Polymere Materialien - eine hochmolekulare chemische Verbindungen, die von zahlreichen malomolekulyarnyh Monomere (Einheiten) der gleichen Struktur bestehen.Ethylen, Vinylchlorid, vinildenhlorid, Vinylacetat, Propylen, Methylmethacrylat, Tetrafluorethylen, Styrol, Harnstoff, Melamin, Formaldehyd, Phenol: Oft werden die Polymere zur Herstellung der folgenden Monomer-Komponenten verwendet.In diesem Artikel, wir bedenken, daß solche polymeren Materialien sowie deren chemische und physikalische Eigenschaften, die Klassifizierung und Typen.
Typen Polymere
Eigenschaften der Moleküle des Materials mit hohem Molekulargewicht, das auf dem folgenden Wert entspricht: M & gt; 5 * 103.Verbindungen mit einem niedrigeren Niveau dieses Parameters (M = 500 bis 5000) genannt Oligomere.Bei niedermolekularen Verbindungen weniger als 500. Die folgenden Arten von Polymermaterialien: synthetische und natürliche.Letztere üblicherweise bezeichnet Naturkautschuk, Glimmer, Wolle, Asbest, Cellulose, usw. D. Jedoch sind die Grund synthetische Polymere nehmen Raum ein Zeichen, das durch das Verfahren der chemischen Synthese von Verbindungen mit niedrigem Molekularebene gewonnen wird.Je nach dem Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Materialien, die sich Polymere, oder durch Polykondensation oder durch eine Additionsreaktion.
Polymerisation
Dieser Prozess ist ein Zusammenschluss von niedermolekularen Komponenten in der High-Yield mit langen Ketten.Die Menge der Polymerisation-Ebene - die Anzahl der "Beispiele" in den Molekülen der Zusammensetzung.Die am häufigsten verwendeten Polymermaterialien enthalten, von 1000 bis 10.000 ihrer Anteile.Durch die Polymerisation die folgenden häufig verwendeten Verbindungen. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polystyrol, Polybutadien und andere
Polykondensation
Dieser Prozess ist eine Sprungantwort, die die Verbindung oder eine Vielzahl von ähnlichen Monomeren, oder ein Paar von verschiedenen Gruppen (A istund B) Polykondensatoren (Makromolekül) unter gleichzeitiger Bildung dieser Nebenprodukte. Methylalkohol, Kohlendioxid, Chlorwasserstoff, Ammoniak, Wasser und andere, die Polykondensation hergestellt Silikonen, Polysulfonen, Polycarbonaten, Aminoplastharze, Phenolharze, Polyester, Polyamide und andere polymere Materialien.
Polyaddition
Im Rahmen dieses Prozesses beziehen sich auf die Bildung von Polymeren in mehreren Reaktionen Beitritts Monomer-Komponenten, die die Reaktionsgrenzverband ungesättigten Monomeren der Gruppen (aktive Zyklen oder Doppelbindung) enthalten.Im Gegensatz zur Polykondensation schreitet Polyadditionsreaktion ohne die Erzeugung von Nebenprodukten.Die Hauptaufgabe dieser Technologie als geheilt Epoxidharze und die Herstellung von Polyurethanen.
Klassifizierung Polymere
Die Zusammensetzung aller Polymermaterialien werden in anorganische, organische und metallorganische unterteilt.Die erste dieser (Silikatglas, Glimmer, Asbest, Keramik und andere.) Nicht enthalten atomaren Kohlenstoff.Sie bilden die Grundlage der Oxide von Aluminium, Magnesium, Silizium und dergleichen. D. Organische Polymere umfassen die umfangreichste Klasse sie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Halogen.Metallorganische Polymermaterialien - sind Verbindungen, welche die Hauptketten aus, neben dem oben haben, und die Atome von Silicium, Aluminium, Titan und andere Elemente, die mit organischen Resten kombiniert werden können.Die Art derartiger Kombinationen nicht auftreten.Dies ist ein äußerst synthetische Polymere.Typische Vertreter dieser Gruppe sind die Verbindungen, die in der Siliconbasis-Backbone, die von Silicium- und Sauerstoffatomen aufgebaut ist.
um Polymere mit gewünschten Eigenschaften ist in der Technik oft verwendet, zu erhalten, sind nicht "rein" Substanz und Kombinationen davon mit organischen oder anorganischen Bestandteilen.Ein gutes Beispiel ist die Polymer Baustoffe: Metall-Kunststoffe, Glas, Polymerbeton.
Struktur Polymere
Originalität der Eigenschaften dieser Materialien aufgrund ihrer Struktur, die wiederum in die folgenden Typen unterteilt: linear, verzweigt, linear, mit großen räumlichen Molekülgruppen und sehr spezielle geometrische Struktur und Treppe.Lassen Sie uns kurz zu prüfen jeden von ihnen.
Polymermaterialien mit einer linear verzweigten Struktur, mit Ausnahme der Hauptkette Moleküle Seitentrieben.Solche Polymere schließen Polypropylen und Polyisobutylen.
Materialien mit einer linearen Struktur haben lange Zickzack- oder in eine Spirale Kette verdreht.Ihren Makromolekülen vor allem durch Wiederholungen Plattformen mit einem Struktureinheit oder Gruppe von Einheiten der chemischen Kette gekennzeichnet.Polymere mit einer linearen Struktur, gekennzeichnet durch die Anwesenheit von sehr langen Makromolekülen mit einem signifikanten Unterschied zwischen der Art der Verbindungen in der Kette zwischen ihnen.Es soll und intermolekulare chemische Bindungen.Makromoleküle, wie Material ist sehr flexibel.Und diese Eigenschaft ist die Grundlage der Polymerketten, die auf eine qualitativ neue Funktionen führt: hohe Flexibilität, sowie das Fehlen von Fragilität im ausgehärteten Zustand.
Und nun erfahren wir, dass solche Polymermaterialien mit einer räumlichen Struktur.Bilden diese Materialien durch die Kombination zu jedem anderen Makromolekülen starke chemische Bindungen in der Querrichtung.Das Ergebnis ist eine netzartige Struktur, in der eine nicht-einheitliche Basis für die Raumgitter.Polymere dieses Typs haben eine höhere Wärmebeständigkeit und Steifigkeit als linear.Diese Materialien sind die Grundlage für viele nichtmetallischen Baustoffen.
Moleküle von Polymermaterialien mit einer Leiter-Struktur aus einem Paar von Ketten, die durch eine chemische Bindung miteinander verbunden sind.Diese umfassen Siliconpolymere, die sich durch hohe Härte, Wärmebeständigkeit, auszeichnen Außerdem müssen sie nicht mit organischen Lösungsmitteln reagieren.
Phasenzusammensetzung Polymer
Diese Materialien sind Systeme, die von amorphen und kristallinen Bereichen bestehen.Das erste man hilft, Steifheit zu verringern, macht elastischen Polymer, das in der Lage, große Verformungen reversibel ist.Die kristalline Phase erhöht sich die Festigkeit, Härte, Elastizitätsmodul und andere Parameter zu erhöhen, bei gleichzeitiger Minimierung des Molekular Flexibilität Substanz.Das Verhältnis des Volumens aller dieser Bereiche zu dem Gesamtvolumen heißt den Grad der Kristallisation, wobei der Maximalwert (80%), Polypropylene, Fluorpolymeren, Polyethylenen mit hoher Dichte.Kleiner als die Höhe der Kristallisationsgrad haben, Polyvinylchlorid, Polyethylen niedriger Dichte.
Abhängigkeit vom Verhalten des Polymermaterials beim Erwärmen, werden sie üblicherweise in thermoplastischen und duroplastischen unterteilt.
duroplastischen Polymeren
Diese Materialien sind vorwiegend lineare Struktur.Bei Erwärmung erweichen, aber infolge der Leckage an den chemischen Reaktionen auf der räumlichen Struktur ändert, wobei die Substanz in eine feste umwandelt.Ferner ist diese Qualität beibehalten wird.Auf diesem Prinzip Polymer-Verbundstoffe.Anschließende Erhitzung des Stoffes nicht erweicht und führt nur zu dessen Abbau.Bereit wärmehärtenden Mischung nicht auflösen oder schmelzen, so dass es nicht hinnehmbar, dass eine Wiederverwertung.Diese Art von Silikonmaterialien umfassen Epoxy, Phenol-Formaldehyd und andere Harze.
thermoplastischen Polymeren
diese Materialien, wenn sie erhitzt, zuerst zu erweichen und dann schmelzen und anschließendes Abkühlen erstarrt.Thermoplastische Polymere als solche Verarbeitung nicht chemisch verändert.Dies macht das Verfahren vollständig reversibel.Substanzen dieses Typs haben eine lineare oder verzweigte lineare Struktur von Makromolekülen, unter denen sich eine geringe Kraft, und es gibt absolut keine chemischen Bindungen.Diese umfassen Polyethylene, Polyamide, Polystyrole und andere. Technologie solcher thermoplastischer Polymermaterialien beinhaltet deren Herstellung durch Spritzgießen in wassergekühlten Formen, Pressen, Extrudieren, Blasformen und andere Verfahren.
chemische Eigenschaften
Polymere können in den folgenden Staaten aufgerufen haben: feste, flüssige, amorphe, kristalline Phase und hoch elastisch, viskos-flow und Glasverformung.Die weit verbreitete Verwendung von polymeren Materialien ist, wie starken Säuren und Laugen aufgrund ihrer hohen Beständigkeit gegenüber aggressiven Umgebungen.Sie sind nicht empfindlich gegenüber elektrochemischer Korrosion.Ferner mit steigendem Molekulargewicht Material eine Abnahme der Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln.Ein Polymer mit einer räumlichen Struktur, in der Regel nicht anfällig für die Flüssigkeiten.Physikalische Eigenschaften
meisten Polymere sind Isolatoren, sind sie zudem nicht-magnetischen Materialien.Der alle verwendeten Baumaterialien aber die niedrigste Wärmeleitfähigkeit und maximale Wärmekapazität und Wärmeschrumpfung (etwa zwanzig Mal größer als die aus Metall) haben.Der Grund für den Verlust der Dichtheit der verschiedenen Dichtungsbaugruppen unter Bedingungen von niedriger Temperatur ist die sogenannte Vitrifikation Gummi, sowie ein dramatischer Unterschied zwischen den Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Gummi in dem glasartigen Zustand.
mechanischen Eigenschaften
Polymerwerkstoffe haben eine breite Palette von mechanischen Eigenschaften, die in hohem Maße von ihrer Struktur sind.Neben dieser Parameter kann eine große Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften des Materials haben eine Vielzahl von externen Faktoren.Dazu gehören Temperatur, Frequenz, Dauer oder Laderate, bilden den Spannungszustand, den Druck, die Art der Umgebung, die Wärmebehandlung und andere. Ein Merkmal der mechanischen Eigenschaften von polymeren Materialien ist ihre relativ hohe Festigkeit bei sehr niedriger Steifigkeit (im Vergleich zu Metallen).
Polymere können in feste unterteilt werden, was zu dem Elastizitätsmodul E entspricht = 1-10 GPa (Faser, Folie, Kunststoff) und weichen elastomeren Material ein Elastizitätsmodul E = 1-10 MPa (Gummi) ist.Muster und Versagensmechanismus von beiden sind unterschiedlich.
für Polymermaterialien sind durch eine ausgeprägte Anisotropie der Eigenschaften sowie Abnahme der Festigkeit, die Entwicklung von Kriechen unter Dauerbelastung Zustand gekennzeichnet.Mit dieser zusammen, haben sie relativ hohe Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung.Im Vergleich zu Metallen sind sie stark von der Temperatur der mechanischen Eigenschaften.Eine der wichtigsten Eigenschaften von polymeren Materialien ist die Verformbarkeit (Duktilität).Nach ihrer grundlegenden Betriebs und technologischen Eigenschaften zu bewerten diese Parameter in einem weiten Temperaturbereich gemacht.
Polymere Materialien für den Boden
betrachten nun eine der praktischen Anwendungen von Polymeren und enthüllt alle möglichen Bereich dieser Materialien.Diese Chemikalien werden häufig in Bau-, Reparatur- und Ausbauarbeiten in der Beschichtung von Fußböden, insbesondere.Die große Popularität ist aufgrund der Eigenschaften der Substanzen sind abriebfest, maloteploprovodny, haben wenig Wasseraufnahme, stark genug und fest, besitzen eine hohe Qualitäten der Farbe.Für die Vorrichtung Estrich Linoleum (roll), Fliesenprodukte und Mischungen: Herstellung von polymeren Materialien können in drei Gruppen unterteilt werden.Nun ein kurzer Blick auf jeden von ihnen.
Linoleum durch verschiedene Arten von Füllstoffen und Polymeren hergestellt.Ihre Zusammensetzung kann auch Weichmacher, Verarbeitungshilfsmittel und Pigmente enthalten.Abhängig von der Art des Polymermaterials, zu unterscheiden Polyester (Phenol), Polyvinylchlorid, Kautschuk und anderen Beschichtungen kolloksilinovye.Zudem ist die Struktur sie in grundlos und mit Ton unterteilt, isolierenden Grundlage unilamellare und multilamellare, mit glatten und genuteten flauschig und Ein- und Mehrfarb.
Kachelmaterialien auf Polymerbasis Komponenten haben eine sehr geringe Abriebfestigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit.Abhängig von der Art der Rohstoffe, werden diese Art von Polymerprodukten in kumaronopolivinilhloridnye, Cumaron, PVC, Gummi, fenolitovye, Asphalt Fliesen, sowie Span- und Faserplatten aufgeteilt.
Materialien für Estriche sind die bequemste und hygienisch zu bedienen, sie sehr langlebig sind.Diese Verbindungen können in Polymer-, Polymer und Polyvinylacetat unterteilen.
