ։ 1892 թվականին յուրացվել է վիսկոզայի մանրաթելերի արտադրության մեթոդը։ Առաջին ացետատային մանրաթելերը սկսեցին արտադրվել միաժամանակ Անգլիայում և ԱՄՆ-ում։

  Պոլիվինիլքլորիդային մանրաթելերը սկսեցին արտադրվել 1934թ.-ից, իսկ 1937թ.-ից վինիլքլորիդի համապոլիմերի հիման վրա վինիլացետատի (վինյոն) մանրաթելեր:1939թ. հայտնվեցին պոլիամիդային մանրաթելեր, իսկ 1943 թվականին՝ պոլիակրիլոնիտրիլ (Օրլոն)։

  Օպտիկամանրաթելային տեխնոլոգիայի ստեղծումը կապված է այնպիսի գիտնականների անունների հետ, ինչպիսիք են Կլոետը, որը դեռ 1913 թվականին կանխատեսում էր պոլիվինիլքլորիդից մանրաթելեր արտադրելու հնարավորությունը, և Գ. Ստաուդինգերը, որը 1927 թվականին մանրաթելեր ստացավ պոլիօքսիմեթիլենի և պոլիէթիլենային օքսիդի հալոցքից:

  ԽՍՀՄ-ում, անկախ ԱՄՆ-ից և Գերմանիայից, 1947 թվականին հրապարակվեցին Կնունյանցի, Ռոգովինի և Ռոմաշևսկու հետազոտությունների արդյունքները պոլիամիդային մանրաթելերի արտադրության վերաբերյալ։

  1936 թվականին ստեղծվեց սինթետիկ պոլիհեքսամեթիլեն ադիպամիդի տեխնոլոգիան, որի հիման վրա 1939 թվականին սկսվեց նեյլոնե մանրաթելի արտադրությունը։

  ԱՄՆ-ում 1939 թվականին սկսվեց կապրոլակտամի հիման վրա նեյլոն-6,6 մանրաթելերի արտադրությունը։

  Պոլիակրիլոնիտրիլային մանրաթելերի տեխնոլոգիան մշակվել է միաժամանակ և անկախ ԱՄՆ-ում և Գերմանիայում, 1934 թվականին ԱՄՆ-ը սկսել է արտադրել պոլիամիդային մանրաթել DuPont գործարանում։ Գերմանիայում դրա արտադրությունը սկսվել է մի քանի տարի անց։

  ԽՍՀՄ-ում նեյլոնե մանրաթելերի առաջին խմբաքանակն արտադրվել է 1948 թվականին, 1957 թվականին սկսել է գործել լավսան մանրաթելերի արտադրության առաջին կայանքը, 1960-ական թթ. Սկսվեց պոլիակրիլոնիտրիլի հիման վրա «նիտրոն» մանրաթելի արտադրությունը:

  Հենց սկզբում քիմիական մանրաթելեր արտադրող ձեռնարկությունները բարձր մասնագիտացված էին, սակայն մանրաթելերի տեսականու աճի հետ ընդլայնվեց քիմիական մանրաթելերի գործարանների պրոֆիլը, և նրանք արդեն արտադրում էին 3-4 տեսակի մանրաթելեր։

  Մինչև 1930-ականների կեսերը։ Ներկերի և լաքերի ամբողջ արտադրությունը մեր երկրում հիմնված էր ներկրվող հումքի վրա։ Միայն 1936 թվականին սկսեց զարգանալ գլիֆտալային խեժերի արտադրությունը՝ համապատասխան լաքերի արտադրության համար։ Ալկիդային խեժերի սինթեզը գլիցերինի, ռոզինի և վունգի յուղի փոխազդեցությամբ երկիրը ազատեց կոպալների ներկրումից (կոպալը կոշտ, սաթի նման բնական խեժ է):

  1947-1948 թթ Մոսկվայում և Յարոսլավլում բացվեցին միզանյութի, մելամինի և ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժերի արտադրության արհեստանոցներ։ Սկսվեց պենտաֆտալային խեժերի զարգացումը, որոնցում գլիցերինը փոխարինվեց պենտաերիտրիտոլով։

  1951 թվականից սկսվեց պերքլորովինիլային խեժերի հիման վրա լաքերի արտադրությունը ավիացիոն արդյունաբերության և երկաթուղային տրանսպորտի համար։ 1950-ական թթ Ալկոհոլում լուծվող լաքերը ստեղծվել են բուտիլմետակրիլատի համապոլիմերների հիման վրա՝ մեթիլմետակրիլատով, մետակրիլամիդով, ակրիլոնիտրիլով և մետակրիլաթթվով: Ստեղծվել են լաքերի, պրայմերների և էմալների մի քանի տասնյակ ապրանքանիշեր, ներառյալ. լաք DS-583, որը մինչ օրս արտադրվում է: Միաժամանակ յուրացվել է վինիլքլորիդի համապոլիմերի՝ վինիլացետատի հետ A-15 արտադրությունը։ A-15-ի համադրությունը էպոքսիդային խեժերի հետ հնարավորություն է տվել ստեղծել հակակոռոզիոն ներկեր և նվազեցնել ներկերի շերտերի քանակը կիրառման ընթացքում:

  1956 թվականից ի վեր ավտոմոբիլային նիտրո էմալներն ամբողջությամբ փոխարինվել են ալկիդ-մելամինայիններով։

  1963 թվականին յուրացվել է ներկերի և լաքի արդյունաբերության կարիքների համար էպոքսիդային խեժերի, ինչպես նաև քլորացված պոլիվինիլքլորիդի հիման վրա հակակեղտոտային ծածկույթների արտադրությունը։

  1976-1980 թթ Ստեղծվեցին գիտահետազոտական ​​և արտադրական ասոցիացիաներ և անօրգանական գունանյութերի և նավերի ծածկույթների անկախ գիտահետազոտական ​​և դիզայնի ինստիտուտ:

  Ներկայումս պոլիմերային նյութերի գրեթե բոլոր տեսակները օգտագործվում են տարբեր նպատակներով ներկերի և լաքի կոմպոզիցիաներ արտադրելու համար՝ էպոքսիդային խեժեր, ուրեթանային էլաստոմերներ, քլորոպրենային ռետիններ, ֆտորային կաուչուկներ, պոլիակրիլատներ, պոլիօրգանոսիլոքսաններ և այլն։
  

  1. Պոլիմերների հանրագիտարան 3 հատորով Մ.: Հրատարակչություն «Սովետական ​​հանրագիտարան», 1974-1977 թթ.

  2. Քիմիական հանրագիտարան 5 հատորով Մ.: Ռուսական մեծ հանրագիտարան, 1992 թ.

  3. Կ.Մանալով Մեծ քիմիկոսները 2 հատորում, Մ.՝ Միր, 1986 թ.

  4. O. I. Tuzhikov Պոլիմերային գիտության և արդյունաբերության զարգացման պատմություն և մեթոդաբանություն, Վոլգոգրադ, 1999 թ.

  5. Վ.Ստրուբե. Քիմիայի զարգացման ուղիները 2 հատորով, հատոր 2., Մ.: Միր, 1984:

  6. J. H. Briston, L. L. Katan Polymer ֆիլմեր M.: Chemistry, 1993 թ.

  7. Յու. Դ. Սեմչիկով Բարձր մոլեկուլային միացություններ Մ.: «Ակադեմիա» հրատարակչական կենտրոն, 2003 թ.

  Պոլիմերներ

  Այնուամենայնիվ, կան բազմաթիվ ուղղություններ, որոնք հնարավորություն են տալիս օգտագործել հսկա մոլեկուլները խաղաղ նպատակներով։ Այսպիսով, եթե ամբողջությամբ նիտրացված ցելյուլոզը պայթուցիկ է և կարող է օգտագործվել միայն որպես այդպիսին, ապա մասամբ նիտրացված ցելյուլոզը ( պիրոքսիլին) ավելի անվտանգ է վարվելու համար և կարող է օգտագործվել ոչ միայն ռազմական նպատակներով:

  Ամերիկացի գյուտարար Ջոն Ուեսլի Հայաթը (1837-1920), փորձելով շահել մրցանակ, որը հաստատվել է բիլիարդի գնդակների համար փղոսկրից փոխարինող ստեղծելու համար, առաջին հերթին ուշադրություն է դարձրել մասամբ նիտրացված ցելյուլոզային: Նա այն լուծեց ալկոհոլի և եթերի խառնուրդի մեջ և ավելացրեց կամֆորա, որպեսզի նոր նյութը ավելի հեշտ մշակվի։ 1869 թվականին Հայաթն ուներ այն, ինչ նա անվանում էր ցելյուլոիդ, և արժանացել մրցանակի։ Ցելյուլոիդը առաջին սինթետիկն էր պլաստիկ- նյութ, որը կարող է ձուլվել կաղապարների մեջ:

  Այնուամենայնիվ, ինչպես պարզվեց, մասամբ նիտրացված ցելյուլոզը կարող է ոչ միայն կաղապարվել գնդիկների, այլև մանրաթելերի և թաղանթների մեջ: Ֆրանսիացի քիմիկոս Լուի Մարի Գիլյար Բերնիգոն՝ Շարդոնեի կոմս (1839-1924), ստացել է նման մանրաթելեր՝ սեղմելով նիտրոցելյուլոզային լուծույթը շատ բարակ անցքերով։ Լուծիչը գրեթե անմիջապես գոլորշիացավ:

  Ստացված մանրաթելերից հնարավոր եղավ հյուսել մի նյութ, որն իր փայլով մետաքս էր հիշեցնում։ 1884 թվականին Շարդոնեն արտոնագրեց իր ռայոն. Chardonnay-ն այս գործվածքն անվանել է շրջան- լույս արձակող, քանի որ գործվածքը փայլում էր և թվում էր, թե լույս է արձակում:

  Պլաստիկ ֆիլմերի հայտնվելը մենք պարտական ​​ենք ամերիկացի գյուտարար Ջորջ Իսթմանին (1854-1932): Իսթմանը հետաքրքրված էր լուսանկարչությամբ։ Փորձելով պարզեցնել զարգացման գործընթացը, նա սկսեց արծաթի միացությունների էմուլսիան խառնել ժելատինի հետ, որպեսզի էմուլսիան չորանա: Այս եղանակով ստացված խառնուրդը կարելի է պահել և, հետևաբար, պատրաստել հետագա օգտագործման համար: 1884 թվականին Իսթմանը ապակե ափսեները փոխարինեց ցելյուլոիդներով։

  Ցելյուլոիդը պայթուցիկ չէ, բայց շատ դյուրավառ է, ինչը կարող է հրդեհներ առաջացնել, ուստի Իսթմանը սկսեց փնտրել ավելի քիչ դյուրավառ նյութեր: Երբ ացետիլային խմբերը ներմուծվեցին ցելյուլոզայի մեջ նիտրո խմբերի փոխարեն, ստացված արտադրանքը մնաց նույնքան պլաստիկ, որքան նիտրոցելյուլոզը, բայց այն այլևս դյուրավառ չէր: 1924 թվականից ցելյուլոզացետատային ֆիլմերը սկսեցին օգտագործվել շարժանկարների արտադրության մեջ, քանի որ զարգացող կինոարդյունաբերությունը ցելյուլոիդ փոխարինողի հատկապես խիստ կարիք ուներ։

  Ուսումնասիրելով բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող բնական միացությունները՝ քիմիկոսները հույս ունեին ոչ միայն ձեռք բերել դրանց սինթետիկ անալոգները, այլև հայտնաբերել միացությունների նոր տեսակներ։ Հսկա մոլեկուլների սինթեզի մեթոդներից մեկն է մոնոմերների պոլիմերացում(մոնոմերը այն նյութն է, որի մոլեկուլները կարող են փոխազդել միմյանց կամ այլ նյութերի մոլեկուլների հետ՝ ձևավորելով պոլիմեր):

  Մոնոմերները հսկա մոլեկուլի մեջ միավորելու մեթոդը կարելի է բացատրել առնվազն էթիլենի C 2 H 4 օրինակով: Գրենք երկու էթիլենի մոլեկուլների կառուցվածքային բանաձևերը.

  
  

  Պատկերացնենք, որ ջրածնի ատոմը տեղափոխվել է մի մոլեկուլից մյուսը, արդյունքում այս մոլեկուլում կրկնակի կապի փոխարեն առաջանում է ազատ մեկ կապ։ Ազատ կապ է հայտնվել նաև առաջին մոլեկուլում, որից հեռացել է ջրածինը։ Հետեւաբար, այս երկու մոլեկուլները կարող են կապվել միմյանց հետ։

  
  

  Նման մոլեկուլն արդեն պարունակում է չորս ածխածնի ատոմ և մեկ կրկնակի կապ, ինչպես սկզբնական էթիլենի մոլեկուլը։ Հետևաբար, երբ այս մոլեկուլը փոխազդում է մեկ այլ էթիլենի մոլեկուլի հետ, կարող է տեղի ունենալ նաև ջրածնի ատոմի տեղաշարժ և կրկնակի կապի խզում։ Ստացված մոլեկուլը կպարունակի ածխածնի վեց ատոմ և մեկ կրկնակի կապ։ Այս կերպ հաջորդաբար կարելի է ձեռք բերել ութ, տասը կամ ավելի ածխածնի ատոմ ունեցող մոլեկուլ։ Փաստորեն, այս կերպ հնարավոր է ստանալ գրեթե ցանկացած երկարության մոլեկուլներ։

  Ամերիկացի քիմիկոս Լեո Հենդրիկ Բեկլենդը (1863-1944) փնտրում էր շելակին փոխարինող՝ մոմային նյութ, որն արտազատվում է արևադարձային միջատների որոշ տեսակների կողմից։ Այդ նպատակով նրան անհրաժեշտ էր կպչուն խեժանման նյութի լուծույթ։ Բեկլենդը սկսեց պոլիմերացնելով ֆենոլը և ֆորմալդեհիդը և ստանալով պոլիմեր, որի համար նա չկարողացավ լուծիչ գտնել: Այս փաստը նրան հանգեցրեց այն մտքին, որ նման պինդ, գործնականում չլուծվող և, ինչպես պարզվեց, ոչ հաղորդիչ պոլիմերը կարող է արժեքավոր նյութ դառնալ։ Օրինակ, դրանից կարելի է ձուլել մասեր, որոնք հեշտությամբ կարող են մշակվել մեքենաների վրա: 1909 թվականին Բեկլենդը զեկուցեց իր ձեռք բերած նյութի մասին, որը նա կոչ արեց բակելիտ. Այս ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժը առաջին սինթետիկ պլաստիկն էր, որն անգերազանցելի է մի շարք հատկություններով:

  Սինթետիկ մանրաթելերը նույնպես կիրառություն են գտել։ Այս ուղղությունը ղեկավարել է ամերիկացի քիմիկոս Ուոլաս Հյում Կարոթերսը (1896-1937): Ամերիկացի քիմիկոս Ջուլիուս Արթուր Նյուլանդի (1878-1936) հետ նա ուսումնասիրել է կաուչուկի հետ կապված խնդիրները. էլաստոմերներ. Նրա աշխատանքի արդյունքը ստացումն էր 1932 թ. նեոպրեն- սինթետիկ ռետիններից մեկը:

  Շարունակելով պոլիմերների ուսումնասիրությունը՝ Կարոթերսը փորձեց պոլիմերացնել դիամինի և դիկարբոքսիլաթթուների խառնուրդը և ստացավ թելքավոր պոլիմեր։ Այս պոլիմերի երկար մոլեկուլները պարունակում են ատոմների համակցություններ, որոնք նման են պեպտիդային կապերին (տես «Սպիտակուցներ» բաժինը) մետաքսի սպիտակուցի մեջ: Քաշելով այս մանրաթելերը՝ մենք ստանում ենք այն, ինչ այսօր անվանում ենք նեյլոն. Կարոթերսն ավարտեց այս աշխատանքը իր վաղաժամ մահից անմիջապես առաջ։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի բռնկումը ստիպեց քիմիկոսներին ժամանակավորապես մոռանալ Կարոթերսի հայտնագործության մասին։ Սակայն պատերազմի ավարտից հետո նեյլոնը սկսեց տեղահանել մետաքսը և շուտով փոխարինեց այն (մասնավորապես՝ գուլպեղենի արտադրության մեջ)։

  Առաջին սինթետիկ պոլիմերները ստացվել են, որպես կանոն, պատահականորեն, փորձի և սխալի միջոցով, քանի որ այն ժամանակ քիչ բան էր հայտնի հսկա մոլեկուլների կառուցվածքի և պոլիմերացման մեխանիզմի մասին։ Գերմանացի քիմիկոս Հերման Շտադինգերը (1881-1965) առաջինն էր, ով ուսումնասիրեց պոլիմերների կառուցվածքը և շատ բան արեց այս ոլորտում։ Շտադինգերին հաջողվել է բացահայտել բազմաթիվ բարձր մոլեկուլային բնական և արհեստական ​​նյութերի կառուցման ընդհանուր սկզբունքը և նախանշել դրանց հետազոտության և սինթեզի ուղիները։ Շտոդինգերի աշխատանքի շնորհիվ պարզ դարձավ, որ մոնոմերների ավելացումը միմյանց կարող է պատահականորեն առաջանալ և հանգեցնել ճյուղավորված շղթաների առաջացմանը, որոնց ուժը շատ ավելի ցածր է։

  Սկսվեցին ինտենսիվ որոնումներ՝ գծային, չճյուղավորված պոլիմերներ ստանալու ուղիների համար։ Իսկ 1953 թվականին գերմանացի քիմիկոս Կարլ Զիգլերը (1898-1973) հայտնաբերեց իր հայտնի տիտան-ալյումինե կատալիզատորը, որն արտադրում էր կանոնավոր կառուցվածքով պոլիէթիլեն։

  Իտալացի քիմիկոս Ջուլիո Նատտան (1903-1979) փոփոխել է Զիգլերի կատալիզատորը և մշակել սինթետիկ բարձր մոլեկուլային միացությունների նոր դասի՝ ստերեոկանոնավոր պոլիմերների արտադրության մեթոդ։ Մշակվել է ցանկալի հատկություններով պոլիմերների արտադրության մեթոդ։

  Նոր սինթետիկ արտադրանքի արտադրության համար անհրաժեշտ էական օրգանական միացությունների հիմնական աղբյուրներից է յուղ. Այս հեղուկը հայտնի է եղել հնագույն ժամանակներից, սակայն այն մեծ քանակությամբ օգտագործելու համար անհրաժեշտ էր հայտնաբերել ստորգետնյա հսկայական հանքավայրերից նավթը դուրս մղելու միջոց։ Ամերիկացի գյուտարար Էդվին Լաուրենտիան Դրեյքը (1819-1880) առաջինն էր, ով սկսեց նավթահորեր հորատել 1859 թվականին: Մեկ դար անց նավթը դարձավ օրգանական միացությունների, ջերմության և էներգիայի հիմնական աղբյուրը։

  Օրգանական արտադրանքի էլ ավելի կարևոր աղբյուրը ածուխն է, թեև ներքին այրման շարժիչների դարաշրջանում մենք հակված ենք մոռանալ դրա մասին: Ռուս քիմիկոս Վլադիմիր Նիկոլաևիչ Իպատիևը (1867-1952) դարասկզբին սկսեց ուսումնասիրել նավթի և ածխի խեժում պարունակվող բարդ ածխաջրածինները և, մասնավորապես, ուսումնասիրել դրանց ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում բարձր ջերմաստիճաններում: Գերմանացի քիմիկոս Ֆրիդրիխ Կառլ Ռուդոլֆ Բերգիուսը (1884-1949), օգտագործելով Իպատիևի տվյալները, 1912 թվականին մշակել է ածուխի և նավթի ջրածնով մշակման գործնական մեթոդներ՝ բենզին արտադրելու համար։

  Այնուամենայնիվ, համաշխարհային պահուստները հանածո վառելիք(ածուխ գումարած նավթ) սահմանափակ են և անփոխարինելի։ Բոլոր կանխատեսումները ցույց են տալիս, որ կգա մի օր, երբ հանածո վառելիքի պաշարները կսպառվեն, և որ այս օրը հեռու չէ, մանավանդ, որ երկրագնդի բնակչությունը սրընթաց աճում է, հետևաբար՝ ավելանում է էներգիայի կարիքը։

  Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարություն

  դաշնային նահանգային ինքնավար ուսումնական հաստատություն

  բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն

  «ԱԶԳԱՅԻՆ ՀԵՏԱԶՈՏՈՒԹՅՈՒՆ

  ՏՈՄՍԿԻ ՊՈԼԻՏԵԽՆԻԿԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ»

  Բնական պաշարների ինստիտուտ

  Ուսուցման ուղղություն (մասնագիտություն) Քիմիական տեխնոլոգիա

  Վառելիքի և քիմիական կիբեռնետիկայի քիմիական տեխնոլոգիայի բաժին

  Շարադրություն

  Համառոտ վերնագիր:

  “ Բնական պոլիմերներ, պոլիմերներ մեր շուրջը »

  «Ճարտարագիտության ներածություն» առարկայից

  Ավարտել են ուսանողներ գր. 2D42 Նիկոնովա Նյուուրգույանա

  Պրոկոպչուկ Քրիստինա

  Դայանովա Ռեգինա

  Համառոտագիրն ընդունված է.

  Moises O. E.

  (Ստորագրություն)

  2014 թ

  (հաշվետվության ստուգման ամսաթիվը)

  Տոմսկ 2014 թ

  1. Ներածություն………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

  2. Պոլիմերի հայեցակարգը և դասակարգումը …………………………………………………………………………….3

  3. Ցելյուլոզ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  4. Օսլա………………………………………………………………………………………………………………… 5

  5. Սնձան…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..6

  6. Կազեին……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  7. Ռետին…………………………………………………………………………………………………………………….

  8. Ռետին…………………………………………………………………………………………………………………

  9. Սինթետիկ պոլիմերներ………………………………………………………………………...9

  10. Հատկություններ և ամենակարևոր բնութագրերը……………………………………………………

  11. Քիմիական ռեակցիաներ………………………………………………………………………………………….11

  12. Անդորրագիր…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  13. Պոլիմերները գյուղատնտեսության մեջ…………………………………………………………………..12

  14. Պոլիմերները արդյունաբերության մեջ……………………………………………………………….14

  Ներածություն

  «Պոլիմերիզմ» տերմինը գիտության մեջ մտցրեց Ի. Բերզելիուսը 1833 թվականին՝ նշանակելու իզոմերիզմի հատուկ տեսակ, որի դեպքում նույն բաղադրությամբ նյութերը (պոլիմերները) ունեն տարբեր մոլեկուլային կշիռներ, օրինակ՝ էթիլեն և բուտիլեն, թթվածին և օզոն։ Տերմինի այս բովանդակությունը չէր համապատասխանում պոլիմերների մասին ժամանակակից պատկերացումներին։ «Իսկական» սինթետիկ պոլիմերներն այն ժամանակ դեռ հայտնի չէին։

  Մի շարք պոլիմերներ, ըստ երևույթին, պատրաստվել են դեռևս 19-րդ դարի առաջին կեսին։ Այնուամենայնիվ, այնուհետև քիմիկոսները սովորաբար փորձում էին ճնշել պոլիմերացումը և պոլիկոնդենսացումը, ինչը հանգեցրեց հիմնական քիմիական ռեակցիայի արտադրանքի «խեժացմանը», այսինքն, փաստորեն, պոլիմերների ձևավորմանը (պոլիմերները դեռ հաճախ կոչվում են «խեժեր»): Սինթետիկ պոլիմերների մասին առաջին հիշատակումները վերաբերում են 1838 թվականին (պոլիվինիլիդեն քլորիդ) և 1839 թվականին (պոլիստիրոլ),

  Պոլիմերային քիմիան առաջացել է միայն Ա.Մ. Բուտլերովի կողմից քիմիական կառուցվածքի տեսության ստեղծման հետ կապված: Բուտլերովը ուսումնասիրել է մոլեկուլների կառուցվածքի և հարաբերական կայունության հարաբերությունները, որոնք դրսևորվում են պոլիմերացման ռեակցիաներում: Պոլիմերների գիտությունն իր հետագա զարգացումն է ստացել հիմնականում կաուչուկի սինթեզման մեթոդների ինտենսիվ որոնման շնորհիվ, որին մասնակցել են բազմաթիվ երկրների առաջատար գիտնականներ (Գ. Բուշարդա, Վ. Տիլդեն, գերմանացի գիտնական Կ. Հարիս, Ի. Լ. Կոնդակով, Ս. Վ. Լեբեդև. եւ ուրիշներ ). 30-ական թվականներին ապացուցվել է ազատ ռադիկալների և իոնային պոլիմերացման մեխանիզմների առկայությունը։ W. Carothers-ի աշխատանքները մեծ դեր են խաղացել պոլիկոնդենսացիայի մասին գաղափարների զարգացման գործում։

  20-րդ դարի 20-ական թվականների սկզբից զարգանում են նաև տեսական պատկերացումներ պոլիմերների կառուցվածքի մասին։Սկզբում ենթադրվում էր, որ բիոպոլիմերները, ինչպիսիք են ցելյուլոզը, օսլան, կաուչուկը, սպիտակուցները, ինչպես նաև դրանց նման որոշ սինթետիկ պոլիմերներ։ հատկությունները (օրինակ՝ պոլիիզոպրեն), բաղկացած են փոքր մոլեկուլներից, որոնք ունեն ոչ կովալենտային կապերի պատճառով լուծույթում միանալու կոլոիդային բնույթի բարդույթների մեջ անսովոր ունակություն («փոքր բլոկների» տեսություն): Պոլիմերների՝ որպես մակրոմոլեկուլներից՝ անսովոր մեծ մոլեկուլային քաշ ունեցող մասնիկներից կազմված նյութերի սկզբունքորեն նոր հայեցակարգի հեղինակը Գ. Այս գիտնականի գաղափարների հաղթանակը ստիպեց մեզ պոլիմերները դիտարկել որպես քիմիայի և ֆիզիկայի ուսումնասիրության որակապես նոր առարկա:

  Պոլիմերային հայեցակարգ և դասակարգում

  Պոլիմերներ- բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող քիմիական միացություններ (մի քանի հազարից մինչև շատ միլիոններ), որոնց մոլեկուլները (մակրոմոլեկուլները) բաղկացած են մեծ թվով կրկնվող խմբերից (մոնոմերային միավորներ): Մակրոմոլեկուլները կազմող ատոմները միմյանց հետ կապված են հիմնական և (կամ) կոորդինացիոն վալենտների ուժերով։

  Դասակարգում.

  Կախված իրենց ծագումից՝ պոլիմերները բաժանվում են.

  բնական (բիոպոլիմերներ), օրինակ՝ սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, բնական խեժեր

  սինթետիկ, օրինակ՝ պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն, ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժեր։

  Տպագրության մեջ օգտագործվող բնական պոլիմերներից են՝ պոլիսախարիդները (ցելյուլոզային օսլա, մաստակ), եղևնիներ, սնձան, կազեին, ալբումին), պոլիդիեններ (ռետինե):

  Ցելյուլոզա

  Ցելյուլոզը կամ մանրաթելը (լատիներեն «cellulula» - բջիջ բառից) տարածված է բնության մեջ։ Ցելյուլոզը օրգանական ծագման ուժեղ մանրաթելային նյութ է, որը կազմում է բոլոր բույսերի (բուսական բջիջների) օժանդակ հյուսվածքը։

  Ցելյուլոզայի ֆիզիկական հատկությունները

  Ցելյուլոզային մանրաթելերն առանձնանում են իրենց սպիտակությամբ, ճկունությամբ, ամրությամբ, առաձգականությամբ, այսինքն. նույնիսկ բարձր մեխանիկական սթրեսի, ջրի և օրգանական լուծիչների մեջ անլուծելիության և թրմման պայմաններում առանց ոչնչացման հետադարձելիորեն դեֆորմացնելու ունակություն:

  Ցելյուլոզը կարող է դիմակայել տաքացմանը մինչև 150° առանց ոչնչացման; ավելի բարձր ջերմաստիճաններում նկատվում է ցելյուլոզայի դեպոլիմերացում և դրա հետ կապված ամրության կորուստ, իսկ 270° և բարձր ջերմաստիճանում ջերմային տարրալուծումը սկսվում է տարրալուծման արտադրանքների՝ քացախաթթու, մեթիլ սպիրտ, կետոններ, մնացած խեժի և ածուխի արտազատմամբ:

  Ցելյուլոզային մանրաթելի կառուցվածքը.

  Բուսական յուրաքանչյուր մանրաթել, օրինակ՝ բամբակ, կտավատ, փայտ և այլն, մեկ բջիջ է, որի կեղևը հիմնականում բաղկացած է ցելյուլոզից։ Մանրաթելի ներսում կա ալիք՝ մազանոթ, հասանելի օդի և խոնավության ներթափանցման համար։ Տեխնիկական ցելյուլոզային մանրաթելերն ունեն միջին երկարություն 2,5-3 մմ (եղևնի, սոճի, կեչի, բարդի) և 20-25 մմ (կտավատի, բամբակի, կանեփի) 25 միկրոն տրամագծով։

  Ցելյուլոզային բուսական մանրաթելն ունի մանրաթելային կառուցվածք: Ֆիբրիլները թելանման, տարրական գլանափաթեթներ են. ցելյուլոզայի մոլեկուլների փաթեթներ, որոնք ամուր կապված են միմյանց հետ ջրածնային կապերով, 50 մկմ երկարությամբ և 0,1-0,4 մկմ տրամագծով: Ամենայն հավանականությամբ, ցելյուլոզը ձևավորում է թելերի պատվիրված համակարգ՝ մանրաթելեր, որոնք ավելի սերտորեն տեղակայված են մանրաթելի ներքին ալիքի (մազանոթի) շուրջը և ավելի թույլ նրա արտաքին շերտերում: Մանրաթելերի միջև ընկած տարածություններում կան միցելյուլոզներ և լիգնին, և դրանց պարունակությունը բջջի կառուցվածքի ներքին շերտերից դեպի արտաքինն ավելանում է։ Ցելյուլոզայի միջբջջային տարածությունները լցված են հիմնականում լիգնինով։

  Ցելյուլոզայի հիմնական աղբյուրը փայտն է... Փայտը ծառերի ներքին մասն է՝ ընկած կեղևի տակ և կազմում է հիմնական բուսական հյուսվածքը, որից ձևավորվում է ծառի բունը։

  Աճող ծառի կենդանի բջիջն ունի ցելյուլոզային պատյան (պատեր), պրոտոպլազմով լցված ներքին խոռոչ և միջուկ։ Կենդանի բջիջն ի վիճակի է աճող ծառի վրա տարեցտարի աճեցնել և ձևավորել նոր փայտային գոյացություններ կամբիումի շերտում, կեղևի տակ:

  Կենդանի բջիջները ժամանակի ընթացքում ենթարկվում են կնճիռների, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է նրանց ամբողջական մահվան, կամ lignification: Բջիջների լիգնացումը տեղի է ունենում հիմնականում դրանում լիգնինի առաջացման արդյունքում։ Փայտը բաղկացած է նման մեռած բջիջների 90-95%-ից՝ մանրաթելերից, որոնք զուրկ են պրոտոպլազմից և միջուկից, բայց կարող են բաժանվել՝ օդով և ջրով լցված ներքին խոռոչով։

  Ցելյուլոզայի քիմիական կառուցվածքը և հատկությունները. Ցելյուլոզը բնական պոլիսախարիդային պոլիմեր է, որը պատկանում է ածխաջրերի դասին: Ցելյուլոզայի հսկա մոլեկուլը (մակրոմոլեկուլը) կառուցված է բազմիցս կրկնվող կառուցվածքային միավորներից՝ β-գլյուկոզայի մնացորդներից (O6H10O5)p։ n թիվը կամ պոլիմերացման գործակիցը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է կառուցվածքային միավորը՝ β-գլյուկոզայի մնացորդը, կրկնվում ցելյուլոզայի մակրոմոլեկուլում, հետևաբար բնութագրում է մոլեկուլային շղթայի երկարությունը (մոլեկուլի երկարությունը) և կանխորոշում նրա մոլեկուլային քաշը։

  Տարբեր ծագման ցելյուլոզայի պոլիմերացման գործակիցը տարբեր է։ Այսպիսով, փայտի ցելյուլոզայի համար այն կազմում է 3000, բամբակի համար՝ 12000, կտավատի համար՝ 36000 (մոտավորապես)։ Սա բացատրում է բամբակի և կտավատի մանրաթելերի մեծ ամրությունը՝ համեմատած փայտի ցելյուլոզային մանրաթելերի հետ:

  Ալկալային ցելյուլոզը ստացվում է ցելյուլոզը նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով մշակելով։ Այս դեպքում ալկոհոլի հիդրօքսիլների ջրածնի ատոմները մասամբ կամ ամբողջությամբ փոխարինվում են նատրիումի ատոմներով։ Ալկալային ցելյուլոզը, չկորցնելով իր թելքավոր կառուցվածքը, բնութագրվում է քիմիական ակտիվությամբ, որն օգտագործվում է ցելյուլոզային եթերների արտադրության մեջ, օրինակ՝ կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա։

  Կարբոքսիմեթիլցելյուլոզը (CMC) ցելյուլոզայի և գլիկոլաթթվի եթեր է: Կարբոքսիմեթիլցելյուլոզայի արտադրության արդյունաբերական մեթոդը հիմնված է ալկալային ցելյուլոզայի փոխազդեցության վրա մոնոքլորքացախաթթվի հետ։

  Հեմիցելյուլոզները ցելյուլոզայի և օսլայի խաչմերուկ են: Դրանք նաև պոլիսախարիդներ են։ Հեմիցելյուլոզայի մոլեկուլները կառուցված են մոնոսաքարիդների մնացորդներից՝ մանոզից (հեքսոզա) և քսիլոզից (պենտոզա): Հեմիցելյուլոզները թելքավոր կառուցվածք չունեն։ Նրանք ծառայում են որպես պահեստային սննդանյութ բույսերի համար և պաշտպանում նրանց վարակներից։ Հեմիցելյուլոզները ուռչում են ջրի մեջ և համեմատաբար հեշտությամբ հիդրոլիզվում են նույնիսկ շատ նոսր թթուներով, դրանք լուծվում են 18,5% ալկալիում։ Հեմիցելյուլոզները ցելյուլոզայի վնասակար կեղտեր չեն, որոնք օգտագործվում են թուղթ պատրաստելու համար: Ընդհակառակը, հեմիցելյուլոզների բարձր պարունակությամբ փայտի ցելյուլոզը հեշտ է մանրացնել, իսկ դրանից պատրաստված թուղթը մեծացնում է ամրությունը (հատկապես մակերեսները), քանի որ հեմիցելյուլոզները շատ լավ բնական չափման միջոց են:

  Լիգնինը քիմիապես անկայուն նյութ է՝ լույսի, խոնավության, թթվածնի, օդի և ջերմության ազդեցությամբ քայքայվում է լիգնինը, ինչի հետևանքով բույսերի մանրաթելերը կորցնում են ամրությունը և մթնում։ Լիգնինը, ի տարբերություն ցելյուլոզայի, լուծվում է նոսր թթուների և ալկալիների մեջ։ Փայտից, ծղոտից, եղեգից և այլ բույսերի հյուսվածքներից ցելյուլոզա ստանալու մեթոդները հիմնված են լիգնինի այս հատկության վրա: Լիգնինի կառուցվածքը շատ բարդ է և դեռ բավականաչափ ուսումնասիրված չէ. Հայտնի է, որ լիգնինը բնական պոլիմեր է, որի կառուցվածքային միավորը շատ ռեակտիվ անուշաբույր սպիրտի՝ β-հիդրօքսիկոնիֆերիլի մնացորդն է։

  Պոլիմերները բարձր մոլով քիմիական միացություններ են: զանգված (մի քանի հազարից մինչև շատ միլիոններ), որոնց մոլեկուլները (մակրոմոլեկուլները) բաղկացած են մեծ թվով կրկնվող խմբերից (մոնոմերային միավորներ)։ Մակրոմոլեկուլները կազմող ատոմները միմյանց հետ կապված են հիմնական և (կամ) կոորդինացիոն վալենտների ուժերով։

  Ելնելով իրենց ծագումից՝ պոլիմերները բաժանվում են բնական (կենսապոլիմերների), օրինակ՝ սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, բնական խեժեր և սինթետիկ, օրինակ՝ պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն, ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժեր։ Ատոմները կամ ատոմային խմբերը կարող են տեղակայվել մակրոմոլեկուլում հետևյալ ձևով. բաց շղթա կամ ցիկլերի երկարացված հաջորդականություն (գծային պոլիմերներ, օրինակ՝ բնական ռետինե); ճյուղավորված շղթաներ (ճյուղավորված պոլիմերներ, օրինակ՝ ամիլոպեկտին), եռաչափ ցանցեր (խաչ կապված պոլիմերներ, օրինակ՝ պինդ էպոքսիդային խեժեր)։ Պոլիմերները, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են միանման մոնոմերային միավորներից, կոչվում են հոմոպոլիմերներ (օրինակ՝ պոլիվինիլքլորիդ, պոլիկապրոամիդ, ցելյուլոզ)։ քիմիական պոլիմերային սինթետիկ վերմոլեկուլային

  Նույն քիմիական կազմի մակրոմոլեկուլները կարող են կառուցվել տարբեր տարածական կոնֆիգուրացիաների միավորներից: Եթե ​​մակրոմոլեկուլները բաղկացած են միևնույն ստերեոիզոմերներից կամ շղթայում որոշակի պարբերականությամբ փոփոխվող տարբեր ստերեոիզոմերներից, ապա պոլիմերները կոչվում են ստերեոկանոնավոր։

  Պոլիմերները, որոնց մակրոմոլեկուլները պարունակում են մի քանի տեսակի մոնոմերային միավորներ, կոչվում են համապոլիմերներ։ Համապոլիմերները, որոնցում յուրաքանչյուր տեսակի միավորները կազմում են բավականաչափ երկար շարունակական հաջորդականություն, որոնք փոխարինում են միմյանց մակրոմոլեկուլում, կոչվում են բլոկային համապոլիմերներ: Մեկ այլ կառուցվածքի մեկ կամ մի քանի շղթաներ կարող են կցվել մեկ քիմիական կառուցվածքի մակրոմոլեկուլի ներքին (ոչ տերմինալ) օղակներին: Նման համապոլիմերները կոչվում են փոխպատվաստման համապոլիմերներ:

  Պոլիմերները, որոնցում միավորի յուրաքանչյուր կամ որոշ ստերեոիզոմերներ կազմում են բավականաչափ երկար շարունակական հաջորդականություններ, որոնք փոխարինում են միմյանց մեկ մակրոմոլեկուլի ներսում, կոչվում են ստերեոբլոկ համապոլիմերներ:

  Կախված հիմնական (հիմնական) շղթայի կազմից՝ պոլիմերները բաժանվում են՝ հետերաշղթայի, որի հիմնական շղթան պարունակում է տարբեր տարրերի ատոմներ, առավել հաճախ՝ ածխածին, ազոտ, սիլիցիում, ֆոսֆոր և հոմաշղթա, որի հիմնական շղթան կառուցված է. միանման ատոմներից: Հոմաշղթայի պոլիմերներից առավել տարածված են ածխածնային շղթայի պոլիմերները, որոնց հիմնական շղթաները բաղկացած են միայն ածխածնի ատոմներից, օրինակ՝ պոլիէթիլեն, պոլիմեթիլմետակրիլատ, պոլիտետրաֆտորէթիլեն։ Հետերոշղթայական պոլիմերների օրինակներ են պոլիեսթերները (պոլիէթիլենտերեֆտալատ, պոլիկարբոնատներ), պոլիամիդները, միզա-ֆորմալդեհիդային խեժերը, սպիտակուցները և որոշ սիլիցիումի օրգանական պոլիմերներ։ Պոլիմերները, որոնց մակրոմոլեկուլները, ածխաջրածինների խմբերի հետ միասին, պարունակում են անօրգանական տարրերի ատոմներ, կոչվում են օրգանոտարր։ Պոլիմերների առանձին խումբ են կազմում անօրգանական պոլիմերները, օրինակ՝ պլաստիկ ծծումբը, պոլիֆոսֆոնիտրիլ քլորիդը։

  Հատկություններ և ամենակարևոր բնութագրերը. Գծային պոլիմերներն ունեն ֆիզիկաքիմիական և մեխանիկական հատկությունների որոշակի շարք: Այս հատկություններից ամենակարևորը. բարձր ամրության անիզոտրոպ բարձր կողմնորոշված ​​մանրաթելեր և թաղանթներ ձևավորելու ունակություն, մեծ, երկարաժամկետ շրջելի դեֆորմացիաներ ենթարկվելու ունակություն. լուծվելուց առաջ բարձր առաձգական վիճակում ուռելու ունակություն. լուծույթների բարձր մածուցիկություն. Հատկությունների այս հավաքածուն պայմանավորված է մակրոմոլեկուլների բարձր մոլեկուլային քաշով, շղթայի կառուցվածքով և ճկունությամբ։ Գծային շղթաներից դեպի ճյուղավորված, նոսր եռաչափ ցանցեր և, վերջապես, խիտ ցանցային կառուցվածքներ անցնելիս, հատկությունների այս հավաքածուն ավելի ու ավելի քիչ է արտահայտվում: Բարձր խաչաձեւ կապակցված պոլիմերները անլուծելի են, թրմվող և ունակ չեն բարձր առաձգական դեֆորմացիաների:

  Պոլիմերները կարող են գոյություն ունենալ բյուրեղային և ամորֆ վիճակում։ Բյուրեղացման համար անհրաժեշտ պայմանը մակրոմոլեկուլի բավականաչափ երկար հատվածների օրինաչափությունն է։ Բյուրեղային պոլիմերներում կարող են հայտնվել տարբեր վերմոլեկուլային կառուցվածքներ (ֆիբրիլներ, սֆերուլիտներ, միաբյուրեղներ), որոնց տեսակը մեծապես որոշում է պոլիմերային նյութի հատկությունները։

  Չբյուրեղացած պոլիմերները կարող են գոյություն ունենալ երեք ֆիզիկական վիճակում՝ ապակյա, բարձր առաձգական և մածուցիկ: Ապակեպատից բարձր առաձգական վիճակի անցման ցածր (սենյակից ցածր) ջերմաստիճան ունեցող պոլիմերները կոչվում են էլաստոմերներ, իսկ բարձր ջերմաստիճան ունեցողները՝ պլաստիկ։ Կախված մակրոմոլեկուլների քիմիական կազմից, կառուցվածքից և հարաբերական դասավորությունից՝ պոլիմերների հատկությունները կարող են տարբեր լինել շատ լայն սահմաններում։ Այսպիսով, 1,4.-cispolybutadiene, որը կառուցված է ճկուն ածխաջրածնային շղթաներից, մոտ 20 ° C ջերմաստիճանում առաձգական նյութ է, որը -60 ° C ջերմաստիճանի դեպքում վերածվում է ապակյա վիճակի; պոլիմեթիլ մետակրիլատը, որը կառուցված է ավելի կոշտ շղթաներից, մոտ 20 ° C ջերմաստիճանում, ամուր ապակյա արտադրանք է, որը վերածվում է բարձր առաձգական վիճակի միայն 100 ° C ջերմաստիճանում: Ցելյուլոզը՝ շատ կոշտ շղթաներով պոլիմեր, որոնք կապված են միջմոլեկուլային ջրածնային կապերով, սովորաբար չի կարող գոյություն ունենալ բարձր առաձգական վիճակում մինչև իր քայքայման ջերմաստիճանը։

  Պոլիմերների հատկությունների մեծ տարբերությունները կարելի է նկատել նույնիսկ եթե մակրոմոլեկուլների կառուցվածքի տարբերություններն առաջին հայացքից փոքր են։ Այսպիսով, ստերեոկանոնավոր պոլիստիրոլը բյուրեղային նյութ է, որի հալման ջերմաստիճանը կազմում է մոտ 235 °C, մինչդեռ ոչ ստերեկանոնավոր պոլիստիրոլն ընդհանրապես ի վիճակի չէ բյուրեղանալու և փափկվում է մոտ 80 °C ջերմաստիճանում։

  Պոլիմերները կարող են ներթափանցել ռեակցիաների հետևյալ հիմնական տեսակների մեջ. մակրոմոլեկուլների տարրալուծումը առանձին, ավելի կարճ բեկորների, պոլիմերների կողմնակի ֆունկցիոնալ խմբերի ռեակցիաներ ցածր մոլեկուլային քաշի նյութերով, որոնք չեն ազդում հիմնական շղթայի վրա (այսպես կոչված, պոլիմերային-անալոգային փոխակերպումներ); ներմոլեկուլային ռեակցիաներ, որոնք տեղի են ունենում մեկ մակրոմոլեկուլի ֆունկցիոնալ խմբերի միջև, օրինակ՝ ներմոլեկուլային ցիկլացում։ Խաչաձեւ կապը հաճախ տեղի է ունենում ոչնչացման հետ միաժամանակ: Պոլիմերային անալոգային փոխակերպումների օրինակ է պոլիտիլացետատի սապոնացումը, ինչը հանգեցնում է պոլիվինիլ սպիրտի առաջացմանը։ Ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող նյութերով պոլիմերների ռեակցիաների արագությունը հաճախ սահմանափակվում է վերջիններիս պոլիմերային փուլի մեջ տարածման արագությամբ։ Սա առավել ակնհայտ է խաչաձեւ կապակցված պոլիմերների դեպքում: Ցածր մոլեկուլային նյութերի հետ մակրոմոլեկուլների փոխազդեցության արագությունը հաճախ էապես կախված է արձագանքող միավորի նկատմամբ հարևան միավորների բնույթից և տեղակայությունից: Նույնը վերաբերում է նույն շղթային պատկանող ֆունկցիոնալ խմբերի ներմոլեկուլային ռեակցիաներին։

  Պոլիմերների որոշ հատկություններ, օրինակ՝ լուծելիությունը, մածուցիկ հոսքի կարողությունը, կայունությունը, շատ զգայուն են փոքր քանակությամբ կեղտերի կամ հավելումների ազդեցության նկատմամբ, որոնք արձագանքում են մակրոմոլեկուլների հետ։ Այսպիսով, գծային պոլիմերը լուծելիից ամբողջովին անլուծելիի փոխակերպելու համար բավական է մեկ մակրոմոլեկուլի համար 1-2 խաչաձեւ կապեր ձևավորել։

  Պոլիմերների ամենակարևոր բնութագրերն են դրանց քիմիական բաղադրությունը, մոլեկուլային քաշը և մոլեկուլային քաշի բաշխումը, մակրոմոլեկուլների ճյուղավորման և ճկունության աստիճանը, կարծրականոնավորությունը և այլն։ Պոլիմերների հատկությունները զգալիորեն կախված են այս բնութագրերից:

  Բնական պոլիմերները գոյանում են կենդանի օրգանիզմների բջիջներում կենսասինթեզի գործընթացում։ Արդյունահանման, կոտորակային տեղումների և այլ մեթոդների կիրառմամբ՝ դրանք կարող են մեկուսացվել բուսական և կենդանական նյութերից։ Սինթետիկ պոլիմերները արտադրվում են պոլիմերացման և պոլիկոնդենսացիայի միջոցով: Կարբոշղթայական պոլիմերները սովորաբար սինթեզվում են մոնոմերների պոլիմերացման միջոցով մեկ կամ մի քանի ածխածնային կապերով կամ անկայուն կարբոցիկլային խմբեր պարունակող մոնոմերներով (օրինակ՝ ցիկլոպրոպանից և նրա ածանցյալներից): Հետերոխանցային պոլիմերները ստացվում են պոլիխտացմամբ, ինչպես նաև բազմակի պարունակող մոնոմերների պոլիմերացումով: ածխածնային տարրի (օրինակ՝ C=O , C=N, N=C=O) կամ թույլ հետերոցիկլիկ խմբերի կապերը։

  Այսօր մենք կարող ենք խոսել գյուղատնտեսության մեջ պոլիմերային նյութերի օգտագործման առնվազն չորս հիմնական ոլորտների մասին։ Թե՛ ներքին, թե՛ համաշխարհային պրակտիկայում առաջին տեղը ֆիլմերինն է։ Դաշտերում ցանքածածկ թաղանթի օգտագործման շնորհիվ որոշ մշակաբույսերի բերքատվությունն ավելանում է մինչև 30%, իսկ հասունացման ժամանակը արագանում է 10-14 օրով։

  Ստեղծված ջրամբարների ջրամեկուսացման համար պոլիէթիլենային թաղանթի օգտագործումը ապահովում է կուտակված խոնավության կորուստների զգալի նվազում: Խոտի, սիլոսի և կոպիտ սննդի ծածկը թաղանթով ապահովում է դրանց ավելի լավ պահպանումը նույնիսկ անբարենպաստ եղանակային պայմաններում: Բայց գյուղատնտեսության մեջ ֆիլմի պոլիմերային նյութերի օգտագործման հիմնական ոլորտը ֆիլմերի ջերմոցների կառուցումն ու շահագործումն է: Ներկայումս տեխնիկապես հնարավոր է դարձել մինչև 16 մ լայնությամբ թաղանթների արտադրությունը, ինչը հնարավորություն է տալիս կառուցել մինչև 7,5 մ հիմքի լայնությամբ և մինչև 200 մ երկարությամբ ֆիլմերի ջերմոցներ: Նման ջերմոցներում բոլոր գյուղատնտեսական աշխատանքը կարող է իրականացվել մեքենայացված; Ավելին, այս ջերմոցները թույլ են տալիս ամբողջ տարին աճեցնել արտադրանքը: Ցուրտ եղանակին ջերմոցները կրկին տաքացնում են հողի մեջ 60-70 սմ խորության վրա թաղված պոլիմերային խողովակների միջոցով։

  Այս տեսակի ջերմոցներում օգտագործվող պոլիմերների քիմիական կառուցվածքի տեսանկյունից կարելի է նշել պոլիէթիլենի, չպլաստիկացված պոլիվինիլքլորիդի և, ավելի քիչ, պոլիամիդների գերակշռող օգտագործումը: Պոլիէթիլենային թաղանթները բնութագրվում են ավելի լավ լույսի փոխանցմամբ, ավելի լավ ամրության հատկություններով, բայց ավելի վատ եղանակային դիմադրությամբ և համեմատաբար բարձր ջերմության կորստով: Նրանք կարող են պատշաճ կերպով ծառայել միայն 1-2 սեզոն: Պոլիամիդը և այլ ֆիլմեր դեռ օգտագործվում են համեմատաբար հազվադեպ:

  Գյուղատնտեսության մեջ պոլիմերային նյութերի օգտագործման մյուս երկու հիմնական ոլորտներն են շինարարությունը, հատկապես անասնաբուծական շենքերը և մեքենաշինությունը:

  Մանրէների հատուկ մշակույթ աճեցվում է օգտագործված սուլֆիտային լիկյորների վրա հատուկ ֆերմենտներում 38 ° C ջերմաստիճանում, մինչդեռ այնտեղ ավելացվում է ամոնիակ: Կերի սպիտակուցի եկամտաբերությունը 50-55% է; այն ախորժակով ուտում են խոզերն ու թռչնամիսը։

  Ավանդաբար, շատ սպորտային միջոցառումներ անցկացվում են խոտածածկ կորտերում: Ֆուտբոլ, թենիս, կրոկետ... Ցավոք սրտի, սպորտի դինամիկ զարգացումը, գագաթնակետային ծանրաբեռնվածությունը դարպասի մոտ կամ ցանցի մոտ հանգեցնում են նրան, որ խոտածածկը չի հասցնում աճել մի մրցումներից մյուսը: Եվ այգեպանների ոչ մի հնարք չի կարող հաղթահարել դա: Կարելի է, իհարկե, նմանատիպ մրցումներ անցկացնել, ասենք, ասֆալտապատ մակերեսների վրա, իսկ ավանդական սպորտի մասին ի՞նչ կասեք։ Օգնության են հասել սինթետիկ նյութեր։ 1/40 մմ (25 մկմ) հաստությամբ պոլիամիդային թաղանթը կտրվում է 1,27 մմ լայնությամբ շերտերով, ձգվում, ծալվում, այնուհետև միահյուսվում՝ ստանալով խոտի նմանակող թեթև, ծավալուն զանգված: Հրդեհը կանխելու համար պոլիմերին ժամանակից շուտ ավելացնում են հրդեհավտանգող նյութեր, իսկ մարզիկների ոտքերի տակ էլեկտրական կայծերը չընկնելու համար օգտագործվում է հակաստատիկ միջոց: Սինթետիկ խոտի գորգերը սոսնձված են պատրաստված հիմքի վրա, այնուհետև պատրաստ է խոտածածկի դաշտը կամ ֆուտբոլի դաշտը կամ այլ մարզահրապարակ: Եվ քանի որ խաղադաշտի առանձին հատվածները մաշվում են, դրանք կարող են փոխարինվել նոր գորգերով, որոնք պատրաստված են նույն տեխնոլոգիայով և նույն կանաչ գույնով:

  Զարմանալի չէ, որ այս արդյունաբերությունը մեր երկրում արտադրվող գրեթե բոլոր նյութերի, այդ թվում՝ պոլիմերների հիմնական սպառողն է։ Պոլիմերային նյութերի օգտագործումը մեքենաշինության մեջ աճում է այնպիսի տեմպերով, որն իր նախադեպը չունի ողջ մարդկության պատմության մեջ: Օրինակ՝ 1976 թվականին 1. մեր երկրի մեքենաշինությունը սպառում էր 800 000 տոննա պլաստմասսա, իսկ 1960 թվականին՝ ընդամենը 116 000 տոննա։Հետաքրքիր է նշել, որ տասը տարի առաջ մեր երկրում արտադրված ողջ արտադրանքի 37-38%-ն ուղարկվում էր դեպի մեքենաշինական պլաստմասսա, իսկ 1980 թվականին մեքենաշինության մասնաբաժինը պլաստմասսաների օգտագործման մեջ նվազել է մինչև 28%: Եվ բանն այստեղ այն չէ, որ կարիքը կարող է նվազել, այլ այն, որ ժողովրդական տնտեսության մյուս հատվածները սկսել են ավելի ինտենսիվ օգտագործել պոլիմերային նյութերը գյուղատնտեսության, շինարարության, թեթև ու սննդի արդյունաբերության մեջ։

  Տեղին է նշել, որ վերջին տարիներին պոլիմերային նյութերի գործառույթը ցանկացած արդյունաբերության մեջ որոշակիորեն փոխվել է։ Ավելի ու ավելի շատ պատասխանատու առաջադրանքներ սկսեցին վստահվել պոլիմերներին։ Մեքենաների և մեխանիզմների ավելի ու ավելի փոքր, բայց կառուցվածքային առումով բարդ և կրիտիկական մասերը սկսեցին պատրաստվել պոլիմերներից, և միևնույն ժամանակ, պոլիմերները սկսեցին ավելի ու ավելի շատ օգտագործվել մեքենաների և մեխանիզմների մարմնի մեծ մասերի արտադրության մեջ: զգալի բեռներ. Պոլիմերներին հատուկ մեկ այլ տարածք, որտեղ առավել հստակ դրսևորվում են դրանց առավելությունները ցանկացած այլ նյութերի նկատմամբ, ներքին և արտաքին հարդարման տարածքն է:

  Մեքենաշինության մեջ պոլիմերային նյութերի կիրառման մեկ այլ ուղղություն, որն արժանի է հատուկ հիշատակման, մետաղահատ գործիքների արտադրությունն է։ Քանի որ ուժեղ պողպատների և համաձուլվածքների օգտագործումը ընդլայնվում է, վերամշակող գործիքների նկատմամբ ավելի ու ավելի խիստ պահանջներ են դրվում: Եվ այստեղ էլ պլաստմասսաները օգնության են հասնում գործիքագործին ու մեքենավարին։ Բայց ոչ այնքան սովորական պլաստմասսա, որն ունի գերբարձր կարծրություն, նրանք, որոնք համարձակվում են մրցել նույնիսկ ադամանդի հետ: Կարծրության արքան՝ ադամանդը, դեռ չի գահընկեցվել իր գահից, բայց ամեն ինչ գնալով մոտենում է։ Որոշ օքսիդներ (օրինակ, խորանարդ ցիրկոնիայի սեռից), նիտրիդներ, կարբիդներ, արդեն այսօր ցույց են տալիս ոչ պակաս կարծրություն, ինչպես նաև ավելի մեծ ջերմակայունություն: Դժբախտությունն այն է, որ դրանք դեռ ավելի թանկ են, քան բնական և սինթետիկ ադամանդները, և բացի այդ, նրանք ունեն «արքայական թերություն»՝ դրանք հիմնականում փխրուն են։ Այսպիսով, որպեսզի դրանք չճաքեն, նման հղկող նյութի յուրաքանչյուր հատիկը պետք է շրջապատված լինի պոլիմերային փաթեթավորմամբ, որն առավել հաճախ պատրաստված է ֆենոլ-ֆորմալդեհիդային խեժերից: Հետեւաբար, այսօր հղկող գործիքների երեք քառորդը արտադրվում է սինթետիկ խեժերի օգտագործմամբ:

  Սրանք մեքենաշինության ենթաճյուղերում պոլիմերային նյութերի ներդրման հիմնական միտումների ընդամենը մի քանի օրինակներ են: Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունն այժմ զբաղեցնում է առաջին տեղը պլաստմասսաների օգտագործման աճով այլ ենթաոլորտների շարքում։ Տասը տարի առաջ մեքենաներում օգտագործվում էր 7-ից 12 տեսակի տարբեր պլաստմասսա, 70-ականների վերջին այդ թիվը գերազանցեց 30-ը: Քիմիական կառուցվածքի տեսակետից, ինչպես կարելի էր ակնկալել, առաջին տեղերը զբաղեցնում էին ծավալով. զբաղված են ստիրոլի պլաստմասսայով, պոլիվինիլքլորիդով և պոլիոլեֆիններով։ Նրանք դեռ մի փոքր զիջում են նրանց, բայց պոլիուրեթանները, պոլիեսթերները, ակրիլատները և այլ պոլիմերները ակտիվորեն բռնում են:

  Ավտոմոբիլային մասերի ցանկը, որոնք պատրաստվում են պոլիմերներից որոշ մոդելներում, այս օրերին կտևի ավելի քան մեկ էջ: Մարմիններ և խցիկներ, գործիքներ և էլեկտրական մեկուսացում, ներքին հարդարում և բամպերներ, ռադիատորներ և բազկաթոռներ, ճկուն խողովակներ, նստատեղեր, դռներ, գլխարկ: Ավելին, արտասահմանում մի քանի տարբեր ընկերություններ արդեն հայտարարել են ամբողջովին պլաստիկ մեքենաների արտադրության մեկնարկի մասին։ Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ պլաստմասսաների օգտագործման ամենաբնորոշ միտումները, ընդհանուր առմամբ, նույնն են, ինչ մյուս ենթաոլորտներում: Առաջին հերթին, դա խնայում է նյութերը. Երկրորդ, թեթև և թեթև պոլիմերային նյութերի օգտագործման շնորհիվ մեքենայի ընդհանուր քաշը նվազում է, ինչը նշանակում է, որ վառելիքը կխնայվի դրա շահագործման ընթացքում: Երրորդ, որպես մեկ միավոր պատրաստված, պլաստիկ մասերի բլոկները զգալիորեն պարզեցնում են հավաքումը և խնայում աշխատուժը:

  Ի դեպ, նույն առավելությունները խթանում են պոլիմերային նյութերի լայն կիրառումը ավիացիոն ոլորտում։ Օրինակ, օդանավի թևերի սալիկի արտադրության մեջ ալյումինե համաձուլվածքը գրաֆիտ պլաստիկով փոխարինելը թույլ է տալիս նվազեցնել մասերի քանակը 47-ից մինչև 14, ամրացումները 1464-ից մինչև 8 պտուտակ, նվազեցնել քաշը 22% -ով և արժեքը 25% -ով: Միևնույն ժամանակ, արտադրանքի անվտանգության սահմանը կազմում է 178%: Առաջարկվում է ուղղաթիռի շեղբեր և ռեակտիվ շարժիչի օդափոխիչի շեղբեր պատրաստել ալյումինասիլիկատային մանրաթելերով լցված պոլիկոնդենսացիոն խեժերից, ինչը նվազեցնում է ինքնաթիռի քաշը՝ պահպանելով ամրությունն ու հուսալիությունը: Համաձայն անգլիական թիվ 2047188 արտոնագրի՝ ինքնաթիռի կամ ուղղաթիռի ռոտորի շեղբերների կրող մակերեսները պոլիուրեթանային շերտով պատելը ընդամենը 0,65 մմ հաստությամբ մեծացնում է դրանց դիմադրությունը անձրևային էրոզիայի նկատմամբ 1,5-2 անգամ։ Խիստ պահանջներ են դրվել առաջին անգլո-ֆրանսիական գերձայնային մարդատար ինքնաթիռի՝ Concorde-ի նախագծողների առջեւ։ Հաշվարկվել է, որ մթնոլորտի հետ շփումը կարող է տաքացնել օդանավի արտաքին մակերեսը մինչև 120-150°C, և միևնույն ժամանակ պահանջվել է, որ այն չպետք է ենթարկվի էրոզիայի առնվազն 20000 ժամ։ Խնդրի լուծումը գտնվել է՝ օդանավի պաշտպանությունը մակերեսային ծածկելով ֆտորոպլաստիկայի բարակ թաղանթով: