Номер 2, страница 122 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Синтетические волокна — это химические волокна, получаемые из синтетических высокомолекулярных соединений (полимеров). В отличие от искусственных волокон (например, вискозы), которые получают из природных полимеров (целлюлозы), синтетические волокна создаются путем синтеза полимеров из низкомолекулярных веществ (мономеров), как правило, продуктов переработки нефти, угля и природного газа.

Капрон (Нейлон-6)

Капрон — это одно из наиболее известных полиамидных волокон. Его получают в результате гидролитической полимеризации ε-капролактама. Процесс представляет собой полимеризацию с раскрытием цикла: при нагревании в присутствии воды молекулы ε-капролактама (циклического амида) раскрываются и соединяются в длинные линейные макромолекулы поликапроамида.

Реакция получения:

Гидролитическая полимеризация ε-капролактама:
$n \cdot \underbrace{\text{цикло}[-\text{NH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CO}-]}_{\text{ε-капролактам}} \xrightarrow{t, H_2O} \underbrace{[-\text{NH}-(\text{CH}_2)_5-\text{CO}-]_n}_{\text{Поликапроамид (капрон)}}$

Области применения:
Капрон обладает высокой прочностью на разрыв, стойкостью к истиранию, эластичностью и химической стойкостью. Эти свойства определяют его широкое применение:
- Текстильная промышленность: производство чулочно-носочных изделий, спортивной одежды, тканей для курток и плащей, искусственного меха.
- Технические нужды: изготовление рыболовных сетей и тралов, канатов, тросов, ремней, кордной ткани для армирования автомобильных и авиационных шин.
- Машиностроение: из капрона (в виде пластика) изготавливают детали, работающие при трении: шестерни, втулки, подшипники скольжения.

Ответ: Капрон (нейлон-6) — это полиамидное синтетическое волокно, получаемое полимеризацией ε-капролактама. Применяется в производстве текстиля, технических тканей (сети, корд) и деталей машин благодаря своей прочности и износостойкости.

Лавсан (Полиэтилентерефталат, ПЭТФ)

Лавсан — типичный представитель полиэфирных волокон. Его получают в результате реакции поликонденсации двухатомного спирта — этиленгликоля и двухосновной ароматической кислоты — терефталевой кислоты (или её диметилового эфира). Реакция сопровождается выделением побочного низкомолекулярного продукта, в данном случае — воды.

Реакция получения:

Поликонденсация этиленгликоля и терефталевой кислоты:
$n \underbrace{HO-CH_2-CH_2-OH}_{\text{Этиленгликоль}} + n \underbrace{HOOC-C_6H_4-COOH}_{\text{Терефталевая кислота}} \xrightarrow{t, катализатор} \underbrace{H-[-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n-OH}_{\text{Полиэтилентерефталат (лавсан)}} + (2n-1) H_2O$

Области применения:
Лавсан характеризуется высокой прочностью, упругостью, термостойкостью, устойчивостью к действию света и микроорганизмов. Он почти не сминается и хорошо держит форму.
- Производство тканей: часто используется в смеси с натуральными волокнами (шерстью, хлопком, льном) для создания несминаемых и износостойких тканей для костюмов, платьев, пальто. Также из него делают шторы, гардины, обивочные ткани.
- Технические изделия: парусина, канаты, ремни для транспортеров, фильтровальные материалы, электроизоляционные материалы.
- Упаковка и плёнки: в виде пластика (ПЭТ) лавсан является основным материалом для производства пластиковых бутылок для напитков, пищевых контейнеров, а также различных плёнок (в том числе для упаковки, основы для фото- и киноплёнки).

Ответ: Лавсан (ПЭТФ) — полиэфирное синтетическое волокно, продукт поликонденсации этиленгликоля и терефталевой кислоты. Используется для изготовления тканей, нетканых материалов, канатов, а также для производства пластиковых бутылок и плёнок благодаря своей прочности, упругости и химической стойкости.

Нитрон (Полиакрилонитрил, ПАН)

Нитрон — представитель полиакрилонитрильных волокон. Его получают путем цепной (радикальной) полимеризации мономера — акрилонитрила (винилцианида). Это реакция присоединения, в ходе которой молекулы мономера последовательно присоединяются друг к другу по месту разрыва двойной связи $C=C$ без образования побочных продуктов.

Реакция получения:

Полимеризация акрилонитрила:
$n \underbrace{CH_2=CH-CN}_{\text{Акрилонитрил}} \xrightarrow{инициатор} \underbrace{[-CH_2-CH(CN)-]_n}_{\text{Полиакрилонитрил (нитрон)}}$

Области применения:
Волокно нитрон по внешнему виду и многим свойствам (мягкость, теплоизоляция) очень похоже на натуральную шерсть, из-за чего его называют «искусственной шерстью». Оно также обладает высокой светостойкостью, превосходя в этом отношении большинство других волокон.
- Заменитель шерсти: производство трикотажа (свитеры, джемперы, кардиганы), искусственного меха, одеял, пледов, ковров и ковровых покрытий.
- Верхняя одежда: ткани для пальто и костюмов, часто в смеси с другими волокнами.
- Техническое применение: используется как фильтровальный материал, для производства брезента, а также является важнейшим сырьём (прекурсором) для получения углеродных волокон (карбона), которые применяются в аэрокосмической технике, автоспорте, производстве высокопрочных композитов.

Ответ: Нитрон — полиакрилонитрильное синтетическое волокно, получаемое полимеризацией акрилонитрила. По свойствам схоже с шерстью, применяется для производства трикотажа, ковров, искусственного меха, а также служит сырьём для углеродных волокон.