Polymermaterialer - en høy molekyl kjemiske forbindelser som består av en rekke malomolekulyarnyh monomerer (enheter) av samme struktur.Ofte er de polymerer som anvendes for fremstilling av følgende monomerkomponenter: etylen, vinylklorid, vinildenhlorid, vinylacetat, propylen, metylmetakrylat, tetrafluoretylen, styren, urea, melamin, formaldehyd, fenol.I denne artikkelen vil vi vurdere at slike polymere materialer samt deres kjemiske og fysiske egenskaper, klassifisering og typer.
Typer polymerer
egenskaper til molekylene av materialet er en høy molekylvekt, som svarer til den følgende verdi: M & gt; 5 * 103.Forbindelser med et lavere nivå av denne parameteren (M = 500-5000) kalt oligomerer.Ved lavmolekylære forbindelser er mindre enn 500. De følgende typer av polymere materialer: syntetisk og naturlig.Den sistnevnte vanligvis referert naturgummi, glimmer, ull, asbest, cellulose, etc. D. Men de grunnleggende syntetiske polymerer okkupere mellomromstegn, som oppnås ved fremgangsmåten ifølge kjemisk syntese av forbindelser med lav molekylnivå.Avhengig av fremgangsmåten for fremstilling av høy-molekylære materialer forskjellige polymerer som er, eller ved polykondensasjon eller ved addisjonsreaksjon.
Polymerisering
Denne prosessen er en sammenslutning av lavmolekylære komponenter i high-yield med lange kjeder.Mengden av polymeriser nivå - antall "eksempler" i molekylene i blandingen.De vanligste polymere materialer inneholde 1000-10000 av sine enheter.Ved polymeriseringen, er følgende mest brukte forbindelser:. Polyetylen, polypropylen, polyvinylklorid, polytetrafluoretylen, polystyren, polybutadien og andre
polykondensasjon
Denne prosessen er en sprangrespons, som er forbindelsen eller et stort antall av tilsvarende monomerer, eller et par av forskjellige grupper (Aog B) polycondensors (makromolekylære) med samtidig dannelse av disse biprodukter. metylalkohol, karbondioksyd, hydrogenklorid, ammoniakk, vann og andre ved hjelp av polykondensasjons- fremstilt silikoner, polysulfoner, polykarbonater, aminoplast-harpikser, fenolharpikser, polyestere, polyamider og andre polymere materialer.
polyaddisjon
Under denne prosessen refererer til dannelsen av polymerer i flere reaksjoner tiltredelses monomerkomponenter som omfatter de begrensende reaksjon foreningen umettede monomerer av grupper (aktive sykluser eller dobbeltbinding).I motsetning til polykondensasjonen, fortsetter polyaddisjon reaksjon uten at det dannes biprodukter.Den viktigste oppgave for denne teknologien er ansett herdede epoksyharpikser og ved fremstilling av polyuretaner.
Klassifisering polymerer
Sammensetningen av alle polymermaterialer er delt inn i uorganisk, organisk og organometallisk.Den første av disse (silikat glass, glimmer, asbest, keramikk og andre.) Ikke inneholder atom karbon.De er basis av oksyder av aluminium, magnesium, silisium og liknende. D. Organiske polymerer utgjør de mest omfattende klasse, de inneholder karbon, hydrogen, nitrogen, svovel, oksygen og halogen.Organometalliske polymere materialer - er forbindelser som har hovedkjeden består av, i tillegg til det ovennevnte, og de atomer av silisium, aluminium, titan og andre elementer som kan kombineres med organiske radikaler.Arten av slike kombinasjoner ikke forekommer.Dette er en ekstremt syntetiske polymerer.Typiske representanter for denne gruppen er forbindelsene i det silikonbaserte ryggrad som er bygget opp av silisium- og oksygenatomer.
For å oppnå polymerer med ønskede egenskaper blir ofte brukt i faget ikke er "rene" substans, og kombinasjoner av disse med organiske eller uorganiske komponenter.Et godt eksempel er polymer byggevarer: metall-plast, glass, polymer betong.
struktur polymerer
originalitet av egenskapene for disse materialer på grunn av deres struktur, som i sin tur er delt inn i følgende typer: lineær, forgrenet, lineær, romlig med store molekylære grupper og helt bestemt geometrisk struktur og trapp.La oss kort undersøke hver av dem.
Polymer materialer med lineær forgrenet struktur andre enn hovedkjedemolekyler har sidegrener.Slike polymerer omfatter polypropylen og polyisobutylen.
materialer med en lineær struktur har lang sikksakk eller vridd inn i en spiral kjeden.Deres makromolekyler i hovedsak preget av repetisjoner områder i én strukturell enhet eller gruppe av enheter av den kjemiske kjeden.Polymerer med en lineær struktur karakterisert ved nærværet av meget lange makromolekyler med en signifikant forskjell mellom innholdet av koblingene langs kjeden mellom dem.Den er ment og inter kjemiske bindinger.Makromolekyler slikt materiale er meget fleksibelt.Og denne egenskapen er grunnlaget for polymerkjedene, noe som fører til et kvalitativt nye funksjoner: høy fleksibilitet, samt fravær av skjørhet i herdet tilstand.
Og nå får vi vite at slike polymere materialer med en romlig struktur.Disse materialer dannes ved å kombinere med hverandre makromolekyler sterke kjemiske bindinger i tverretningen.Resultatet er en nettliknende struktur, der et ikke-ensartet basis for den romlige gitter.Polymerer av denne type har en høyere varmebestandighet og stivhet enn lineær.Disse materialene er grunnlaget for mange ikke-metalliske konstruksjonsmaterialer.
molekyler av polymermaterialer med en stige struktur er sammensatt av et par av kjeder som er forbundet ved hjelp av en kjemisk binding.Disse omfatter silikonpolymerer som kjennetegnes av høy hardhet, varmemotstand, og dessuten har de ikke reagerer med organiske løsemidler.
fasesammensetning Polymer
Disse materialene er systemer som består av amorfe og krystallinske regioner.Den første som bidrar til å redusere stivheten, som gjør elastisk polymer som er i stand til store deformasjoner reversible.Den krystallinske fase som bidrar til å øke deres styrke, hardhet, elastisitetsmodul, og andre parametere, samtidig som den molekylære fleksibilitet substans.Forholdet mellom volumet av alle disse områdene til det totale volum er kalt graden av krystallisasjon, karakterisert ved at det maksimale nivået (80%) er polypropylener, fluorpolymerer, høydensitetspolyetylener.Mindre enn nivået på graden av krystallisasjon har polyvinylklorid, polyetylen med lav tetthet.
Avhengig av oppførselen til polymermaterialet ved oppvarming, de er vanligvis delt inn i termoplast og herdeplast.
herdeplast polymerer
Disse materialene er hovedsakelig lineær struktur.Ved oppvarming mykner de, men som et resultat av lekkasje i de kjemiske reaksjonene på de romlige strukturen endres, og stoffet transformeres til et fast stoff.Videre er denne kvalitet opprettholdes.På dette prinsippet polymerkompositter.Etterfølgende oppvarming av substansen ikke er myknet, og bare fører til dens degradering.Klar herdeblandingen ikke oppløses eller smelte, så det er uakseptabelt for resirkulering.Denne type silikonmaterialer inkluderer epoksy, fenol-formaldehyd og andre harpikser.
termoplastpolymerer
disse materialene ved oppvarming, først mykne og deretter smelte og påfølgende avkjøling stivner.Termoplastiske polymerer når slik behandling ikke gjennomgår kjemiske endringer.Dette gjør prosessen fullstendig reversibel.Stoffer av denne typen har en lineær eller forgrenet lineær struktur av makromolekyler, blant dem er en liten styrke, og det er absolutt ingen kjemiske bindinger.Disse inkluderer polyetylener, polyamider, polystyrener, og andre. Teknologi, for eksempel termoplastiske polymermaterialer innbefatter deres fremstilling ved sprøytestøping i vannkjølte former, pressing, ekstrudering, blåsestøping og andre metoder.
kjemiske egenskaper
polymerer kan ha kalt inn følgende tilstander: fast, flytende, amorf, krystallinsk fase, og svært elastisk, viskøs-flow og glass deformasjon.Den utstrakte bruken av polymere materialer er på grunn av deres høye motstand mot aggressive miljøer, for eksempel sterke syrer og alkalier.De er ikke utsatt for elektrokjemisk korrosjon.Videre, med økende molekylvekt er redusert løselighet i organiske løsningsmidler.En polymer som har en romlig struktur, vanligvis er ikke utsatt for nevnte væsker.Fysiske egenskaper
fleste polymerer er isolatorer, dessuten er de ikke-magnetiske materialer.Av alle de strukturelle materialer, men de har den laveste termiske ledningsevne og maksimal varmekapasitet og termisk krymping (omtrent tyve ganger større enn den til metallet).Bakgrunnen for tap av tetthet i de forskjellige tetningsenheter under forhold med lav temperatur er den såkalte forglassing gummi, samt en dramatisk forskjell mellom koeffisientene for utvidelse av metall og gummi i glasslegemet tilstand.
mekaniske egenskaper
Polymere materialer som har et bredt spekter av mekaniske egenskaper som er svært avhengig av deres struktur.I tillegg til denne parameteren, kan en stor innvirkning på de mekaniske egenskapene til materialet har en rekke eksterne faktorer.Disse inkluderer temperatur, varighet, eller hastigheten av lasting, danner den spenningstilstand, trykket, arten av miljøet, varmebehandling, og andre. Et trekk ved de mekaniske egenskaper av polymere materialer er deres relativt høy styrke ved meget lav stivhet (sammenlignet med metaller).
polymerer kan deles inn i faststoff, som svarer til elastisitetsmodulen E = 1-10 GPa (fiber, film, plast), og mykt elastomermateriale en elastisitetsmodul som er E = 1-10 MPa (gummi).Mønstre og feilmekanisme av begge er forskjellige.
for polymere materialer kjennetegnes ved en utpreget anisotropi av egenskaper, så vel som reduksjon i styrke, utvikling av kryp henhold vedvarende lastekondisjon.Sammen med dette, de har relativt høy motstand mot tretthet.I sammenligning med metaller, er de mer sterkt avhengig av temperatur mekaniske egenskaper.En av de viktigste kjennetegnene på polymere materialer er formbarhet (duktilitet).I henhold til denne parameteren i et bredt temperaturområde for å evaluere deres grunnleggende drifts- og teknologiske egenskaper.
Polymer materialer til gulvet
nå vurdere en av de praktiske anvendelser av polymerer, avslører alt mulig spekter av disse materialene.Disse kjemikaliene er mye brukt i produksjon, reparasjon og etterbehandling verk, særlig i belegget etasjer.Den store popularitet skyldes egenskapene til de substanser er de motstandsdyktige mot slitasje, maloteploprovodny, har liten vannabsorpsjon, sterk nok og fast, har høye kvaliteter med maling.Fremstilling av polymere materialer kan deles inn i tre grupper: Linoleum (roll), flis produkter og blandinger for enheten påstøpen.Nå er en kort titt på hver av dem.
Linoleum fremstilt ved forskjellige typer av fyllstoffer og polymerer.Deres sammensetning kan også inneholde myknere, bearbeidingshjelpemidler, og pigmenter.Avhengig av typen av polymermateriale, skille polyester (fenol), polyvinylklorid, gummi og andre belegg kolloksilinovye.Videre strukturen de er delt inn grunnløse og med lyd, isolerende fundament unilamelære og multilamellær, med glatt og riflet fluffy og single- og multi-farge.
flislegging materialer laget av polymerbaserte komponenter har en meget lav slitestyrke, kjemisk motstandsevne og holdbarhet.Avhengig av typen av råmateriale, er denne type av polymer-produkter fordelt på kumaronopolivinilhloridnye, kumaron, PVC, gummi, fenolitovye, asfalt flis, samt sponplater og trefiberplater.
Materialer for påstøp som er mest praktisk og hygienisk å bruke, de er svært holdbare.Disse forbindelser kan deles inn i polymer, polymer og polyvinylacetat.
