Polymeerimateriaalit - suuren molekyylipainon kemiallisia yhdisteitä, jotka koostuvat lukuisista malomolekulyarnyh monomeerien (yksikköä) on sama rakenne.Usein polymeerejä käytetään valmistuksessa seuraavien monomeerikomponentteja: eteeni, vinyylikloridi, vinildenhlorid, vinyyliasetaatti, propyleeni, metyylimetakrylaatti, tetrafluorieteeni, styreeni, urea, melamiini, formaldehydi, fenoli.Tässä artikkelissa, katsomme, että tällaisia polymeerimateriaaleja sekä niiden kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, luokitus ja tyypit.
tyypit polymeerit
piirteitä molekyylien materiaali on korkea moolimassa, joka vastaa seuraava arvo: M & gt; 5 * 103.Yhdisteet pienemmällä tämän parametrin (M = 500-5000) kutsutaan oligomeerejä.Alhaisella moolimassa yhdisteitä on vähemmän kuin 500. seuraavanlaisia polymeerimateriaalien: synteettiset ja luonnon.Viimeksi mainittu on yleensä tarkoitettu luonnonkumia, kiille, villaa, asbesti, selluloosa, jne. D. Kuitenkin, perus synteettiset polymeerit vie tilaa merkki, joka on saatu menetelmällä kemiallisen synteesin yhdisteiden alhaisen molekyylitasolla.Riippuen valmistusmenetelmän suurimolekyylisestä materiaaleista eri polymeerejä, jotka ovat tai polykondensaatiolla tai additioreaktiolla.
Polymerointi
Tämä prosessi on yhdistys pienimolekyylipainoisten komponenttien korkean tuoton kanssa pitkiä ketjuja.Määrä polymeroinnin tasolla - määrä "esimerkkejä" molekyylien koostumuksen.Yleisimmät polymeerimateriaalit sisältävät tuhat-kymmenentuhatta niiden yksiköitä.Polymeroimalla, seuraavat yleisesti käytetty yhdisteet: polyeteeni, polypropeeni, polyvinyylikloridi, polytetrafluorieteeni, polystyreeni, polybutadieeni ja muut.
polykondensaatiotuote
Tämä prosessi on askel vastaus, joka on yhdiste tai suuri määrä vastaavia monomeerejä, tai kaksi eri ryhmien (ja B) polycondensors (makromolekyyli) samanaikaisesti muodostumisen näiden sivutuotteiden: metyylialkoholi, hiilidioksidia, kloorivetyä, ammoniakista, vedestä ja muut. käyttäminen polykondensaatiolla valmistetaan silikonit, polysulfonit, polykarbonaatit, aminomuovihartsit hartsit, fenolit, polyesterit, polyamidit ja muut polymeerimateriaalit.
polyadditio
Tämän prosessin viitataan polymeerien muodostumiseen useita reaktioissa liittymistä monomeerikomponentteja, jotka käsittävät rajoittava reaktio yhdistys tyydyttymättömien monomeerien ryhmistä (aktiivista jaksoa tai kaksoissidos).Toisin kuin polykondensaatio, polyadditioreaktion etenee ilman sukupolven sivutuotteita.Keskeinen tehtävä kyseistä tekniikkaa pidetään kovettunut epoksihartsit ja polyuretaanien valmistuksessa.
Luokittelu polymeerit
koostumus kaikkien polymeerimateriaalien jaetaan epäorgaanisten, orgaanisten ja organometalliset.Ensimmäinen näistä (silikaattilasi, kiille, asbesti, keramiikkaa ym.) Eivät sisällä atomi hiiltä.Ne ovat perusteella alumiini-, magnesium-, pii ja vastaavat. D. Orgaaniset polymeerit käsittävät laajin luokka, ne sisältävät hiiltä, vetyä, typpeä, rikkiä, happi ja halogeeni.Organometallinen polymeerimateriaaleja - ovat yhdisteitä, joilla on tärkeää ketjua, joka koostuu, lisäksi edellä, ja atomit piin, alumiinin, titaanin ja muita elementtejä, jotka voidaan yhdistää orgaanisia radikaaleja.Luonne yhdistelmiä ei esiinny.Tämä on äärimmäisen synteettiset polymeerit.Tyypillisiä edustajia tässä ryhmässä ovat yhdisteet, silikonipohjainen selkäranka, joka on rakennettu pii- ja happiatomien.
saamiseksi polymeerejä, joilla on halutut ominaisuudet, on usein käytetään alalla eivät ole "puhdas" aine, ja niiden yhdistelmät, joissa orgaanisia tai epäorgaanisia komponentteja.Hyvä esimerkki on polymeeri rakennusaineet: metalli-muovit, lasi, polymeeri betoni.
rakenne polymeerien
omaperäisyys ominaisuuksia näiden materiaalien koska niiden rakenne, joka puolestaan on jaettu seuraaviin tyyppeihin: lineaarinen, haarautunut lineaarinen, spatiaalinen suuret molekyyli- ryhmien ja hyvin erityinen geometrinen rakenne ja portaikko.Olkaamme lyhyesti tutkia jokainen niistä.
Polymeerimateriaalit lineaarinen haaroittunut rakenne muu kuin pääketjun molekyyleillä on sivuoksat.Tällaisia polymeerejä ovat polypropeeni ja polyisobutyleeni.
materiaaleja lineaarinen rakenne on pitkä siksak tai kierretty spiraaliksi ketju.Heidän makromolekyylit pääasiassa tunnusomaista toistoja maata yhdessä rakenteellinen yksikkö, tai ryhmä kemiallisten yksikköä ketjun.Polymeerejä, joilla on lineaarinen rakenne, tunnettu siitä, että läsnä on hyvin pitkä makromolekyylejä, joilla on merkittävä ero luonteen linkkejä ketjussa niiden välillä.Se on tarkoitettu ja molekyylien välisiä kemiallisia sidoksia.Makromolekyylejä, materiaali on erittäin joustava.Ja tämä ominaisuus on perusta polymeeriketjujen, joka johtaa laadullisesti uusia ominaisuuksia: suuri joustavuus, sekä puuttuminen epävakaissa kovettuneena.
Ja nyt me opimme, että tällaiset polymeerimateriaalit, joiden aluerakennetta.Nämä materiaalit muodostavat yhdistämällä toisiinsa makromolekyyleihin vahvoja kemiallisia sidoksia poikittaissuunnassa.Tuloksena on verkkomainen rakenne, jossa ei-yhtenäisen perustan spatiaalisen verkkoon.Tämän tyyppiset polymeerit on suurempi lämmönkestävyys ja jäykkyys kuin lineaarinen.Nämä materiaalit ovat perusta monille ei-metallisten rakennusmateriaalien.
molekyylit polymeerimateriaalien kanssa tikkaat rakenne muodostuu pari ketjuja, jotka on yhdistetty kemiallisen sidoksen.Näihin kuuluvat silikonipolymeerit, joilla on suuri jäykkyys, lämmönkestävyys, lisäksi, ne eivät reagoi orgaanisten liuottimien kanssa.
faasin koostumusta polymeeri
Nämä materiaalit ovat järjestelmiä, jotka koostuvat amorfisen ja kiteisen alueilla.Ensimmäinen auttaa vähentämään jäykkyyttä, tekee elastinen polymeeri, joka kykenee suuria siirtymiä palautuvia.Kiteisen faasin lisääminen parantaa niiden vahvuus, kovuus, kimmokerroin, ja muut parametrit, minimoiden molekyyli- joustavuutta aine.Tilavuuden suhde kaikkien näiden alueiden kokonaistilavuus kutsutaan kiteisyysaste, jossa enimmäismäärä (80%) ovat polypropyleenit, fluoripolymeerit, korkean tiheyden polyeteenejä.Alle tason kiteisyysaste on polyvinyylikloridi, polyeteeni LD.
riippuen käyttäytymiseen polymeerimateriaalin kuumennettaessa, ne jaetaan yleensä termoplastista ja kertamuovi.
lämpökovettuvat polymeerit
Nämä materiaalit ovat pääasiassa lineaarinen rakenne.Kun lämmitetään, ne pehmentävät, mutta seurauksena on vuotoa kemialliset reaktiot aluerakennetta muutoksia, ja aine muuttuu vankka.Edelleen, tämä laatu säilyy.Tätä periaatetta polymeerikomposiiteissa.Myöhemmät lämmitys ainetta ei ole pehmennyt, ja johtaa vain sen hajoamista.Valmis lämpökovettuvat seos ei liukene tai sulattaa, joten on mahdotonta hyväksyä kierrätykseen.Tämän tyyppinen silikoni materiaaleja ovat epoksi, fenoli-formaldehydi ja muut hartsit.
kestomuovipolymeerien
Nämä materiaalit kuumennettaessa, ensin pehmentää ja sitten sulaa ja jäähdytetään tämän jälkeen jähmettyy.Termoplastisia polymeerejä jos tällainen käsittely ei tapahdu kemiallisia muutoksia.Tämä tekee prosessista täysin peruutettavissa.Tämän tyyppisille aineille on lineaarinen tai haarautunut lineaarinen rakenne makromolekyylien, joiden joukossa ovat pieni voima ja ei ole mitään kemiallisia sidoksia.Näihin kuuluvat polyeteenit, polyamidit, polystyreenit, ja muut. Teknologia tällaisia termoplastiset polymeerimateriaalit liittyy niiden valmistukseen ruiskuvalamalla vesijäähdytyksen muotoja, painamalla, puristamiseen, puhallusmuovausta ja muita menetelmiä.
kemialliset ominaisuudet
polymeerejä saattanut pyytää seuraavassa todetaan: kiinteä, nestemäinen, amorfinen, kiteinen vaihe, ja erittäin joustava, viskoosi-virtaus ja lasi muodonmuutoksia.Laaja käyttö polymeerimateriaalien johtuu niiden korkea kestävyys agressiivisia ympäristöissä, kuten vahvoja happoja ja emäksiä.Ne eivät ole alttiita sähkökemiallisen korroosion.Lisäksi molekyylipainon kasvaessa materiaalin on vähentynyt liukoisuus orgaanisiin liuottimiin.Polymeeri, jonka spatiaalinen rakenne, yleensä eivät ole alttiita mainittujen nesteiden.Fysikaaliset ominaisuudet
Useimmat polymeerit ovat eristeet, lisäksi, ne ovat ei-magneettisia materiaaleja.Kaikkien rakennusaineiden käyttää, mutta ne on alhaisin lämmönjohtavuus ja enintään lämpökapasiteetti, ja terminen kutistuminen (noin kaksikymmentä kertaa suurempi kuin metalli).Häviämisen syy tiiviyden eri tiivistekokoonpanoissa olosuhteissa alhaisessa lämpötilassa on ns lasituksen kumia, sekä dramaattinen ero kertoimet laajentaminen metallin ja kumin lasiaiseen tilassa.
mekaaniset ominaisuudet
Polymeeri on laaja valikoima mekaanisia ominaisuuksia, jotka ovat erittäin riippuvaisia niiden rakennetta.Tämän lisäksi parametrin, suuri vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin materiaali voi olla erilaisia ulkoisia tekijöitä.Näitä ovat lämpötila, taajuus, kesto, tai nopeudella lastaus, muodostavat jännitystila, paineen, luonne ympäristö, lämpökäsittelyä, ja toiset. Piirre mekaaniset ominaisuudet polymeerimateriaalien on niiden suhteellisen korkea lujuus hyvin alhaisilla jäykkyys (verrattuna metalleja).
polymeerit voidaan jakaa kiinteä aine, joka vastaa kimmokerroin E = 1-10 GPa (kuitu, kalvo, muovi), ja pehmeä elastomeerinen materiaali kimmokerroin, joka on E = 1-10 MPa (kumi).Kuvioita ja epäonnistuminen mekanismi molemmat ovat erilaisia.
polymeerimateriaaleja on ominaista voimakas anisotropia ominaisuuksia, sekä lasku vahvuus, kehittäminen hiipiä alle jatkuvan lastitilanteessa.Yhdessä tämän, niillä on suhteellisen suuri vastus väsymys.Verrattuna metalleja, ne ovat voimakkaasti riippuvaisia lämpötilasta mekaaniset ominaisuudet.Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista polymeerimateriaalien on muodonmuuttuvuus (sitkeys).Tämän parametrin laajalla lämpötila-alueella toteutettu arvioida niiden perustoiminnot ja teknologiset ominaisuudet.
polymeerimateriaalit puheenvuoroa
nyt harkita yhtenä käytännön käyttötarkoituksia polymeerien, paljastaa kaikki mahdolliset erilaisia näistä aineista.Nämä kemikaalit ovat laajalti käytetään rakentamisessa, korjaus- ja viimeistelytyöt, erityisesti lattioiden maalaukseen.Valtava suosio johtuu ominaisuuksista aineiden ne kestävät kulutusta, maloteploprovodny on vähän veden imeytymistä, riittävän vahva ja luja, hänellä korkea laatuja maali.Tuotanto polymeerimateriaaleja voidaan jakaa kolmeen ryhmään: Linoleum (rulla), kaakeli tuotteet ja seokset laitteen tasoite.Nyt lyhyt katsaus kunkin niistä.
Linoleumi tuotetaan erilaisia täyteaineita ja polymeerejä.Niiden koostumus voi myös sisältää pehmentimiä, valmistuksen apuaineita, ja pigmenttejä.Riippuen polymeerimateriaalin, erottaa polyesteristä (fenoli), polyvinyylikloridi, kumin ja muiden pinnoitteiden kolloksilinovye.Lisäksi rakenne ne jaetaan perusteettomia ja äänen, eristävät säätiö unilamellaariset ja multilamellaarisista, tasaiset ja uritettu pörröistä ja yksi- ja monivärinen.
laatoitus materiaaleja on valmistettu polymeeri perustuvia komponentteja on erittäin alhainen kulumiskestävyys, kemiallinen kestävyys ja kestävyys.Riippuen raaka-aineen, tämän tyyppinen polymeerin tuotteet on jaettu kumaronopolivinilhloridnye, kumaroni-, PVC: tä, kumia, fenolitovye, asfaltti laatta, sekä lastulevyn ja kuitulevyn.
Materiaalit pintavaluille ovat mukavin ja hygieeninen käyttää, ne ovat erittäin kestäviä.Näitä yhdisteitä voidaan jakaa polymeeri-, polymeeri ja polyvinyyliasetaatti.
