− 第6章 高分子−第5講 −

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6−5 合成高分子(合成樹脂)
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粒子くん 樹脂状の合成高分子を合成樹脂(プラスチック)という。ここでは、合成樹脂とイオン交換樹脂の合成方法や化学的性質について整理してみよう!
ポイント
合成樹脂は、熱可塑性樹脂熱硬化性樹脂に大別される。
1.熱可塑性と熱硬化性
◆分子の形態と性質
形態(構造) 性質
鎖状
(二次元構造)
熱を加えると軟らかくなり、加工しやすくなる
熱可塑性
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、6,6-ナイロン、ポリエチレンテレフタラートなど
立体網目状
(三次元構造)
加熱により、しだいに硬くなる
熱硬化性
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂など

2.熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂・・・・単量体の付加重合で生じる樹脂[−CH2−CH()−]は、鎖状構造で熱可塑性のものが多い。
それ以外には、合成繊維としても用いられる6,6-ナイロンやポリエチレンテレフタラートがある。
合成樹脂名 Xの化学式 単量体 特徴 用途
ポリエチレン
ポリエチレン
エチレン 衝撃に強い
薬品に強い
容器、ビニールハウス
ポリプロピレン
ポリプロピレン
CH3 プロピレン 熱に強い 自動車のバンパー
ポリスチレン
ポリスチレン
65 スチレン 透明で硬い 文房具、カップ麺の容器
ポリ塩化ビニル
ポリ塩化ビニル
Cl 塩化ビニル 薬品に強い
燃えにくい
パイプ、建材
ポリ酢酸ビニル CH3COO 酢酸ビニル 融点が低い 塗料、接着剤
合成樹脂名 単量体 特徴 用途
ポリメタクリル酸メチル
ポリメタクリル酸メチル
メタクリル酸メチル
CH2=C(CH3)COOCH3
透明度が高い 強化ガラス

3.熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂・・・・単量体の縮合重合で生じる樹脂には、熱硬化性のものが多い。
◆フェノール樹脂
フェノールは、アルカリを触媒として、約100℃でホルマリン(ホルムアルデヒドの約40%水溶液)と反応させると、粘性の大きい液体(レゾール)になる。さらに、加圧・加熱すると、次第にかたくなりフェノール樹脂になる。
フェノール HCHO
―――――→
アルカリ性、付加
付加物  +  フェノール
フェノール

縮合重合
フェノール樹脂 加圧・加熱
←―――――
レゾール
フェノール樹脂
立体網目状の構造
レゾール(一例)
◆尿素樹脂(ユリア樹脂)
尿素とホルマリン(ホルムアルデヒドの約40%水溶液)を混合し、硫酸を加えると縮合し、尿素樹脂(ユリア樹脂)になる。


尿素 NH2

C=O

NH2
硫酸
―――――→
尿素樹脂
尿素樹脂
 + 


ホルムアルデヒド HCHO
合成樹脂名 単量体 特徴 用途
フェノール樹脂
(ベークライト)
フェノール65OH
ホルムアルデヒドHCHO
硬い
絶縁性
電気器具
尿素樹脂
(ユリア樹脂)
尿素CO(NH2)2
ホルムアルデヒド
接着力にすぐれ
成形しやすい
木材の接着剤
メラミン樹脂 メラミン366
ホルムアルデヒド
光沢があり
熱に強い
木材の接着剤、化粧板
アルキド樹脂 無水フタル酸と
高級脂肪酸
グリセリン
光、熱、雨に強い 塗料、フィルム

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