Особым семейством полиэфиров являются поликарбонаты.
Углеводородные основные цепи молекул полиэфиров содержат эфирные связи, отсюда и происходит название полиэфиры.
Структура, показанная на рисунке, называется полиэтилентерефталат, сокращенно ПЭТ, поскольку она сделана из этиленовых групп и групп терефталата (ух!). Я понимаю, что слово терефталат не из тех, что большинство англоговорящих людей, привыкло произносить. Поупражнявшись, вы вполне сможете произносить его так, что останется лишь легкое чувство неудобства, когда оно скатывается у вас с языка.
Эфирные группы в цепочке полиэфира полярны, причем входящий в состав карбонильной группы атом кислорода несет на себе частичный отрицательный заряд, а связанный с ним карбонильный атом углерода обладает частичным положительным зарядом. Положительные и отрицательные заряды различных эфирных групп притягиваются друг к другу. Это позволяет эфирным группам соседних цепочек выстраиваться, образуя при этом кристаллическую структуру. Вот почему полиэфиры могут образовывать прочные волокна.
Изобретатель, который впервые обнаружил, как можно делать бутылки из полиэтилентерефталата, был Натаниель Уайет (Nathaniel Wyeth). Это брат знаменитого художника Эндрю Уайета (Andrew Wyeth). Но и до того другие люди пытались добиться того же. Пойдите на следующую страницу и прочитайте историю о человеке, который, возможно, был первым, кто попытался сделать небьющуюся бутылку.
А теперь, я уверен, все из вас просто умирают от любопытства, пытаясь узнать ответ на следующие два вопроса. Первый из них такой:
ПЭН обладает более высокой температурой стеклования, чем ПЭТ. Температура стеклования полиэтиленнафталата столь высока, что он может выдерживать высокую температуру и при стерилизации и мытье бутылок, и при разливании по банкам горячего варенья. ПЭН настолько хорошо выдерживает высокие температуры, что даже нет необходимости делать из него всю бутылку целиком. Достаточно примешать немного полиэтиленнафталата к старому доброму полиэтилентерефталату, чтобы получить бутылку, которая будет выдерживать высокие температуры намного лучше, чем простой ПЭТ.
Итак, поехали...
На больших заводах по изготовлению полиэфира обычно начинают с соединения под названием диметилтерефталат. Он взаимодействует с этиленгликолем посредством реакции называемой переэтерификация (transesterification). В результате образуется ди-(2-гидроксиэтил)терефталат и метанол. Но если мы нагреем взаимодействующие вещества примерно до 210 oC, то метанол вскипит и испарится, и нам больше не придется о нем заботиться.
Но в лабораториях ПЭТ делают при помощи других реакций. Терефталевая кислота и этиленгликоль могут полимеризоваться с образованием полиэтилентерефталата, если их нагреть в присутствии кислотного катализатора. Возможно также получить ПЭТ из терефталоилхлорида и этиленгликоля. Эту реакцию проще осуществить, но терефталоилхлорид гораздо дороже, чем терефталевая кислота, а к тому же он намного более опасен.