Нам известно (см. учебник для 8-10 кл.), что полиэтилен получается полимеризацией этилена под высоким давлением и при нагревании:
nCH2=CH2→(-CH2-CH2-)n
Средний молекулярный вес такого полимера бывает разный - от 20 000 до 40 000. На рисунке 6 представлена модель молекулы полиэтилена.
Полиэтилен - твердый, белого цвета, несколько жирный на ощупь материал, по внешнему виду напоминает парафин. Он легче воды (удельный вес 0,92-0,95), При поджигании загорается медленно и горит синеватым пламенем без копоти.
Полиэтилен термопластичен. Температура его размягчения около 110°. В нагретом состоянии из полиэтилена легко формуются изделия, прочно сохраняющие форму после охлаждения.
Рис. 6. Модель молекулы полиэтилена:чтемные шарики изображают атомы углерода, светлые шарики - атомы водорода (в нижнем ряду видны не все атомы водорода)
Полиэтилен не только внешне напоминает парафин, он сходен с предельными углеводородами и по своему строению:
-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-...
Этим и объясняется высокая химическая стойкость полиэтилена. При обычной температуре на него, как и на предельные углеводороды, не действуют ни кислоты, ни щелочи, ни окислители. Полиэтилен Обладает также исключительно высокими электроизоляционными свойствами.
Благодаря своим замечательным свойствам полиэтилен с каждым годом находит все более широкое применение.
Он стал незаменимым материалом для изоляции проводов в радиолокационных, радиотехнических, телемеханических и тому подобных устройствах.
В химической промышленности полиэтилен используется для антикоррозионных покрытий и для изготовления деталей аппаратов, работающих в условиях действия агрессивных (химически активных) веществ.
В строительном деле он используется для изготовления водопроводных труб. Трубы из полиэтилена значительно легче стальных, благодаря гибкости они легко укладываются в траншеи, не боятся коррозии, не лопаются при замерзании в них воды.
Прозрачные пленки из полиэтилена водонепроницаемы, хорошо пропускают ультрафиолетовые лучи; их с успехом применяют для остекления парников и теплиц вместо тяжелого и хрупкого силикатного стекла, для укрытия плодово-ягодных культур и саженцев от заморозков и т. п. Полиэтиленовые пленки оказываются прекрасным упаковочным материалом для самых разнообразных предметов, начиная от продуктов питания до машин й механизмов включительно.
Из полиэтилена изготавливают небьющуюся, очень легкую и гигиеничную посуду и разнообразные предметы бытового назначения - фляги, бутылки, мыльницы, расчески и т. д.
В последние годы найден способ получения полиэтилена при обычном давлении в присутствии катализатора*. Получаемый при этом полимер имеет значительно больший молекулярный вес и по ряду свойств (прочности, теплостойкости) превосходит полиэтилен высокого давления.
*(Катализатором полимеризации этилена служат триэтилалюмлний Аl(С2H5)3 и чётыреххлористый титан-TiCl4.)
Вопросы и упражнения
24. В чем сходство полиэтилена по строению и свойствам с предельными углеводородами?
25. Назовите важнейшие применения полиэтилена и укажите, на каких свойствах полимера они основаны.
26. Почему посуду из полиэтилена нельзя нагревать на огне?
27. Пленка из полиэтилена легко сваривается при прикосновении 1С ней горячего предмета. Какое свойство полиэтилена лежит в основе этого явления?