Ўзбекистон Республикаси Олий ва махсус ўрта таълим вазирлиги олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик сифатида тавсия этган

2-§.ПЛАСТИК МАССАЛАР
Асосий компоненти синтетнк полимер бўлган материаллар пластик массалар (пластмассалар) дейилади. Пластмассаларнинг баъзилари полимер ва қўшимча моддалардан (бўёқ, сурков мойи, стабилизатор) таркиб топган бўлса, баъзиларининг таркибида булардан ташқари тўлдиргичлар ва пластификаторлар ҳам бўлади.
Революцияга қадар Россияда пластик массалар деярли ишлаб чиқарилмас эди. 1912 йилда бир группа рус химиклари— Г.С.Петров, В.И.Лисев ва К.И.Тарасов— фенол (карбол кислота С₆Н₆ОН ёки крезолларни СН₃С_СН₄ОН нефть сульфокислоталари (Петров „контакти") иштирокида. формальдегид СН₂О билан кондексатлаб термореактив пластмасса—карболит ҳосил қилдилар. Карболит электр-изоляция дотериали сифатида техника чинниси ўрнида ишлатилади. 1914 йилда бу пластмасса Орехово-Зуеводаги кичикроқ заводда ишлаб чиқарила бошланди. Бу завод 1922 йилгача мамлакатдаги ягона корхона эди. 1925 йилда Москва яцинида казеин ва формальдегид асосида оқсилли пластик — галалит ишлаб чиқарадиган завод ишга туширилди. Ленинграддаги Охотинск кимё комбинатида 1926 йилда коллексилин асосида целлулбид ишлаб чиқариш ташкил этилди. Шундан кейин копал (кам эрийдиган фенол-формальдегид смола), текстолит учун анилнн-аммиакли бакелит, бензилцеллюлоза, автомобиль штурваллпри ишлаб чиқариш учун нитро ва ацетилцеллюлоза этроли, ацетилцеллюлоза плёнкаси, фото ва рентген плёнкалари, винилпласт, поливинилбутираль плёнкалар, заррачалар ҳосил қплмай синадиган шиша, юқори босимда олинадиган полнэтилен, эпоксид смолалар, стиролнинг акрил кислота нитрили билан ҳосил қилган сополимери ва бошқа материаллар ишлаб чиқариш йўлга қўйилди.
МДҲда 1938 йилда полиметилметакрилат ва поливинил-хлорид, 1939 йилда эса аминопластлар ишлаб чиқарила бошланди. Урушдан кейинги биринчи беш йилликда (1946—1950 йиллар) пластмассалар ишлаб чиқариш уч марта кўпайди. Фенол-формальдегид смолалар ва фенопластлар, карбамид смолалар ҳамда аминопластлар, полиеинилхлорид ишлаб чиқариладиган йирик корхоналар вужудга келтирилди. 1949 йилда полистпрол, 1950 йилда, юқори босимда олинадиган полиэтилен, 1955 йилда эса ион алмаштирувчи смолалар ишлаб чиқарила бошланди. Мамлакатимизда полимеризацион пластмассалар ишлаб чиқариш бўйича янгидан-янги қувватлар ишга туширилмоқда, улар учун арзон ва кенг тарқалган нефть-кимёвий хом ашёдан — нефть, нефтни қайта ишлаш- маҳсулотлари ва табиий газлардан фойдаланилмоқда. Умумий пластмассалар ишлзб чиқаришда нефть-кимёвий хом ашёнинг салмоғи 1958 йилдаги 15% ўрнига 1965 йиллда 70% га етди.
Пластмассалар саноатини янги хом ашё базасига ўтказиш мехнат унумдорлигини оширади ва маҳсулот таннархини 2 — 3 марта камайтиради.
Ривожланган капиталистик мамлакатларда ҳам пластик массалар ишлаб чиқариш анча кўпайди, уларда полимер материаллар ишлаб чиқариш умумий ҳажмининг энг катта қисми учта пластик — полиэтклен, поливинихлорид ва полистирол ҳоссасига тўғри келади. Бу пластиклар ишлаб чиқариладиган барча полимерлаш материалларининг 90% ини ташкил этади ва уларнинг миқдори ишлаб чиқариладиган поликойденсациялаш пластмассаларига қараганда 2,2 марта ортиқ. Баъзи капиталистик мамлакатларда пластик массалар ишлаб чиқаришга. оид маълумотлар 32-жадвалда келтирилган.
32- ж а д в а л

Пластик массалар саноатн мамлакатимиз халқ хўжалигининг турли соҳалари учун маҳсулотнинг қуйидаги асосий турларини ишлаб чиқаради;
а) қолиплаш материаллари; прессланадиган кукун моддалар; смолалар шимдирилган толали массалар ва тўқималар (газламалар); қуйма ва экструзион гранулят — бевосита ва қуйма пресслаш усулида буюмлар ясаш, босим остида қуйиш, марказдан қочма усулда қуйиш хамда экструзия учун материаллар;
б) саноатнинг турли тармоқларида ишлатиш ва кейин механик ишлов бериш, пресслаш, штамплаш, вакуумда ҳамда пневматик қолиплаш ва бошқа усулларда ишлов бериб буюмлар ясаш учун плита, плёнка, труба ва турли шаклдаги бошқа ярим тайёр маҳсулотлар;
в) тўлдиргичларга шимдириш, орасига тола қўйилган ҳажмдор буюмлар тайёрлаш; турли мақсадларда ишлатиладиган лаклар тайёрлаш учун шимдириладиган ва лакли смолалар (суюқ ҳамда қаттиқ);
г)турли қолиплаш усуллари билан тайёрланган ва тайёр ҳолда ёки машина, асбоб ва ускуналарни комплектлаштириш учун ишлатиладиган пластмасса буюмлар;
д)газ тўлдирилган пластмассалар (кўпик пластлар ва ғовак пластлар);
е) материалларга шимдириш, деталларни маҳкам ўрнатиш, герметизациялаш ва бошқа мақсадларда буюмлар ичига қуйиладиган шимдириш ва қуйиш компаундлари (суюқ ва қаттиқ бўлади, қуйиладиган совуқда ёки иссиқда қотадиган бўлади);
ж) бир жинсли ёки ҳар хил материалларни иссиқ. ҳолда ва совукда бир-
бирига ёпиштириш учун ишлатиладиган елимлар ва елим компонентлари;
з) замазкалар, герметиклар, чангитиб сепиладиган кукунлар ва бошқа
материаллар;
и) ион алмаштирувчи смолалар.

3-§.Полимерланиш смолалари ва улар асосида олинадиган пластик массалар

Полиолефинлар. Номидан. кўриниб турибдики, юқори молекуляр бирикмаларнинг молекуляр массаси жуда катта бўлади. Бу ўн минглаб, юз минглаб ва ҳатто миллионлаб бош-ланғич молекулалардан таркиб топган улкан молекулалар (макромолекулалар) дир. Бошланғич молекулаларнинг бундай кўп миқдори ўзаро бирикиши натижасида макромолекулада тегишли равишда янги сифат хусусиятлар пайдо бўлади. Бундай улкан молекулалар кимёвий бирикиш реакцияси натижасида ҳосил бўлади. Шу типдаги одатдаги реакциялардан фарқли равишда, бу ерда бир хил, оддий тузилган қуйи молекуляр органик бирикмаларнинг мономерларнинг жуда кўп молекулалари ўзаро бирикади.
Олефинлар инициаторлар¹ таъсирида (инициаторли полимерланиш) инерт газлар иштирокида фақат ҳарорат таъсирида (термик полимерланиш) занжирли механизм бўйича полимерланиши мумкин. Олефинларни полимерлашда мономерларни полимерлашнинг барча асосий учала вариантидан — соф ҳолидаги мономернинг блокли полимерланиши, эритмада полимерланиши ва эмульсион полимерланиш усулларидан фойдаланиш мумкин.
Саноатда соф мономерларнинг блокли полимерланиши ва эмульсия усули қўлланилади. Юқори молекуляр бирикмалар (полимерлар) ҳосил бўлишига олиб келувчи реакциянинг умумий схемаси қуйидагича: пМ  (М)п, бу ерда М—мономер молекуласи, п—полимерланиш даражаси (олинган молекулалар сони). Бу деган сўз, мрномер М нннг п молекуласи ўзаро кимёвий бирикиб, битта катта занжирли мрлекулани ҳосил қилади демакдир; бу занжирда мономер бирликмалари п марта такрорланган бўлади:
М₁+М₂+М₃+М₄+... +М_п М₁ - М₂ - М₃ - М₄-... —М_п
Бундай бирикиш реакциялари полимерланиш реакциялари деб аталади ва каррали боғланган (қўшбоғли ва учламчи боғли) бирикмаларда содир бўлади. Кўпинча, бу бирикмалар икки қўшни углерод атоми, масалан, худди этилен молекуласидаги Н₂С қСН₂ каби қўшбоғ билан бириккан органик моддалардир. Тўйинмаган бундай бирикмаларни (олефинларни) полимерлаш бўйича дастлабки тажрибалар ўтган асрдаёқ А.М. Бутлеров томонндан олиб борилган. Бу билан полимерланиш процессларини ўрганишга асос солинди. Қўшбоғли бирикмалар энергияга бой ва уни қўшбоғнинг узилиши вақтида ажратиб чиқара олади. Молекуладаги қўшбоғ, одатда, бўш валенти бўлганлиги туфайли реакцияга киришиш хусусияти кучли бўлган эркин радикал таъсирида узилади. Эркин радикал (метил, этил, пропил, фенил ва шу кабилар) ушбу мисолда этилен молекуласига бирикиб, уни бир учида бўш валенти бўлган янги радикалга айлантиради:
I) R^• + СН₂ қСН₂ → R^•+- СН₂-СН₂ - → R- СН₂-СН₂^•
Бундай радикал (I) жуда актив ва ўз навбатида этиленнинг бошқа молекуласини бириктириб олиб, ўзида эркин валенти бўлган янада узунроқ радикал (I I) ҳосил қилиш хусуслятига эга:
(II) R-СН₂-СН₂^• + СН₂қСН₂  R-СН₂-СН₂^• + -СН₂-СН₂- R—СН₂-
СН₂—СН₂-СН₂^•
Этиленнинг учинчи, тўртинчи ва бошқа молекулалари ҳам худди шу тарзда бирикади. Бунда айнан занжирли реакция содир бўлади, бу реакциянинг механизми Н.Н. Семенов ва унинг ходимлари томонидан кашф этилган ва ўрганилган. Бундай тез борадиган занжирли реакция натижасида полимер занжири «ўсади» ва полимерларга алоҳида хоссалар берадиган макромолекула ҳосил бўлади. Кўрилаётган мисолда газсимон этилендан полиэтилен деб аталадиган қаттиқ, эгилувчан полимер ҳосил бўлади. Молекуляр массаси 140000 га тенг бўлган полиэтиленнинг ҳосил бўлишини қуйидаги схема билан ифодалаш мумкин:
mСН₂ қ СН₂  (-СН₂-СН₂-)_m mқ5000
Бу деган сўз, газсимон этилен — мономернинг (молекуляр массаси 28) 5000 молекуласи полимерланиш реакциясида ўзаро бирикиб полиэтиленнинг битта мураккаб макромолекуласини ҳосил қилади демакдир. Унинг асосий занжири ўзаро мустаҳкам карбозанжирли кимёвий боғ билан боғланган 5000 - этилен звеносидан таркиб топган бўлади.
Этилен молекулаларини полимерланиш реакциясига киритиш, яъни бирбири билан бирикиб узун занжир ҳосил қилши учун махсус катализаторлар зарур. Олимлар узоқ вақтгача полиэтиленнинг узун занжирини олишга муваффақ бўла олмадилар. Махсус катализаторлар бўлмаганда этиленнинг бир неча (10—20) молекуласи ўзаро бирикиб, жуда калта занжир ҳосил қилади. Натижада қуйи молекуляр суюқ маҳсудотлар ҳосил бўлади. Юқори босим (1000—2000 атм.), юқор ҳарорат (180 — 200°С) ва инициатор сифатида оз миқдорда кислород (0,005—0,05%) ишлатиб, тадқиқотчилар ва ишлаб чиқариш ходимлари молекуляр оғирлиги 20000 — 40000 бўлган, қаттиқ, эгилувчан плёнка ҳолидаги юқори молекуляр полиэтилен олишга муваффақ бўлдилар. Этиленни босим остида полимерлаш (15-расм) трубали аппаратларда ёки аралаштиргичли реакторларда олиб борилади. Этилен зарур миқдордаги кислород билан бирга газгольдердан компрессор 1га келади, бу ерда 1500 атм. гача сиқилади, кейин мой ажраткич 2 га юборилади. Полимерланиш процесси реактор 4 да 200°С да боради. Суюқ полиэтилен ва реакцияга киришмай қолган этилен аралашмаси сепаратор 6 га кейин йиғгич 7 га ўтади. Босим пасайгач газ полимердан ажралади, полимер стабилизацияга, бўяшга ва грануляцияга юборилади. Этилен тутиб қолгич 8 дан ювишга юборилади. Этилен бир марта ўтганда унинг 10—12 проценти полимерланади. Этиленнинг бир неча марта айланиши натижасида умумий полимерланиш 95—97% га етади. Ишлаб чиқариш технологияси узоқ вақт жуда мураккаблигича қолаверди. Полиэтилен полимерланишнинг кимёвий реакция тенгламасида ифодаланганига нисбатан анча мураккаб тузилган бўлиб, бу ўз навбатида, унинг физик-механикавий ва электр хоссаларини ёмонлаштирар эди. Металл-органик катализаторлардан (титан (IV)-хлорид ва триэтилалюминий) фойдаланиш полиэтиленни паст босимда атмосфера босими ёки 2 — 6 атм. босимда ва унча юқори бўлмаган ҳарорат (60 —70°С) да олишнинг оддий усулини ишлаб чиқаришга имкон берди. Инерт суюқликда муаллақ ҳолдаги катализатор бўлган реакторга қиздириб ва аралаштириб турган холда газсимон этилен берилади. У жуда тез полимерланади ва оқ кукун ҳолида реактор тубига чўкади. Бу кукун аралашмалардан ювиб тозаланади, қуритилади ва тайёр буюмларга айлантирилади.
Атмосфера босимида олинган полиэтиленнинг таркиби полимернинг кимёвий формуласига айнан мос келади ва юқори босим остида олинган полиэтиленга нисбатан зичлиги, молекуляр массаси (3 млн. гача) катта ва юмшаш ҳароратси анча юқори бўлади.