Cороко Максим 11 Б/Ф класс. Капрон: формула и мономеры Капрон (или полиамид-6) – синтетическое полиамидное волокно. [ – N – (CH 2 ) 5 – C – ] n H O Мономеры: — презентация

ПОЛИАМИДНЫЕ ВОЛОКНА

формуют из расплавов алифатических полиамидов. Выпускаются в виде непрерывных нитей и штапельного волокна (линейная плотн. 1,7-187,0 текс), а также мононити. Характеризуются высокими прочностью (300-900 мН/текс при относительном удлинении 13-65%), эластичностью, усталостной выносливостью, износостойкостью, хорошим сопротивлением ударным нагрузкам, сравнительно невысоким модулем упругости, низкими гигроскопичностью (причина повышенной электризуемости), свето- и термостойкостью (макс. рабочая температурара 80-150°С. Устойчивы к растворам щелочей (при обычных температурах), алифатическим спиртам, ацетону, CCl4, углеводородам, эфирам; растворяется в концентрированных минеральных кислотах, фенолах, CHCl3, нитробензоле, диметилацетамиде, ДМФА, некоторых фторпроизводных спиртов и органических кислот. Крашение — поверхностное и в массе, преимущественно дисперсными и кислотными красителями. Применяется для изготовления товаров народного потребления, копировальных материалов, рыболовных сетей, канатов, щетины и др. См. также Поликапроамидное волокно.

Капроновая нить

Изучив синтез капрона, нужно уточнить один момент. Получается в результате реакции капроновая смола. Из смолы делают волокна, из волокон нити, из нитей ткани, но обо всем по порядку.

Полученная в результате синтеза смола, нагревается почти до 3000С и выдавливается через специальные формы-сита с определенными отверстиями. На выходе струи охлаждаются воздухом, вытягиваются. Волокна готовы. В дальнейшем если необходимо их скручивают в нити.

Нити получаются очень прочные. К примеру, ниточка толщиной 0,1 мм способна выдержать груз весом более полу килограмма. Нити капрона отличаются повышенной стойкостью к истиранию, они не рвутся, а лишь растягиваются, после снятия нагрузки возвращаются в исходное положение, нити устойчивы к бактериальным атакам.

Из минусов капроновых нитей, можно отметить, что капрон накапливает статическое электричество, химически не стоек – разрушается под действием кислот и длительного воздействия ультрафиолета.

Существует несколько типов капроновых нитей:

• Эластичные (эластик) – устойчивые к растяжению, получаемые закручиванием волокна. Используются для производства колготок, носочков, чулок.
• Нити Мэрон – более объёмные нити. Они получаются путем температурной обработки эластика. Обладают более высоким влагоёмким показателями, поэтому используются для производства трикотажа, белья.
• Нити гофрон–механически искривлённые нити Мэрон. Применяются так же для изготовления белья и трикотажа.

Капроновые нити широко распространены. Признание получили благодаря прочности и низкой стоимости.

ПОЛИАМИДЫ

полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы амидные группы —CO—NH—. Наибольшее значение имеют П. общих формул [—HNRNHOCR’CO—]n и [—HNR»CO—]n, где R, R’= Alk, Ar, R» = Alk. Термопласты. Молекулярная масса обычно 10-30 тыс., плотность 1,02-1,35 г/см3, макромолекулы связаны между собой водородными связями, что обусловливает относительно высокие температуры плавления П. Максимальная степень кристалличности 40-70%. Растворяется в сильнополярных растворителях (напр., концентриров. H2SO4, COOH, крезолах), диметилацетамиде, не растворяется в воде; устойчивы в маслах, бензине, разбавленных и концентрированных растворах щелочей, разбавленных кислотах. При повышенных температурах деструктируются кислотами, щелочами, аминами. Характеризуются высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения, хорошими электроизоляционными и прочностными свойствами. Водород амидной группы способен замещаться на алкильные и др. радикалы; замещенные П. обладают низкой степенью кристалличности и относительно невысокими температурами плавления. Получение: поликонденсация дикарбоновых кислот (или их эфиров, дихлорангидридов) с диаминами; полимеризация лактамов. Применяется главным образом в производстве волокон, пленок, конструкционных, электроизоляционных и бытовых изделий; основа клеев. См., напр., Поли-ε-капроамид.

Сферы применения капрона

Капроновое полотно применяют для изготовления штор, тюлей, свадебных нарядов, одежды, а как отмечалось ранее, для технических целей активно используются в автомобилестроении.

Шторы/тюли из капрона — лёгкое и изящное украшение домашнего интерьера. Тюли хорошо пропускают солнечный свет, красиво укладываются в изящные волны. Можно подобрать модели для любого помещения – строгого офисного, элегантного гостиного, уютного кухонного или нежного спального.

Что касается одежды, то тюлевые, капроновые элементы не заменимы в шитье свадебных нарядов и вечерних платьев. Капрон позволят создать эффект «открытого тела». Данным фокусом пользуются дизайнеры при создании не только вечерних элегантных платьев, но и нарядов для гимнасток, фигуристок. Капроновые элементы украшаются стразами, блесками.

Более «жесткое» капроновое волокно применяется для армирования автомобильных покрышек. И еще одна область использования капроновых тканей – фильтрация. Из капроновых нитей ткут фильтровальные ткани. Они используются на производствах и в станциях очистки сточных вод, для отделения осадочных твердых фракций от жидкости.

ПОЛИ-ε-КАПРОАМИД

(полиамид-6, капрон, перлон, силон и др.) [—HN(CH2)5CO—]n, термопласт; Молекулярная масса 10-15 тыс.; плотность 1,13-1,15 г/см3; пл 225°С, разм 210°С, хр от -25 до -30°С, степень кристалличности до 60%; растворяется в концентриров. H2SO4, HCOOH; устойчив в маслах, бензине, концентрированных и разбавленных растворах щелочей и разбавленных кислотах. Самозатухает; раст 60-70 МПа, изг 90 МПа, ударная вязкость 150 кДж/м2, относительное удлинение 150-400%, v 2·1014 Ом·м; максимальное водопоглощение 8-12%. Получение: полимеризацией ε-капролактама. Применяется главным образом в производстве волокна, а также пленок, подшипников, зубчатых и червячных колес, втулок и др. деталей машин, электроизоляционных и бытовых изделий.

Полимеризация и поликонденсация. Полимеры

Чтобы поделиться, нажимайте

Традиционно в каждом ЦТ встречаются задания на полимеры, которые получают путём реакций полимеризации и поликонденсации. Но справляются с этими заданиями далеко не все абитуриенты. Вот я и решил устранить этот пробел в ваших знаниях.

Я сделал выборку всех полимеров, которые встречались в ЦТ всех лет с учётом реакций их получения. А также сделал видео-решение одного из самых сложных заданий на полимеры из ЦТ по химии 2008.

Полимериза́ция

(др.-греч. πολυμερής — состоящий из многих частей) — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует так называемое мономерное (структурное) звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаков.

Поликонденсация

— процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп.

Т.е при поликонденсации помимо полимера образуется ещё какое-либо низкомолекулярное вещество, а при полимеризации — только полимер!

Полимеризацией получают:

1) плексиглас: из метилметакрилата

2) полистирол

3) поливинилацетат

4) хлоропреновый каучук (полихлоропрен): из 2-хлорбутадиена-1,3

5) бутадиеноввй каучук

6) тефлон (политетрафторэтилен)

7) полипропилен, полиэтилен и т.п.

капрон: из капролактама. Капрон также можно получить путём поликонденсации.

Поликонденсацией получают:

1) лавсан (полиэтилентерефталат): терефталевая кислота + этиленгликоль

2) кевлар: фенилен-1,4-диамин (пара-фенилендиамин) + терефталоилхлорид (дихлорангидрид терефталевой кислоты)

3) найлон: адипиновая кислота + гексаметилендиамин

4) полипептиды: из аминокислот

5) фенолформальдегидные смолы: фенол + формальдегид

6) капрон: из бета-аминокапроновой кислоты.

А38 ЦТ 2008. В основе получения каких веществ лежит реакция полимеризации, а не поликонденсации?

1) вискоза, тринитроцеллюлоза, триацетилцеллюлоза

2) лавсан, кевлар, капрон

3) плексиглас, полистирол, тефлон

4) найлон, полипептиды, фенолформальдегидные смолы

А также вы можете проделать большое число заданий на эту тему с подробными видео-объяснениями в отдельном разделе «Полимеры»

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

Посмотреть все видео-уроки вы можете здесь, нажав на эту строку

Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ и ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку

Александр Коньков, автор и основатель первого в СНГ проекта по видео-подготовке к ЦТ и ЕГЭ по химии «Your System Education»

ПОЛИКАПРОАМИДНОЕ ВОЛОКНО

(капрон, амилан, дедерон, найлон-6, перлон, стилон и др.), формуют из расплава поли-ε-капроамида. Выпускается в виде непрерывной нити и штапельного волокна; линейная плотн. 1,7-187,0 текс. Малоустойчиво в концентрированных кислотах и растворах щелочей, плесенестойко, не разрушается молью и термитами. Прочность 400-900 мН/текс, относительное удлинение 14-60%. Применяется при производстве кордных нитей и тканей для шин и РТИ (напр., конвейерных лент), одежных тканей, трикотажных изделий, ковров и др. См. также Полиамидные волокна.
*Материалы печатаются по книге: Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л. Кнунянц. – М., Изд-во «Советская энциклопедия», 1983. – 792 с.

вверх

Технология получения капрона

Процесс получения капрона не простой. Вначале путем гидрирования при пониженном давлении и температуре фенол переводят в циклогексанон. Затем, полученное соединение под действием гидроксиламина переходит в циклогексаноноксим (схема 1→2). И уже из него, под действием серной кислоты в ходе протекания бекмановской перегруппировки образуется капролактам(схема 2→3)

Далее по механизму «раскрытия цикла — присоединение» происходит гидролитическая полимеризация капролактама – синтез капрона.