Polymere materialer - en højmolekylær kemiske forbindelser, der består af talrige malomolekulyarnyh monomerer (enheder) af den samme struktur.Ofte polymerer anvendes til fremstilling af følgende monomerbestanddele: ethylen, vinylchlorid, vinildenhlorid, vinylacetat, propylen, methylmethacrylat, tetrafluorethylen, styren, urea, melamin, formaldehyd, phenol.I denne artikel, mener vi, at sådanne polymere materialer samt deres kemiske og fysiske egenskaber, klassificering og typer.
Typer polymerer
funktioner af molekylerne i materialet er en høj molekylvægt, som svarer til følgende værdi: M & gt; 5 * 103.Forbindelser med et lavere niveau af denne parameter (M = 500-5000) kaldes oligomerer.Ved forbindelser med lav molekylvægt er mindre end 500. De følgende typer af polymere materialer: syntetiske og naturlige.Sidstnævnte normalt omtales naturgummi, glimmer, uld, asbest, cellulose, osv D. De grundlæggende syntetiske polymerer optager plads karakter, som opnås ved fremgangsmåden ifølge kemisk syntese af forbindelser med lav molekylvægt niveau.Afhængig af fremgangsmåden til fremstilling af højmolekylære materialer forskellige polymerer, som er eller ved polykondensation eller ved additionsreaktion.
Polymerization
Denne proces er en sammenslutning af lavmolekylære komponenter i højt udbytte med lange kæder.Mængden af polymerisation niveau - antallet af "eksempler" i molekylerne i sammensætningen.De mest almindelige polymere materialer indeholder 1000-10000 af deres enheder.Ved polymerisation, følgende almindeligt anvendte forbindelser:. Polyethylen, polypropylen, polyvinylchlorid, polytetrafluorethylen, polystyren, polybutadien og andre
Polykondensation
Denne proces er et skridt respons, som er forbindelsen eller et stort antal lignende monomerer, eller et par forskellige grupper (Aog B) polycondensors (makromolekyle) med samtidig dannelse af disse biprodukter:. methylalkohol, kuldioxid, hydrogenchlorid, ammoniak, vand og andre ved hjælp af polykondensation fremstillet siliconer, polysulfoner, polycarbonater, aminoplastharpikser, phenoler, polyestere, polyamider og andre polymere materialer.
polyaddition
Under denne proces refererer til dannelsen af polymerer i flere reaktioner tiltrædelsesforhandlingerne monomere komponenter, der omfatter de begrænsende reaktion foreningen umættede monomerer af grupper (aktive cykler eller dobbelt bond).I modsætning til polykondensation, polyaddition reaktionen forløber uden dannelse af biprodukter.Den største opgave for denne teknologi anses hærdede epoxyharpikser og fremstilling af polyurethaner.
Klassifikation polymerer
Sammensætningen af alle polymermaterialer er opdelt i uorganisk, organisk og organmetalliske.Den første af disse (silikat glas, glimmer, asbest, keramik og andre.) Ikke indeholder atomart carbon.De er grundlaget for oxiderne af aluminium, magnesium, silicium og lignende. D. Organiske polymerer omfatter de mest omfattende klasse, de indeholder carbon, hydrogen, nitrogen, svovl, oxygen og halogen.Organometalliske polymere materialer - er forbindelser, som har de vigtigste kæder er sammensat af, udover ovenstående, og atomerne af silicium, aluminium, titan og andre elementer, der kan kombineres med organiske radikaler.Arten af sådanne kombinationer ikke forekommer.Dette er en yderst syntetiske polymerer.Typiske repræsentanter for denne gruppe er forbindelserne i det silikonebaserede backbone, som er bygget af silicium og oxygenatomer.
at opnå polymerer med ønskede egenskaber ofte anvendes i teknikken, er ikke "ren" stof, og kombinationer deraf med organiske eller uorganiske komponenter.Et godt eksempel er de polymere byggematerialer: metal-plast, glas, polymer beton.
struktur polymerer
originalitet af de egenskaber af disse materialer på grund af deres struktur, som igen er opdelt i følgende typer: lineær, forgrenet, lineær, fysisk med store molekylære grupper og meget specifik geometrisk struktur og trappe.Lad os kort gennemgå hver af dem.
Polymere materialer med lineær forgrenet struktur bortset hovedkædeatomerne molekyler har sidegrene.Sådanne polymerer indbefatter polypropylen og polyisobutylen.
materialer med en lineær struktur har lange zigzag eller snoet ind i en spiral kæde.Deres makromolekyler primært præget af gentagelser websteder i én strukturel enhed eller gruppe af enheder af kemiske kæden.Polymerer med en lineær struktur kendetegnet ved tilstedeværelsen af meget lange makromolekyler med en betydelig forskel mellem arten af forbindelserne langs kæden mellem dem.Det er meningen, og intermolekylære kemiske bindinger.Makromolekyler sådant materiale er meget fleksibelt.Og denne egenskab er grundlaget for de polymere kæder, hvilket fører til en kvalitativt nye funktioner: høj fleksibilitet, samt manglen på skrøbelighed i hærdet tilstand.
Og nu lærer vi, at sådanne polymere materialer med en rumlig struktur.Disse materialer danner ved kombination med hinanden makromolekyler stærke kemiske bindinger i den tværgående retning.Resultatet er en netlignende struktur, hvor en ikke-ensartet grundlag for rumlige gitter.Polymerer af denne type har en højere varmebestandighed og stivhed end lineær.Disse materialer er grundlag for mange ikke-metalliske byggematerialer.
molekyler af polymermaterialer med en stige struktur er sammensat af et par kæder, som er forbundet med en kemisk binding.Heriblandt siliconepolymerer der er kendetegnet ved høj hårdhed, varmebestandighed, Desuden har de ikke reagerer med organiske opløsningsmidler.
fase sammensætning Polymer
Disse materialer er systemer, der består af amorfe og krystallinske regioner.Den første hjælper med at reducere stivhed, gør elastisk polymer, der er i stand til store deformationer reversible.Den krystallinske fase bidrager til at øge deres styrke, hårdhed, elasticitetsmodul, og andre parametre, og samtidig minimere den molekylære fleksibilitet stof.Forholdet mellem mængden af alle disse områder til det totale volumen kaldes graden af krystallisering, hvor det maksimale niveau (80%) er polypropylener, fluorpolymerer, højdensitetspolyethylener.Mindre end niveauet for graden af krystallisation har polyvinylchlorid, polyethylen med lav densitet.
Afhængigt adfærd polymermaterialet ved opvarmning, er de normalt opdelt i termoplastiske og termohærdende.
termohærdende polymerer
Disse materialer er primært lineær struktur.Når opvarmet, de bliver bløde, men som følge af lækage i de kemiske reaktioner på de rumlige struktur ændres, og stoffet omdannes til et fast stof.Endvidere er denne kvalitet opretholdes.På dette princip polymer kompositter.Efterfølgende opvarmning af stoffet er ikke blødgjort, og kun fører til dets nedbrydning.Klar termohærdende blanding ikke opløses eller smelte, så det er uacceptabelt for genbrug.Denne type silikone materialer indbefatter epoxy, phenol-formaldehyd og andre harpikser.
termoplastiske polymerer
disse materialer, når det opvarmes, først blødgøre og derefter smelte og efterfølgende køling størkner.Termoplastiske polymerer, når en sådan behandling ikke undergår kemiske forandringer.Dette gør processen helt reversible.Stoffer af denne type har en lineær eller forgrenet lineær struktur af makromolekyler, hvoriblandt er en lille kraft, og der er absolut ingen kemiske bindinger.Disse omfatter polyethylener, polyamider, polystyrener og andre. Teknologi sådanne termoplastiske polymere materialer involverer fremstillingen ved sprøjtestøbning i vandkølede former, presning, ekstrudering, blæsestøbning og andre metoder.
kemiske egenskaber
polymerer kan have kaldt i følgende tilstande: faste, flydende, amorf, krystallinsk fase, og meget elastisk, tyktflydende-flow og glas deformation.Den udbredte anvendelse af polymere materialer er på grund af deres høje modstandsdygtighed over for aggressive miljøer såsom stærke syrer og baser.De er ikke modtagelige for elektrokemisk korrosion.Desuden vil der med stigende molekylvægt materiale er et fald opløselighed i organiske opløsningsmidler.En polymer med en rumlig struktur, generelt ikke er modtagelige for nævnte væsker.Fysiske egenskaber
fleste polymerer er isolatorer desuden de er ikke-magnetiske materialer.Af alle de strukturelle materialer, men de har den laveste varmeledningsevne og maksimal varmekapacitet og termisk krympning (ca. tyve gange større end den for metal).Årsagen til tabet af tæthed af de forskellige tætningssamlinger under betingelser med lav temperatur er den såkaldte forglasning gummi, samt en dramatisk forskel mellem udvidelseskoefficienter af metal og gummi i glaslegemet tilstand.
mekaniske egenskaber
Polymer materialer har en bred vifte af mekaniske egenskaber, der er stærkt afhængige af deres struktur.Ud over dette parameter, kan en stor indflydelse på de mekaniske egenskaber af materialet har en række eksterne faktorer.Disse omfatter temperatur, frekvens, varighed eller de laste-, danner spændingstilstand, trykket, arten af miljøet, varmebehandling, og andre. Et træk ved de mekaniske egenskaber af polymere materialer er deres relativt høj styrke ved meget lav stivhed (sammenlignet med metaller).
polymerer kan opdeles i fast stof, som svarer til elasticitetsmodulet E = 1-10 GPa (fiber, film, plast), og blød elastomermateriale et elasticitetsmodul, som er E = 1-10 MPa (gummi).Mønstre og manglende mekanisme begge er forskellige.
for polymere materialer er karakteriseret ved en udtalt anisotropi egenskaber, samt nedgang i styrke, udvikling af krybning under vedvarende belastningstilstand.Sammen med dette, de har relativt høj modstandsdygtighed over for træthed.I sammenligning med metaller, er de mere stærkt afhængig af temperatur mekaniske egenskaber.Et af de vigtigste karakteristika ved polymere materialer er deformerbarheden (duktilitet).Ifølge denne parameter i et bredt temperaturområde taget at evaluere deres grundlæggende drifts- og teknologiske egenskaber.
Polymere materialer til gulvet
nu overveje en af de praktiske anvendelser af polymerer, afslører alle mulige vifte af disse materialer.Disse kemikalier er meget udbredt i konstruktion, reparation og efterbehandling værker, især i belægning af gulve.De enorme popularitet skyldes egenskaberne ved de stoffer, de er modstandsdygtige over for slid, maloteploprovodny, har ringe vandabsorption, stærk nok og fast, besidder høj kvaliteter af maling.Produktion af polymere materialer kan inddeles i tre grupper: Linoleum (roll), fliser stoffer og blandinger for enheden afretningslag.Nu et kort kig på hver af dem.
Linoleum produceres af forskellige typer af fyldstoffer og polymerer.Deres sammensætning kan også indeholde blødgørere, tekniske hjælpestoffer, og pigmenter.Afhængigt af typen af polymer materiale, skelne polyester (Phenol), polyvinylchlorid, gummi og andre belægninger kolloksilinovye.Desuden strukturen, de er opdelt i grundløse og med lyd, isolerende fundament unilamellære og multilamellære, med glat og rillet bløde og enkelt- og multi-farve.
flisebelægning materialer fremstillet af polymer-baserede komponenter har en meget lav slidstyrke, kemisk resistens og holdbarhed.Afhængigt af typen af råmateriale, er denne type af polymere produkter opdelt i kumaronopolivinilhloridnye, coumaron, PVC, gummi, fenolitovye, asfalt fliser, samt spånplader og fiberplader.
Materialer til afretningslag er den mest bekvemme og hygiejnisk at bruge, de er meget holdbare.Disse forbindelser kan opdeles i polymer-, polymer og polyvinylacetat.
