Светопрозрачные полимерные материалы

Полимерные материалы – это современные универсальные материалы, которые обладают заранее заданными свойствами и потому более популярны, нежели естественные. Например, каучук и резина, пластик и смолы широко применяются в различных отраслях промышленности...

Из учебника по химии почти дословно: полимеры – это органические и неорганические вещества, соединённые в длинные молекулы.

С такими веществами человек начал сталкиваться на заре своего развития. Это всем известные природные материалы – кожа, мех, хлопок и другое. Для своего жилища он использовал глину и известняк. Позже появился цемент.

Первый светопрозрачный материал, целлулоид, изобрели в середине XIX века нашей эры. Это вещество было создано на основе модифицированного природного материала, целлюлозы. На основе простых и сложных эфиров целлюлозы разработаны и выпускаются различные плёнки, волокна, лакокрасочные материалы и т. п.

Фотоиндустрия и кинематограф делали свои первые шаги благодаря прозрачной пленке, произведённой на основе нитроцеллюлозы.

ХХ век, точнее, его начало и середина, стал временем появления таких материалов, как оргстекло, плексигласс, полиэтиленовая плёнка и других. Позднее появились большое количество разнообразных модификаций поликарбонатов, полиакрилов.

Наиболее распространены на сегодняшний день следующие прозрачные материалы:

• целлулоид и его производные;
• оргстекло;
• полистирол;
• поликарбонат;
• поливинилхлорид;
• полиэтилен.

Целлулоид

Пластичная масса (пластмасса), в основу которой входит нитроцеллюлоза, пластификаторы, различные масла и краситель. Выпускается в виде листов, прозрачных или окрашенных. Весьма горючий материал, вследствие чего применение ограничено. Но… теннисные мячи для настольного тенниса изготавливают именно из целлулоида.

Оргстекло

Прозрачный пластик на основе многочисленных видов акрилатов. Выпускается листами, которые в дальнейшем подвергаются дополнительной обработке. Одно из важных свойств органического стекла – высокая ударная прочность. По этому параметру оно значительно превосходит распространённое стекло. В годы войны этот материал широко использовался в авиастроении. Из него изготавливали фонари кабин лётчика и турели для борт-стрелков.

Из-за высокой горючести, малой устойчивости к повышенным температурам оргстекло было постепенно вытеснено другими светопрозрачными материалами.

Полистирол

Хрупкий, жёсткий полимер. Обладает высокой степенью оптического светопропускания. Достаточно лёгок. Имеет малую механическую прочность. Отличный диэлектрик. Не поглощает воду. Стоек к низким температурам. Горюч.

Из полистирола выпускают широкую номенклатуру одноразовой посуды, делают детские игрушки. В строительной индустрии полимер применяют при изготовлении прозрачных цветных витражей, перегородок. Потолочные клеевые плитки, декоративные багеты, различные виды клеев – это тоже продукция из полистирола.

Поликарбонат

Первое упоминание о поликарбонате было в конце XIX века. Во время опытов было получено прозрачное вещество, нерастворимое в большинстве жидкостей. Технический поликарбонат произвели в середине XX века. Но известность и массовое внедрение в производство полимер получил во второй трети прошлого века. Был изобретён сотовый поликарбонат.

• Монолитный прозрачный полимер используется для производства линз, компакт-дисков, очков, а также в светотехнической промышленности.
• Листы сотового поликарбоната нашли применение в сельском хозяйстве, это прозрачные перекрытия для парников и теплиц.
• В медалях, выпущенных к зимним Олимпийским играм 2014 г. в Сочи, прозрачные вставки – поликарбонат.

 

Поливинилхлорид

Полимер винилхлорида – бесцветная прозрачная пластмасса. Плёнка для натяжного потолка, искусственная кожа, изоляция электрических проводов – всё это поливинилхлорид.

Всем известное напольное покрытие бытовой линолеум также производят из этого полимера.

Старшее поколение помнит поливинилхлорид по бытовому названию грампластинок – «диск из винила».

В промышленности выпускается светопрозрачная продукция из ПВХ – волнистые (гофрированные) листы, напоминающие кровельный материал, шифер. Используются в качестве навесов над остановочными комплексами, для перекрытия террас и беседок. Листами ПВХ удобно перекрывать парники и теплицы.

Благодаря своей прочности, из полимерных изделий делают устойчивые ветрозащитные заборы.

Полиэтилен

Термопластичный полимер этилена – самая известная пластмасса. Большое количество людей ежедневно сталкивается с изделиями из полиэтилена. Это, в первую очередь, различные виды упаковок, например: пищевые полиэтиленовые пакеты или пузырчатая упаковка промышленных и бытовых изделий.

Бутылки, пластиковая тара, банки, лейки, канистры – это тоже полиэтилен.

До появления жёстких светопрозрачных полимеров, полиэтиленовая плёнка широко применялась (и применяется) в промышленном сельском хозяйстве и на дачных участках в качестве укрывного материала.