Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 8

Ароматические поликетоны были впервые произведены в 1960-х и 1970-х годах, но не стали коммерчески доступными до начала 1980-х годов. В начале-середине 1970-х годов Raychem Corporation коммерчески представила полиэфиркетон (PEK) под торговой маркой Stilan. Этот полукристаллический ароматический простой полиэфир был разработан К. Далем в 1970 году. Строгие условия, необходимые для производства ПЭК, включали химию Фриделя-Крафтса и требовали использования очень сильных растворителей, таких как фтористый водород или избыток хлорида алюминия, для удержания полимера в растворе. ПЭК был дорогостоящим в изготовлении и был в основном сделан для использования в специальных целях. PEK имеет температуру плавления Tm +364 °C и температуру стеклования Tg +166 °C. В 1980-х Raychem лицензировал свои патенты для BASF и прекратил производство.

Полиэфирэфиркетон (PEEK, ПЭЭК) представляет собой полукристаллический полиэфир, полученный в более мягких условиях посредством реакции ароматического нуклеофильного замещения калиевой соли гидрохинона и 4,40-дифторбензофенона. Несколько компаний провели раннюю работу над PEEK, что привело к получению низкомолекулярного полимера, способствующего кристаллизации и осаждению из раствора. Однако Роуз и его коллеги из ICI (ныне Victrex Co.) заменили высококипящий растворитель, такой как дифенилсульфон, при температурах, близких к температуре плавления полимера, и был получен высокомолекулярный ПЭЭК. В 1980 году PEEK был коммерциализирован под торговой маркой Victrex PEEK. PEEK имеет Tm +335 °C и Tg +145 °C. PEEK является наиболее широко используемым представителем ароматических поликетонов. Изделия из этого материала применяются в химической промышленности (тарелки компрессоров, седла клапанов, рабочие колеса насосов, упорные шайбы, каркасы подшипников), в авиакосмической промышленности (обтекатели самолетов, топливные клапаны, воздуховоды) и в электротехнике (покрытие проводов, полупроводниковые пластины).

PAR обладают плохой химической стойкостью к кетонам, сложным эфирам и ароматическим и хлорированным углеводородам. Типичные области применения включают в себя электрические / электронные и автомобильные приложения, которые требуют более высокой температуры отклонения тепла (термостойкости), чем может предложить поликарбонат. Следующая интересная группа инженерный пластиков — алифатические поликетоны. Их получают из олефиновых мономеров и оксида углерода. Основные патенты на катализатор и состав появились в начале 1970-х годов. Однако эти ранние смолы не были переработаны из-за остаточного катализатора. В 1982 году Дж. Дент из Royal Dutch / Shell открыл новый класс каталитической системы, способной к сополимеризации оксида углерода и этилена в линейные, идеально чередующиеся поликетоновые полимеры с высокой молекулярной массой. В 1996 году Shell выпустила на рынок торговую марку тройного сополимера окиси углерода, этилена и небольшого количества пропилена под торговой маркой Carilon.

Полукристаллический терполимер этилена / пропилена / CO имеет Tm +200 °C и Tg около +15 °C. Алифатические поликетоны обладают отличной ударной вязкостью, химической стойкостью и износостойкостью и могли бы конкурировать с полиамидами, термопластичными полиэфирами и синдиотактическим полистиролом (SPS) на рынке электрических разъемов и с POM в запорных элементах различной арматуры. Тем не менее стоит отметить, что этот материал (полукристаллический терполимер этилена, пропилена и CO) имел ограниченный успех, а в 2000 году в Shell и вовсе объявили, что выводят свои поликетоны с рынка. Причина, очевидно, заключалась в том, что данный материал не мог конкурировать с другими по цене. В следующей части рассмотрим такие материалы, как синдиотактический полистирол, полифенилен, а также поговорим о последних трендах в области инженерных пластиков.