Поликетоны
Поликето́ны, синтетические термопластичные полимеры, содержащие в основной цепи карбонильные группы; общая формула (−R−CO−R−)n , где R – алифатические и/или ароматические радикалы. Алифатические поликетоны (полиалкиленкетоны) – частично кристаллические вещества с tпл 250–255 °C, сочетающие высокую гидролитическую и химическую устойчивость с хорошими барьерными свойствами к газам.
Среди ароматических поликетонов наибольшее значение имеют полиэфиркетоны – высокотермостойкие аморфные или частично кристаллические вещества (аморфные растворимы в диметилформамиде, N, N-диметилацетамиде, хлороформе, метиленхлориде, тетрагидрофуране, м-крезоле, циклогексаноне и других органических растворителях, частично кристаллические – в концентрированной серной кислоте). Ароматические поликетоны обладают уникальным комплексом эксплуатационных свойств, в том числе высокими термо- (выше 400 °C), тепло- (до 260 °C), огне-, хемо- и радиационной стойкостью, низким водопоглощением; сочетают высокую прочность с высокой удельной ударной вязкостью; по химической, гидролитической (к воздействию горячей воды и пара) и радиационной устойчивости превосходят все известные термопластичные полимеры.
В промышленности ароматические поликетоны получают реакциями нуклеофильного замещения (поликонденсация бисфенолятов щелочных металлов с активированными арилдигалогенидами; гомополиконденсация фенолятов частично гидролизованных арилдигалогенидов в диполярных апротонных растворителях) и электрофильного замещения (поликонденсация полиядерных ароматических углеводородов с ароматическими дикарбоновыми кислотами и их хлорангидридами, а также фосгеном; гомополиконденсация ароматических монокарбоновых кислот и их хлорангидридов в присутствии катализаторов Фриделя – Крафтса в нитробензоле, метиленхлориде и др. или с использованием системы растворитель – катализатор фтороводород/фторид бора). Ароматические поликетоны перерабатывают литьём под давлением, литьевым прессованием, экструзией при температуре 360–400 °C. Выпускают в виде порошков, гранул, плёнок, волокон.
Ароматические поликетоны – материалы конструкционного назначения. Промышленность Европы и США производит много марок частично кристаллических ароматических поликетонов (PEEK, PEK и др.), промышленность Китая – аморфный полимер (PEK-C). Наибольшее применение нашли материалы на основе PEEK в качестве наполненных и ненаполненных композиций для литья под давлением, препрегов с непрерывными волокнами, плёнок, лаков, эмалей. Благодаря уникальным свойствам материалы на основе PEEK находят широкое применение в авиакосмической, атомной, медицинской промышленности, автомобилестроении, электронике, электротехнике, химическом машиностроении.
Литература
- Mullins M. J. The synthesis and properties of poly (aromatic ketones) / M. J. Mullins, E. P. Woo // Journal of Macromolecular Science. Part. C: Polymer Reviews. – 1987. – Vol. 27, № 2. – P. 313–341.
- Белов Г. П. Поликетоны – чередующиеся сополимеры монооксида углерода / Г. П. Белов, Е. В. Новикова // Успехи химии. – 2004. – Т. 73, № 3. – С. 292–319.
- Михайлин Ю. А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. – Санкт-Петербург : Профессия, 2006.
- Kemmish D. Update on the technology and applications of polyaryletherketones. – Shawbury : ISmithers, 2010. – (Smithers Rapra update).
- Fink J. K. High performance polymers. – 2nd ed. – Oxford : William Andrew, 2014. – (Plastics Design Library).