ГДЗ по химии 10 класс, базовый уровень учебник Габриелян, Остроумов — страница 122

   Полиэтилен
   Реакция получения. Радикальная полимеризация этилена:

   Применение. Плёнки и пакеты, бутылки, контейнеры, трубы, изоляция кабелей, бытовые изделия.

Полипропилен
   Реакция получения. Координационно ионная полимеризация пропилена (на катализаторах Циглера — Натта):
   nCH₃ — CH = CH₂ ⭢ (— CH(CH₃) — CH₂ —)_n
   Применение. Прочные ёмкости и упаковка, автомобильные детали, трубы, нетканые материалы, волокна для текстиля.

Поливинилхлорид
   Реакция получения. Полимеризация винилхлорида:
   nCH₂ = CHCl ⭢ (— CH₂ — CHCl —)_n
   Применение. Трубы и фитинги, оконные профили, напольные покрытия (линолеум), изоляция проводов, искусственная кожа, плёнки.

Полистирол
   Реакция получения. Полимеризация стирола (винилбензола):
   nC₆H₅ — CH = CH₂ ⭢ (— CH(C₆H₅) — CH₂ −)_n
   Применение. Одноразовая посуда, упаковка, корпуса приборов, электроизоляционные материалы, вспененный полистирол (пенопласт) как теплоизолятор.

Политетрафторэтилен
   Реакция получения. Полимеризация тетрафторэтилена:
   nCF₂ = CF₂ ⭢ (— CF₂ — CF₂ —)_n
   Применение. Антипригарные покрытия посуды, химически стойкие прокладки и уплотнения, изоляция в электронике, детали, работающие в агрессивных средах.

Капрон (поликапролактам)
   Реакция получения. Чаще всего — полимеризация капролактама либо поликонденсация ε аминокапроновой кислоты с выделением воды.
   Применение. Волокна для чулочно носочных изделий, корд для шин, технические ткани, рыболовные сети, канаты.

Нейлон (полиамид 6,6)
   Реакция получения. Поликонденсация адипиновой кислоты и гексаметилендиамина:

   nHOOC – (CH₂)₄ – COOH + nH₂N – (CH₂)6 – NH₂ ⭢ [—CO—(CH₂)₄ – CONH – (CH₂)₅—NH—]_n + (2n – 1)H₂O

   Применение. Ткани и одежда, прочные нити, зубчатые колёса и втулки, детали машин, верёвки.

Лавсан (полиэтилентерефталат, ПЭТ)
   Реакция получения. Сополиконденсация этиленгликоля и терефталевой кислоты:

   nHO – (CH₂)₂ – OH + nHOOC – C₆H₄ – COOH ⭢ [—O—(CH₂)₂ – OOC – C₆H₄—CO—]_n + nH₂O

   Применение. Бутылки для напитков, текстильные волокна (полиэстер), плёнки, упаковочные материалы.

   Полимеризация — это процесс, при котором молекулы мономера (обычно с двойной связью, например этилен) последовательно присоединяются к растущей цепи. При этом не образуется никаких побочных продуктов: вся масса мономеров переходит в полимер. Рост цепи идёт по цепному механизму — есть стадии инициирования, роста и обрыва цепи, а молекулярная масса быстро становится большой. Примеры: получение полиэтилена из этилена:

   nCH₂ = CH₂ → (—CH₂—CH₂—)n, поливинилхлорида из винилхлорида, полистирола из стирола.

   Поликонденсация — это ступенчатый процесс: молекулы с функциональными группами (например, с гидроксильными и карбоксильными) взаимодействуют друг с другом, формируя полимерную цепь, и при этом обязательно выделяется низкомолекулярное вещество — чаще всего вода, иногда спирт или хлороводород. Чтобы получить высокомолекулярный продукт, важно строго соблюдать соотношение функциональных групп. Молекулярная масса нарастает постепенно. Примеры: синтез лавсана (ПЭТ) из этиленгликоля и терефталевой кислоты с выделением воды, получение нейлона 6,6 из адипиновой кислоты и гексаметилендиамина (тоже с образованием воды), синтез фенолформальдегидной смолы из фенола и формальдегида.

    В реакции полимеризации могут вступить следующие вещества:
а) пропен — имеет двойную связь, легко полимеризуется с образованием полипропилена.
б) акрилонитрил — содержит двойную связь (а также тройную в нитрильной группе, но для радикальной полимеризации важна именно двойная). Из него получают полиакрилонитрил (основа волокна нитрон).
г) бутадиен 1,3 — диен с сопряжёнными двойными связями; классический мономер для получения синтетических каучуков (например, бутадиенового каучука).
е) хлоропрен — тоже диен, из него синтезируют хлоропреновый каучук.

      Сообщение по теме «Роль полимеров в моей будущей профессии химика-технолога»:
   Когда я представляю себя в роли химика технолога, сразу вижу, что полимеры станут одной из главных сфер моей работы. Для технолога полимер — это не просто готовый материал, а объект управления: меняя условия и состав, можно целенаправленно получать продукт с нужными свойствами.
   В первую очередь моя работа будет связана с организацией и контролем процессов синтеза. Например, при получении полиэтилена важно правильно подобрать катализатор, температуру и давление: от этого зависят молекулярная масса, степень разветвлённости и, как следствие, прочность и гибкость материала. Мне придётся следить за чистотой мономера, потому что даже небольшие примеси могут остановить рост цепи или ухудшить качество продукта. Здесь пригодятся навыки расчётов: определение выхода полимера, учёт потерь, контроль конверсии мономера. Такие задачи мне уже встречались в учебных примерах — и именно в них видна связь теории с реальным производством.
   Ещё одна важная часть работы — подбор и введение добавок. Чистый полимер редко используют как есть: в него добавляют пластификаторы, чтобы сделать материал эластичнее, стабилизаторы — чтобы он не разрушался от света и тепла, наполнители — чтобы удешевить продукт и повысить прочность. Как технолог я буду подбирать эти компоненты и их дозировки, проверять совместимость и следить, чтобы добавки не ухудшали другие свойства. Например, избыток пластификатора может снизить термостойкость, а неправильный стабилизатор — вызвать окрашивание материала.
   Не менее значима работа с характеристиками конечного продукта. Химик технолог должен уметь оценивать свойства полимера и корректировать процесс, если параметры не соответствуют техническому заданию. Это и вязкость расплава (она важна для формования изделий), и прочность на разрыв, и температура размягчения, и химическая стойкость. Часто для этого используют лабораторные методы: определение молекулярной массы, термогравиметрический анализ, испытания на растяжение. По результатам тестов приходится менять условия процесса или состав композиции.
   Отдельный блок задач — работа с отходами и вторичным сырьём. Полимеры долговечны, и на производстве неизбежно образуются обрезки, брак, использованная упаковка. Как технологу мне нужно будет разбираться в способах переработки: механической, химической, в сортировке разных типов пластика и в том, как вторичное сырьё влияет на свойства нового продукта. Например, переработанный ПЭТ может иметь меньшую молекулярную массу, и это нужно учитывать при подборе условий переработки и состава добавок.
   Также важно учитывать требования безопасности и экологичности. При работе с мономерами и растворителями нужно строго соблюдать правила: многие из них горючи, токсичны или образуют опасные пары. Кроме того, всё чаще от технологов ждут решений, которые снижают нагрузку на окружающую среду: использование биоразлагаемых полимеров, уменьшение доли трудноперерабатываемых композиций, оптимизация процессов для снижения энергозатрат.
   Наконец, полимеры — это ещё и поле для инноваций. Новые катализаторы, сополимеры с уникальными свойствами, композиты с нанонаполнителями — всё это требует от химика технолога умения читать научную литературу, ставить эксперименты и масштабировать лабораторные результаты до промышленного уровня.
   Таким образом, в профессии химика технолога полимеры — это центральный объект работы: от подбора условий синтеза до контроля качества и поиска экологичных решений. Именно здесь химические знания превращаются в реальные технологии, а точность расчётов и внимание к деталям напрямую влияют на качество конечного продукта.