Polümeermaterjalid - kõrge molekulaarne keemilised ühendid, mis koosnevad paljudest malomolekulyarnyh monomeeride (ühikut) sama struktuuri.Sageli polümeere kasutatakse valmistamiseks järgmisi monomeeri komponente: etüleeni, vinüülkloriidi, vinildenhlorid vinüülatsetaatetüleeni, propüleeni, metüülmetakrülaat, tetrafluoroetüleen stüreen, uurea, melamiini, formaldehüüdi, fenooli.Käesolevas artiklis, me arvame, et selline polümeermaterjalide, nagu ka nende keemilised ja füüsikalised omadused, liigitus ja tüübid.
tüübid polümeerid
omadused molekulide materjal on suure molekulmassiga, mis vastab järgmistele väärtus: M & gt; 5 * 103.Ühendid madalama selle parameetri (M = 500-5000) nimetatakse oligomeerid.At väikese molekulmassiga ühendid on väiksem kui 500. järgmist tüüpi polümeermaterjalide: sünteetilised ja naturaalsed.Viimast tavaliselt nimetatakse loodusliku kummi, vilgukivi, vill, asbest, tselluloosi jne D. Kuid põhiline sünteetilised polümeerid hõivata tühik, mis on protsessi abil saadud keemiliste ühendite sünteesi madala molekulaarsel tasandil.Sõltuvalt valmistamise meetod kõrgmolekulaarsed materjalide erinevad polümeerid, mis on või polükondensatsiooni või liitumisreaktsiooni.
Polymerization
See protsess on ühendus madala molekulmassiga komponentide saagikas pikad ahelad.Summa polümerisatsiooni taseme - mitmeid "näited" molekulides kompositsioonist.Kõige tavalisem polümeersete materjalide sisaldavad 1000-10000 oma osakuid.Polümerisatsioonil järgmine levinumaid ühendeid: polüetüleen, polüpropüleen, polüvinüülkloriid, polütetrafluoroetüleen, polüstüreen, polübutadieen ja teised.
polükondensatsioonisaadus
See protsess on astmelise vastuse, mis on ühend või suure hulga sarnaste monomeeride või paari erinevate gruppide (Aja B) polükondensaatorid (makromolekuli) samaaegsete moodustub neid kõrvalsaadusi: metüülalkohol, süsinikdioksiid, vesinikkloriid, ammoniaak, vesi ja teised. Kasutades polükondensatsiooni valmistati silikoonid polüsülfoonid polükarbonaadid, aminoplastvaikude, fenoolid, polüestrid, polüamiidid ja muud polümeermaterjalide.
polüliitumise
Selle protsessi viitavad polümeeride moodustamist mitu reaktsioonid ühinemise monomeer osast, mis moodustavad piirata reaktsioon ühing monomeere rühmade (aktiivsete tsüklite või kaksikside).Erinevalt polükondensatsiooni, polüliitumise reaktsioon kulgeb tekitamata kõrvalsaadusi.Peamine ülesanne selles tehnoloogiat peetakse terveks epoksüvaikude ning valmistada polüuretaanid.
klassifikatsioon polümeerid
koostis kõik polümeermaterjalide jagunevad anorgaaniline, orgaaniline ja organometalliline.Esimene neist (kvartsklaasist, vilgukivi, asbest, keraamika jt.) Ei sisalda aatomi süsinikku.Nad on aluseks alumiinium-, magneesium-, räni ja muu taoline. D. Organic polümeerid kõige ulatuslikum klassi nad sisaldavad süsinikku, vesinikku, lämmastikku, väävlit, hapnikku ja halogeen.Organometallic polümeermaterjalide - on ühendid, mis on peamine chains koosseisus, lisaks eespool ja aatomitega räni, alumiinium, titaan ja muud elemendid, mida võib kombineerida orgaaniliste radikaale.Olemus sellised kombinatsioonid ei toimu.See on äärmiselt sünteetilised polümeerid.Tüüpilised esindajad Sellesse rühma kuuluvad ühendid, silikoonipõhiseid karkass, mis on ehitatud räni ja hapniku aatomid.
Et saada polümeeridest soovitud omadustega kasutatakse sageli asjatundja ei ole "puhas" aine ning nende kombinatsioonid orgaaniliste või anorgaaniliste komponente.Heaks näiteks on polümeer ehitusmaterjalide: metall-plast, klaas, plastbetoonist.
struktuuri polümeerid
originaalsust nende materjalide omadustele tõttu struktuur, mis omakorda jaguneb alljärgnevalt: lineaarne, hargnenud, lineaarne, ruumiline koos suure molekulmassiga rühmade ja väga spetsiifiline geomeetriline struktuur ja trepikoda.Olgem lühidalt uurida igaüks neist.
polümeersed materjalid, lineaarne hargnenud struktuur, välja arvatud peamine molekulide ahelad on külgoksteta.Sellised polümeerid sisaldavad polüpropüleenist ja polüisobutüleen.
materjalide lineaarse struktuuri on kaua siksakiline või keeratud spiraalselt kett.Nende makromolekulid peamiselt iseloomustab kordusi saite ühe struktuuriüksuse või üksuste rühma keemilise kett.Polümeerid lineaarse struktuuri iseloomustab juuresolekul väga pikk makromolekulid märkimisväärse vahe milline on lingid ahelas nende vahel.See on mõeldud ja intermolecular keemiliste sidemetega.Makromolekulid selline materjal on väga paindlik.Ja see omadus on aluseks polümeeriahelad, mis toob kaasa kvalitatiivselt uusi funktsioone: suurt paindlikkust, samuti puudumisel ebakindluse kõvastunud olekus.
Ja nüüd saame teada, et selline polümeersete materjalide ruumilise struktuuri.Need materjalid moodustavad kombineerides omavahel makromolekulid strong keemiliste sidemete ristisuunas.Tulemuseks on puhas sarnane struktuur, kus ebaühtlase aluseks ruumilise võrku.Seda tüüpi polümeerid on kõrgem kuumakindlus ja jäikuse kui lineaarne.Need materjalid on aluseks paljudele mittemetalsetest ehitusmaterjale.
molekulid polümeermaterjalide koos redeli struktuuri koosneb paarist chains mida ühendab keemiline side.Nendeks silikoonpolümeerid, mida iseloomustab suur kõvadus, kuumakindlus pealegi nad ei reageeri orgaanilisi lahusteid.
faasi koostist Polymer
Need materjalid on süsteemid, mis koosnevad amorfse ja kristallilise piirkondades.Esimene neist aitab vähendada jäikus, muudab elastse polümeeri, mis on võimeline suure deformatsioonid pöörduv.Kristalliline faas aitab suurendada nende nagu tugevus, elastsusmoodul ja teisi parameetreid minimeerides samas molekulaarse paindlikkust ainet.Suhe maht kõigis neis valdkondades kogumassiga nimetatakse astet kristallisatsiooni, kusjuures maksimaalne tase (80%) on polüpropüleenid fluoropolümeeride, kõrge tihedusega polüetüleenist.Vähem kui tase peegeldub kristallisatsiooni on polüvinüülkloriid, polüetüleen madala tihedusega.
Sõltuvalt käitumist polümeerset materjali kuumutamisel, need on tavaliselt jagatud termoplastist ja termokõvastuvad.
termoreaktiivsete polümeerid
Need materjalid on peamiselt lineaarse struktuuri.Kuumutamisel pehmenevad, kuid tulemusena leket keemiliste reaktsioonide ruumilise struktuuri muutusi ning aine muundub tahke ainena.Lisaks sellele kvaliteedi säilimine.Sellel põhimõttel polümeerkomposiitide.Pärast kuumutamist ei ole aine pehmenenud, ja tekitab ainult selle lagunemist.Valmis termoreaktiivsete segu ei lahustu ega sula, nii et see on vastuvõetamatu, taaskasutus.Seda tüüpi silikoonmaterjalid sisaldavad epoksü, fenoolformaldehüüd ja teiste polümeeridega.
termoplastilisest polümeerid
Need materjalid kuumutamisel esimene pehmendada ja siis sulatada ja järgnevate jahutus tahkunud.Termoplastsed polümeerid, kui selline töötlemine ei läbi keemilisi muutusi.See muudab protsessi täielikult pöörduv.Ainete puhul on lineaarne või hargnenud lineaarse struktuuri makromolekulid, kelle seas on ka väike jõud ja ei ole mingit keemiliste sidemetega.Nendeks polüetüleenide, polüamiidid, polystyrenes ja teised. Sellist tehnoloogiat termoplastilisest polümeermaterjalide hõlmab nende valmistamiseks survevalu watercooled vorme, pressimine, väljapressimist, puhumisvormimine ja teisi meetodeid.
keemilised omadused
polümeerid võivad olla kutsutud järgmised riigid: tahke, vedel, amorfne, kristalne etapp ja väga elastne, viskoosne voolu ja klaas deformatsioon.Laialdast kasutamist polümeermaterjalide on tänu oma kõrge vastupanu agressiivsete keskkondade nagu tugevate hapete ja alustega.Nad ei ole vastuvõtlik elektrokeemilise korrosiooni.Lisaks suurenevate molekulmassiga materjal on langus lahustuvus orgaanilistes lahustites.Polümeer mille ruumiline struktuur, ei ole üldiselt vastuvõtlik ütles vedelikke.Füüsikalised omadused
Enamik polümeere on isolaatorid, pealegi nad on mitte-magnetilisi materjale.Kõigist hoonetes kasutatavaid kuid neil on madalaim soojusjuhtivus ja maksimaalse soojusmahtuvuse ning termilise kokkutõmbumise (umbes kakskümmend korda suurem kui metallist).Põhjuseks kaotus tihedust erinevate tihendikoostudega tingimustes madalal temperatuuril on niinimetatud vitrification kummi, samuti dramaatiline vahe koefitsientide paisumise metallist ja kummist klaaskehas olekus.
mehaanilised omadused
polümeermaterjalide on mitmesuguseid mehaanilisi omadusi, mis sõltuvad suurel määral nende struktuuri.Pealegi see parameeter, suur mõju mehaanilisi omadusi materjal võib tekkida mitmesuguseid välisteguritest.Need on näiteks temperatuur, sagedus, kestus või määra laadimine, moodustavad stress riik, surve, milline on keskkond, soojuse ravivad, ja teised. Tunnuseks mehaanilisi omadusi polümeermaterjalide on oma suhteliselt suure tugevuse juures väga madal jäikus (võrreldes metallidega).
polümeere võib jagada tahke, mis vastab elastsusmoodul E = 1-10 GPa (kiudained, film, plastik), ning soft elastomeersetest materjali elastsusmoodul, mis on E = 1-10 MPa (kummist).Mustrid ja rikkemehhanismi nii erinevad.
for polümeermaterjalide iseloomustab väljendunud anisotroopia omadused, samuti vähenenud tugevus, arengut Tajurialuse püsivalt loading seisukorras.Koos selle, et nad on suhteliselt kõrge väsimusastmelt.Võrreldes metallidega, nad on rohkem sõltuvad suuresti temperatuurist mehaanilised omadused.Üks peamisi omadusi polümeermaterjalide on deformatsiooni (venivus).Vastavalt selle parameetri laias temperatuurivahemikus võtta, et hinnata nende põhitegevuste ja tehnoloogilised omadused.
polümeersed materjalid põrandale
nüüd kaaluma üks praktiline kasutus polümeeride, paljastades kõik võimalikult palju neid materjale.Need kemikaalid on laialdaselt ehituses, remont ja viimistlustööd, eriti kate korrust.Tohutu populaarsus on tingitud omaduste ainete nad on vastupidavad kriimustustele, maloteploprovodny, on vähe veeimavuse, piisavalt tugev ja kindel, olema kõrge kvaliteediga värvi.Tootmine polümeersete materjalide saab jagada kolme rühma: Linoleum (rull), plaatide ja segud seadme tasanduskiht.Nüüd lühiülevaate igaüks neist.
Linoleum toodetud erinevaid täiteaineid ja polümeerid.Nende kompositsioon võib sisaldada ka plastifikaatoreid, abiainete ja pigmendid.Olenevalt polümeeri materjali, eristada polüestrist (Fenool), polüvinüülkloriid, kumm, ja muud katted kolloksilinovye.Lisaks struktuuri nad jagunevad alusetu ja heli, soojustamine vundament unilamellaarsete ja mitmekihilised sile ja soonega karvaseid ja ühe- ja mitmevärvilisi.
plaatimistööd materjalide valmistatud polümeerist komponente on väga väike kulumiskindlus, keemilised ja vastupidavuse.Sõltuvalt tooraine liigist, seda tüüpi polümeer tooted on jagatud kumaronopolivinilhloridnye, kumarooni-, PVC, kumm, fenolitovye, asfalt kivimaja, samuti puitlaastplaadist ja puitkiudplaatide.
Materjalid tasanduskiht on kõige mugavam ja hügieeniline kasutada, nad on väga vastupidavad.Need ühendid võib jagada polümerisatsiooni, polümeeri ja polüvinüülatsetaat.
