Polymere materialen - een hoogmoleculair chemische verbindingen die bestaan uit talrijke malomolekulyarnyh monomeren (eenheden) van dezelfde structuur.Vaak zijn de polymeren worden gebruikt voor de vervaardiging van de volgende monomeercomponenten: etheen, vinylchloride, vinildenhlorid, vinylacetaat, propeen, methylmethacrylaat, tetrafluorethyleen, styreen, ureum, melamine, formaldehyde, fenol.In dit artikel wij van mening dat dergelijke polymere materialen evenals hun chemische en fysische eigenschappen, classificatie en types.
soorten polymeren
eigenschappen van de moleculen van het materiaal een hoog moleculair gewicht, die overeenkomt met de volgende waarde: M & gt; 5 * 103.Verbindingen met een lagere parameter (M = 500-5000) genoemd oligomeren.Bij lage molecuulgewicht kleiner dan 500. De volgende polymere materialen: synthetische en natuurlijke.De laatste gewoonlijk aangeduid natuurlijk rubber, mica, wol, asbest, cellulose, etc. D. De basis synthetische polymeren innemen spatie, die wordt verkregen door de werkwijze van de chemische synthese van verbindingen met laag moleculair niveau.Afhankelijk van de werkwijze voor het vervaardigen van hoogmoleculaire materialen verschillende polymeren die hetzij door polycondensatie of door additiereactie.
polymerisatie
Dit proces is een vereniging van laag moleculaire componenten in de high-yield met lange ketens.De hoeveelheid polymerisatie-niveau - het aantal "Voorbeelden" in de moleculen van het preparaat.De meest voorkomende polymere materialen bevatten 1000-10.000 van hun eenheden.Door de polymerisatie, de volgende gebruikelijke verbindingen. Polyetheen, polypropeen, polyvinylchloride, polytetrafluorethyleen, polystyreen, polybutadieen en anderen
Polycondensatie
Dit proces is een sprongantwoord, dat de verbinding of een groot aantal soortgelijke monomeren, of een paar verschillende groepen (Aen B) polycondensors (macromolecule) onder gelijktijdige vorming van deze nevenproducten. methylalcohol, koolzuur, zoutzuur, ammoniak, water en anderen gebruiken polycondensatie bereid siliconen, polysulfonen, polycarbonaten, aminoplastharsen, fenolen, polyesters, polyamiden en andere polymere materialen.
polyadditie
Onder dit proces hebben betrekking op de vorming van polymeren in meerdere monomeercomponenten reacties toetreding waarin de beperkende reactie vereniging onverzadigde monomeren van groepen (actieve cycli of dubbele binding) bevatten.In tegenstelling tot de polycondensatie, polyadditie reactie verloopt zonder de vorming van bijproducten.De belangrijkste taak van deze technologie wordt beschouwd als genezen epoxyharsen en de bereiding van polyurethanen.
Classificatie polymeren
De samenstelling van alle polymere materialen zijn onderverdeeld in anorganische, organische en organometallische.Het eerste (silicaat glas, mica, asbest, keramiek en andere.) Gebruik atomaire koolstof bevatten.Zij vormen de basis van de oxiden van aluminium, magnesium, silicium en dergelijke. D. Organische polymeren omvatten de meest uitgebreide klasse, ze bevatten koolstof, waterstof, stikstof, zwavel, zuurstof en halogeen.Organometallische polymeermaterialen - zijn verbindingen die de hoofdketens samengesteld, naast de bovenstaande en de atomen van silicium, aluminium, titanium en andere elementen die kunnen worden gecombineerd met organische radicalen.De aard van dergelijke combinaties niet voorkomen.Dit is een zeer synthetische polymeren.Typische vertegenwoordigers van deze groep zijn de verbindingen in de op siliconen gebaseerde backbone die is opgebouwd uit silicium- en zuurstofatomen.
polymeren te verkrijgen met gewenste eigenschappen wordt vaak gebruikt in de techniek niet "zuivere" substantie, en combinaties daarvan met organische of anorganische componenten.Een goed voorbeeld is het polymeer bouwmaterialen: metaal-kunststof, glas, polymeerbeton.
structuur polymeren
originaliteit van de eigenschappen van deze materialen vanwege hun structuur, die op zijn beurt wordt onderverdeeld in de volgende types: lineair, vertakt, lineair, met grote ruimtelijke molecuulgroepen en zeer specifieke geometrische structuur en trap.Laten we kort ingaan op elk van hen.
polymere materialen met lineaire vertakte structuur anders dan de belangrijkste keten moleculen zijtakken.Dergelijke polymeren omvatten polypropyleen en polyisobuteen.
materialen met een lineaire structuur hebben lange zigzag of gedraaid in een spiraal keten.Hun macromoleculen voornamelijk gekenmerkt door herhalingen sites in een structurele eenheid of groep van eenheden van de chemische keten.Polymeren met een lineaire structuur, gekenmerkt door de aanwezigheid van zeer lange macromoleculen met een significant verschil tussen de aard van de schakels in de keten tussen hen.Het is bedoeld en intermoleculaire chemische bindingen.Macromoleculen dergelijk materiaal is zeer flexibel.En deze eigenschap is de basis van de polymeerketens, wat leidt tot een kwalitatief nieuwe eigenschappen: hoge flexibiliteit, evenals de afwezigheid van kwetsbaarheid in verharde toestand.
En nu leren we dat deze polymere materialen met een ruimtelijke structuur.Deze materialen vormen door combinatie met elkaar macromoleculen sterke chemische bindingen in de dwarsrichting.Het resultaat is een netachtige structuur, waarbij een niet-uniforme basis voor het ruimtelijk raster.Polymeren van dit type hebben een hogere hittebestendigheid en stijfheid dan lineair.Deze materialen vormen de basis voor vele niet-metaalhoudende bouwmaterialen.
moleculen van polymeermaterialen met een ladder structuur bestaat uit een paar kettingen die worden verbonden door een chemische binding.Deze omvatten siliconen polymeren die worden gekenmerkt door een hoge hardheid, warmtebestendigheid Bovendien zij niet reageren met organische oplosmiddelen.
fasesamenstelling Polymer
Deze materialen zijn systemen die bestaan uit amorfe en kristallijne gebieden.De eerste helpt om stijfheid te verminderen, maakt elastisch polymeer dat in staat is grote vervormingen omkeerbaar.De kristallijne fase draagt bij aan de sterkte, hardheid, elasticiteitsmodulus en andere parameters te verhogen, terwijl het minimaliseren van de moleculaire flexibiliteit stof.De verhouding van het volume van deze gebieden om het totale volume wordt de kristallisatiegraad, waarbij het maximum niveau (80%) zijn polypropylenen, fluorpolymeren, hoge dichtheid polyethylenen.Lager dan het niveau van kristallisatiegraad hebben polyvinylchloride, polyetheen van lage dichtheid.
Afhankelijk van het gedrag van het polymère materiaal bij verhitting, worden ze meestal verdeeld in thermoplastische en thermohardende.
thermohardende polymeren
Deze materialen zijn voornamelijk lineaire structuur.Bij verhitting, ze zachter, maar als gevolg van lekkage in de chemische reacties van de ruimtelijke structuur verandert en de stof verandert in een vaste stof.Verder is deze kwaliteit gehandhaafd.Op dit principe polymeercomposieten.Daaropvolgende verhitting van de stof is niet verzacht, en slechts leidt tot de afbraak.Klaar thermohardende mengsel niet oplost of smelten, dus het is onaanvaardbaar voor recycling.Dergelijke siliconen omvatten epoxy-, fenol- formaldehyde en andere harsen.
thermoplastische polymeren
Deze materialen bij verhitting, eerst zacht worden en dan smelten en vervolgens afkoelen stolt.Thermoplastische polymeren bij de verwerking geen chemische verandering ondergaat.Dit maakt het proces volledig omkeerbaar.Stoffen van dit type hebben een lineaire of vertakte lineaire structuur van macromoleculen, onder wie een kleine kracht en er is absoluut geen chemische bindingen.Deze omvatten polyethylenen, polyamides, polystyrenen, en anderen. Technologieën thermoplastische polymeermaterialen omvat de vervaardiging door spuitgieten in watergekoelde vormen, persen, extrusie, blaasgieten en andere werkwijzen.
chemische eigenschappen
polymeren kunnen hebben genoemd in de volgende staten: vaste, vloeibare, amorfe, kristallijne fase, en zeer elastisch, stroperige-flow en glas vervorming.Het wijdverbreide gebruik van polymere materialen door hun hoge resistentie tegen agressieve omgevingen zoals sterke zuren en basen.Ze zijn niet gevoelig voor elektrochemische corrosie.Verder met toenemend molecuulgewicht materiaal een vermindering oplosbaarheid in organische oplosmiddelen.Een polymeer met een ruimtelijke structuur, in het algemeen niet gevoelig voor de genoemde vloeistoffen.Fysische eigenschappen
meeste polymeren zijn isolatoren, bovendien zijn ze niet-magnetische materialen.Van alle gebruikte constructiematerialen, maar ze hebben de laagste thermische geleidbaarheid en maximale warmtecapaciteit en thermische krimp (ongeveer twintig maal hoger dan die van metaal).De reden voor het verlies van strakheid van de verschillende afdichtunits bij lage temperatuur is de zogenaamde verglazing rubber, alsmede een dramatisch verschil tussen de uitzettingscoëfficiënt van metaal en rubber in de glasachtige toestand.
mechanische eigenschappen
Polymere materialen hebben een breed scala aan mechanische eigenschappen die sterk afhankelijk van hun structuur.Daarnaast parameter, kan een grote invloed op de mechanische eigenschappen van het materiaal een aantal externe factoren.Deze omvatten temperatuur, frequentie, duur of mate van lading, vormen de spanningstoestand, de druk, de aard van het milieu, warmtebehandeling en anderen. Een kenmerk van de mechanische eigenschappen van polymeermaterialen is hun relatief hoge sterkte bij zeer lage stijfheid (vergeleken met metalen).
polymeren kunnen worden onderverdeeld in vaste stof, die overeenkomt met de elasticiteitsmodulus E = 1-10 GPa (vezel, film, plastic) en zacht elastomeer materiaal een elasticiteitsmodulus die E = 1-10 MPa (rubber).Patronen en falen mechanisme van beide zijn verschillend.
voor polymeren worden gekenmerkt door een uitgesproken anisotropie eigenschappen, alsook vermindering van sterkte, de ontwikkeling van kruip onder aanhoudende belastingstoestand.Samen met dit, zij betrekkelijk hoge weerstand tegen vermoeidheid.In vergelijking met metalen, ze zijn sterk afhankelijk van de temperatuur mechanische eigenschappen.Een van de belangrijkste eigenschappen van polymere materialen is de vervormbaarheid (ductiliteit).Volgens deze parameter in een breed temperatuurbereik genomen om fundamentele operationele en technische eigenschappen te evalueren.
polymere materialen voor de vloer
nu overwegen een van de praktische toepassingen van polymeren, waaruit alle mogelijke waaier van deze materialen.Deze chemicaliën worden veel gebruikt in de bouw, reparatie en afwerking, in het bijzonder de bekleding van vloeren.De enorme populariteit is door de eigenschappen van de stoffen die zij zijn bestand tegen slijtage, maloteploprovodny, weinig waterabsorptie sterk genoeg en stevig, bezitten hoge kwaliteiten verf.De productie van polymere materialen kunnen worden verdeeld in drie groepen: Linoleum (roll), tegelproducten en mengsels voor het apparaat dekvloer.Nu een korte blik op elk van hen.
Linoleum door verschillende soorten vulstoffen en polymeren.Hun samenstelling kan ook weekmakers, technische hulpstoffen en pigmenten bevatten.Afhankelijk van het type polymeer materiaal onderscheiden polyester (fenol), polyvinylchloride, rubber en andere coatings kolloksilinovye.Bovendien is de structuur die zij zijn verdeeld in ongefundeerde en met geluid, isolerende stichting unilamellair en multilamellaire, met gladde en gegroefde wollige en single- en multi-color.
tegelwerk materialen gemaakt van polymeer gebaseerde componenten hebben een zeer lage slijtvastheid, chemische resistentie en duurzaamheid.Afhankelijk van het type grondstof, dit soort polymeerproducten zijn onderverdeeld in kumaronopolivinilhloridnye, cumaron, PVC, rubber, fenolitovye, asfalt tegel, evenals spaanplaat en vezelplaat.
Materialen voor dekvloeren zijn de meest handige en hygiënisch te gebruiken, ze zijn zeer duurzaam.Deze verbindingen kunnen worden onderverdeeld in polymeer-, polymeer en polyvinylacetaat.
