Капрон

Лавсан

Нейлон

Поликонденсация - это процесс образования полимеров - сложных органических или неорганических веществ, состоящих из большого числа структурных звеньев, связанных между собой химическими связями.Обычно полимеры характеризуются очень большим количеством звеньев (входящих в них мономеров). Их количество может изменяться от сотен до тысяч и более. При этом характеристикой полимера можно назвать и постоянство его свойств (химических и физических) при соединении к нему дополнительных звеньев. Существует реакция полимеризации и поликонденсации - обе химические реакции приводят к образованию полимеров, но при реакции поликонденсации выделяется побочный продукт - вода.

В реакцию поликонденсации кроме фенолов и альдегидов способны вступать карбоновые кислоты и спирты. Если кислота и спирт содержат в своих молекулах по две функциональные группы, то между ними возможна полиэтерификация с образованием макромолекул полиэфира.

Впервые исследованиями этих необычных полимеров в начале 20 века занялся американский химик Уоллес Хью Карозерс. Но те полимеры, которые он получил, плавились при низкой температуре и вступали в химическую реакцию с водой. Такие свойства, конечно же, не позволяли изготавливать из полученных полимеров химические волокна. Позже было обнаружено, что при химической реакции терефталевой кислоты и этиленгликоля происходит образование полимера полиэтилентерефталат.

полимера полиэтилентерефталат

Этот полученный полимер широко применяется для изготовления прочной небьющейся посуды и бутылок. Кроме того, полиэтилентерефталата отлично подходит для производства синтетической ткани. Впервые такая ткань была получена в середине 20 века Англии. Ткань получила название «терилен» (что означает – производная терефталевой кислоты). У нас эта ткань получила название «лавсан» (в честь лаборатории высокомолекулярных соединений).

Вот некоторые химические и физические свойства лавсана:

Температура плавления лавсана +260 0С. В органических растворителях и воде, мыле и стиральных порошках лавсан не растворяется. Насекомые его не едят, на свету не выцветает. А вот, получают саму лавсановую нить так: сначала получают полимер полиэтилентерефталат, затем его плавят и в расплавленном горячем виде выдавливают через специальные фильтры с маленькими отверстиями. Полученные нити растягивают, придавая им большую прочность.

Для производства тканей применяются также смеси хлопка и лавсана. Такой симбиоз намного эффектевнее, так как ткань, изготовленная и лавсана и хлопка почти не сминается после стирки и не изменяет своих первоначальных размеров.

Лавсан широко используют в промышленности для изготовления покрытий, различных обшивочных тканей, лент, прочных нитей и верёвок.

Получение нейлона

Получение нейлона
Получение нейлона

Получение нейлона, как и множество других полезных веществ и компонентов в науке, было получено случайным образом. При проведении химических экспериментов с одной из органических кислот - адипиновой и веществом гексаметилендиамином было получено сложное химическое вещество, которое подвергли действию высокого давления и температуре. В результате химической реакции образовался первый (в середине 20 века) полиамид - полигексаметиленадипинамид. В этом же году в США организовано производство нейлона 66. Название этого материала - тоже необычно и состоит из двух слов: N.Y. (Нью-Йорк) и Lon (Лондон). Цифры в названии показывают, какое количество атомов углерода содержится в димере, вторая цифра - в дикарбоновой кислоте.

Получение капрона

Получение капрона было освоено через несколько месяцев из нового полимера - поликапроамида Это вещество стало продуктом реакции поликонденсации при нагревании аминокапроновой кислоты под давлением. Благодаря основному составляющему компоненту - аминокапроновой кислоте - полученное новое вещество назвали капроном. Для того, чтобы придать полученному материалу дополнительную прочность, нейлон и капрон расплавляли, пропускали через фильтр, получали длинные нити. А когда нити достаточно остывали, их подвергали вытягиванию.

Свойства полиамидов

полиамидное волокно
полиамидное волокно
изделия из полиамида
изделия из полиамида

Свойства полиамидов достаточно разнообразны и даже бывают полезны. Такие волокна эластичны, выдерживают приличный температурный нагрев. Волокна из полиамида обладают высокой прочностью - наибольшей из известных природных волокон. Кроме того, полиамидный материал стоек к трению и износу. Красить его можно в самые различные цвета, добавляя к расплавленному полиамидному материалу соответствующий краситель. Полиамиды нейлон и капрон некоторым образом напоминают природный шёлк. Широкое применение таких нитей нашла лёгкая промышленность при изготовлении одежды (колготок, чулков), прочных сетей, парашютной ткани.

Материалы, получаемые на основе полиамидов - различные пластмассы, вытесняют из использования многие природные материалы, в том числе и металлы.

Волокно из ацетилена

Непредельные углеводороды известны уже давно, но только сто лет назад узнали о том, что, например, из горючего газа ацетилена (химическая формула C2H2 или ацетилен) можно получить прочное химическое волокно - волокно из ацетилена, проведя с ним всего лишь две химические реакции. Этим веществом стал полиакрилонитрил. Полиакрилонитрил — (или волокно из ацетилена) это сложное химическое вещество, получаемое при полимеризации акрилонитрила. В свою очередь акрилонитрил образуется в результате химической реакции соединения: присоединения к ацетилену цианистого водорода:

получение акрилонитрила
получение акрилонитрила

получение полиакрилонитрила
получение полиакрилонитрила

Этот полимер обладает несколькими полезными свойствами: устойчив к влаге и сильному свету, кроме того, при деформации растяжения он становится ещё прочнее благодаря переориентации молекул в соответствующем направлении. Полиакрилонитрил широко применяют при изготовлении парусов и флагов. Также этот материал широко применяют для изготовления купальников, так как материал не теряет своей формы и достаточно быстро высыхает.