Полиэтилен. 
Химия в строительстве

Полиэтилен является продуктом полимеризации этилена. Его полуструктурная формула: (—СН₂—СН₂—)".

Полиэтилен — твердое вещество белого цвета (в тонком слое бесцветен), жирный на ощупь, по внешнему виду напоминает парафин. Это предельное ВМС. Термопластичен, так как является полимером линейной структуры. Механически достаточно прочен. Физико-механические свойства полиэтилена зависят от степени полимеризации этилена. Он может быть жидким (я = 10—20), воскообразным (п — 110—300) и твердым веществом с разной степенью кристалличности (я = 1000—2500).

Твердый полиэтилен получают при низком, среднем и высоком давлении. Полиэтилен высокого давления получают прир = = 100—200 МПа и Т — 473 К; катализатор — кислород; я составляет 700—1100; температура плавления от 281 до 288 К. Полиэтилен низкого давления получают в присутствии катализатора Циглера [смесь триэтилалюминия А1(С₂Н₅)₃ с хлоридами титана (Ш) и (IV)) при температурах 293—323 К; степень полимеризации его колеблется от 1100 до 1400; размягчается при 398—411 К. Важнейшие свойства показаны в табл. 9.1.

Таблица 9.1. Важнейшие свойства полиэтилена.

(Проанализируйте особенности свойств полиэтилена низкого и высокого давления и выскажите предположения об областях их использования.)

По физико-механическим свойствам полиэтилен низкого давления является лучшим материалом среди других разновидностей полиэтилена. Полиэтилен не растворяется в воде и спиртах. Он легче воды; растворяется в бензоле, толуоле и других ароматических растворителях. Устойчив к действию щелочей и кислот (кроме азотной).

По химическим свойствам полиэтилен близок к алканам: он горит, при нагревании деполимеризуется; при достаточно высоких температурах разлагается; вступает в реакции замещения с галогенами (при определенных температурах).

Полиэтилен широко применяется в строительстве. Его используют вместо бетона как облицовочный материал при строительстве оросительных каналов. Он хороший диэлектрик, поэтому применяется для изоляции электропроводов и кабелей. Полиэтиленовая пленка не поглощает ультрафиолетовые лучи (пропускает до 90% ультрафиолета), поэтому ее применяют в сельском строительстве (теплицы и др.). Из полиэтилена изготавливают смолу, применяемую для получения труб и других деталей сантехнического и водопроводного оборудования. Используют полиэтилен для изготовления декоративных плиток, антикоррозионных покрытий металлических конструкций, применяемых в строительстве.

Задания для самостоятельной работы.

• 1. Напишите уравнения реакций получения полиэтилена из метана минимальным числом стадий.
• 2. Напишите формулу полиэтилена с п = 12, рассчитайте его молярную массу, назовите его агрегатное состояние и поясните, может ли это вещество обесцвечивать бромную воду (ответ обоснуйте).
• 3. Рассчитайте объем метана, необходимый для получения 2 т полиэтилена, если практический выход от теоретически возможного составляет 80%. Ответ: 4000 м³.
• 4. Приведите три обоснованных примера, иллюстрирующих применение полиэтилена в строительстве.