Polimerni materiali - visoko molekularnih kemičnih spojin, ki so sestavljeni iz številnih malomolekulyarnyh monomerov (enot) enako strukturo.Pogosto so polimeri uporabljajo za pripravo naslednjih monomernih komponent: etilena, vinilklorida, vinildenhlorid, vinilacetata, propilen, metilmetakrilata, tetrafluoroetilena, stirena, sečnine, melamin, formaldehida, fenola.V tem članku, menimo, da takšnih polimernih materialov, kot tudi na njihove kemijske in fizikalne lastnosti, razvrstitev in vrste.
Vrste polimeri
lastnosti molekul materiala z visoko molekulsko maso, ki ustreza naslednji vrednosti: M & gt; 5 * 103.Spojine z nižjo stopnjo tega parametra (M = 500-5000) imenuje oligomere.Pri nizkih težo spojin molekularnih je manj kot 500. Naslednje vrste polimernih materialov: sintetičnih in naravnih.Slednji običajno iz naravnega kavčuka, sljudo, volna, azbest, celuloza, itd D. Vendar pa se temeljna sintetični polimeri zasedajo presledek, ki se pridobiva s postopkom kemijske sinteze spojin s nizko molekularnem nivoju.Glede na način proizvodnje visoko molekulsko materiale različne polimere, ki so ali s polikondenzacijo, ali z dodatkom reakcijo.
polimerizacija
Ta proces je združenje nizko komponent molekulsko maso v high yield z dolgimi verigami.Količina stopnjo polimerizacije - število "primerov" v molekul sestavka.Najpogostejši polimerni materiali vsebujejo od tisoč do deset tisoč svojih enot.S polimerizacijo, naslednje običajno uporabljajo spojine:. Polietilen, polipropilen, polivinilklorid, politetrafluoroetilen, polistirena, polibutadienske in drugi
polikondenzacije
Ta proces je odziv korak, ki je spojina ali njena veliko število podobnih monomerov ali para različnih skupin (Ain B) polikondenzorji (makromolekul) s hkratnim nastankom teh stranskih proizvodov. metilni alkohol, ogljikov dioksid, vodikov klorid, amonijak, vode in drugih Uporaba polikondenzacijo pripravili silikone, polisulfoni, polikarbonatov, aminoplastna smole, fenolov, poliestrov, poliamidov in drugih polimernih materialov.
poliadicijo
V okviru tega procesa se nanašajo na nastanek polimerov v različnih reakcijah pristopnih komponent monomernih ki vsebujejo omejitvene reakcija pridružitvene nenasičene monomere skupin (aktivnih ciklov ali dvojno vez).V nasprotju s polikondenzacijo, poliadicijo reakcija poteka brez nastajanja stranskih produktov.Glavna naloga te tehnologije velja utrjene epoksidne smole in pripravo poliuretanov.
Klasifikacija polimerov
Sestava vseh polimernih materialov so razdeljeni v anorganski, organski in metalorganske.Prvi od teh (silikatnega stekla, sljude, azbesta, keramike in drugih). Ne vsebuje atomske ogljik.So osnova oksidov aluminija, magnezija, silicija in podobno. D. organskih polimerov obsegajo najširšo razreda, ki vsebujejo ogljik, vodik, dušik, žveplo, kisik in halogen.Organokovinske polimerni materiali - so spojine, ki imajo glavne verige, sestavljene iz, poleg zgoraj, in da se atomi silicija, aluminija, titana in drugih elementov, ki jih lahko v kombinaciji z organskimi radikali.Narava takih kombinacij ne pride.To je izjemno sintetičnih polimerov.Tipični predstavniki te skupine so spojine v ogrodju na silikonski osnovi, ki je zgrajen iz silicija in kisikovih atomov.
Da bi dobili polimere z želene lastnosti se pogosto uporabljajo v stroki niso "čisti" snov, in njihove kombinacije z organskimi ali anorganskimi komponentami.Dober primer je polimer, gradbenih materialov: kovina-plastika, steklo, polimerni beton.
struktura polimerov
izvirnost lastnosti teh materialov zaradi njihove strukture, ki v zameno, je razdeljen na naslednje vrste: linearne, razvejane, linearno, prostorsko z velikimi molekularnih skupin in zelo specifično geometrijsko strukturo in stopnišče.Na kratko si oglejmo vsakega od njih.
Polimerni materiali z linearnim razvejane strukture, razen glavnih molekul verige imajo stranske veje.Takšni polimeri vključujejo propilen in izobutilen.
materiali z linearno strukturo imajo dolgo cikcak ali zvije v spiralo verigo.Njihove makromolekule predvsem značilna ponovitev krajih v eni strukturne enote ali skupine enot kemične verige.Polimeri z linearnim strukturo označen s prisotnostjo zelo dolgih makromolekul s pomembno razliko med naravo povezav v verigi med njimi.To je mišljeno in medmolekulske kemijske vezi.Makromolekule tak material je zelo prilagodljiva.In ta lastnost je osnova polimernih verig, ki vodi do kvalitativno novih funkcij: visoka fleksibilnost, kot tudi odsotnost krhkosti v kaljenem stanju.
In zdaj smo izvedeli, da takšni polimerni materiali s prostorsko strukturo.Ti materiali se tvori s kombiniranjem med seboj makromolekul močnih kemijskih vezi v prečni smeri.Rezultat je mrežast strukturo, v kateri je ne-enotna osnova za prostorsko mrežo.Polimeri te vrste imajo večjo odpornost na vročino in togost kot ravne.Ti materiali so osnova za mnoge nekovinskih gradbenih materialov.
molekule polimernih materialov s strukturo lestev je sestavljena iz verig, ki so povezani s kemijsko vezjo.Ti vključujejo silikonski polimeri, ki so značilne visoke trdote, odpornost na toploto, poleg tega pa ne reagirajo z organskimi topili.
fazno sestavo Polymer
Ti materiali so sistemi, ki so sestavljeni iz amorfnih in kristalnih regijah.Prva pomaga zmanjševati togost, omogoča elastični polimer, ki je sposobna velikih deformacij reverzibilna.Kristalno fazo prispeva za povečanje svoje moči, trdota, elastični modul in druge parametre, ob hkratnem zmanjšanju snov molekularno prožnosti.Razmerje med volumnom vseh teh področjih s celotnim volumnom imenujemo stopnjo kristalizacije, kjer sta najvišja raven (80%), polipropilene, fluoropolimeri, polietilenov z visoko gostoto.Manjša od višine stopnje kristalizacije imajo polivinilklorid, polietilen z nizko gostoto.
Glede na obnašanje polimernega materiala po segrevanju, se ponavadi razdeljena na termoplastov in duroplastom.
varjeni polimeri
Ti materiali so predvsem linearna struktura.Pri segrevanju, se zmehča, vendar zaradi puščanja v kemičnih reakcij v zvezi s spremembami prostorskih strukturi in snov spremeni v trdno snov.Nadalje se ohrani to kvaliteto.Na tem načelu polimernih kompozitov.Sledeče segrevanje snovi ni zmehčana in vodi le na njegovo razgradnjo.Pripravljena mešanica termootporne ne raztopi ali stopijo, zato je nesprejemljivo za recikliranje.Ta vrsta silikona krmila vsebuje epoksi, fenolformaldehidne in druge smole.
termoplastični polimeri
teh materialov pri segrevanju najprej zmehča in nato taljenje in kasnejše hlajenje strdi.Termoplastični polimeri, če takšna obdelava ne opravi kemične spremembe.Zaradi tega je postopek popolnoma reverzibilna.Snovi te vrste imajo linearno ali razvejano linearno strukturo makromolekul, med katerimi so majhna sila in ni nobenega kemijske vezi.Ti vključujejo polietileni, poliamidov, polistirene, in drugi. Tehnologija taki termoplastični polimerni materiali vključuje njihovo izdelavo zaradi brizganja v hlajene oblikah, stiskanjem, iztiskanjem, pihanje in drugimi metodami.
kemijske lastnosti
polimeri so lahko imenovani v naslednjih državah: trdno, tekoče, amorfna, kristalna faza, in zelo elastična, viskozna toka in stekla deformacije.Široka uporaba polimernih materialov je zaradi svoje visoke odpornosti na agresivnih okoljih, kot so močne kisline in baze.Niso dovzetna za elektrokemično korozijo.Poleg tega, s povečanjem teže materiala molekulsko je topnost zmanjšanje organskih topil.Polimer, ki ima prostorsko strukturo, na splošno niso občutljivi na omenjeno tekočino.Fizikalne lastnosti
Večina polimeri so izolatorji, poleg tega, da so non-magnetnih materialov.Od vsi uporabljeni strukturni materiali, vendar imajo najnižjo toplotno prevodnost in maksimalno toplotno kapaciteto, in toplotno krčenje (približno dvajsetkrat večja od tiste iz kovine).Razlog za izgubo tiščanje različnih sklopov tjulnjev pod pogoji, pri nizki temperaturi, je tako imenovani vitrifikacija gume, kot tudi dramatično razlika med koeficientov raztezanja kovine in gumo v steklastega stanju.
mehanske lastnosti
Polimerni materiali imajo širok spekter mehanskih lastnosti, ki so zelo odvisni od njihove strukture.Poleg tega parametra se lahko velik vpliv na mehanske lastnosti materiala imajo različne zunanje dejavnike.Ti vključujejo temperaturo, pogostosti, trajanja ali stopnjo nakladanja, tvorita napetostno stanje, pritisk, naravo okolja, toplotno obdelavo in drugi. Značilnost mehanskih lastnosti polimernih materialov je njihova relativno visoka trdnost pri zelo nizki togost (v primerjavi s kovinami).
polimeri lahko razdelimo na trdno snov, ki ustreza modula elastičnosti E = 1-10 GPa (vlakna, folije, plastične) in mehke elastomerne material modul elastičnosti, ki je E = 1-10 MPa (gume).Vzorci in mehanizem neuspeh oba drugačna.
za polimernih materialov so značilni izrazito anizotropijo lastnosti, kot tudi zmanjšanje moči, razvoj lezenja pod trajno stanje obremenitve.Skupaj s tem, da imajo razmeroma visoko odpornost proti utrujenosti.V primerjavi s kovinami, so bolj močno odvisna od temperature mehanskih lastnosti.Eden od glavnih značilnosti polimernih materialov je deformabilnost (duktilnost).Glede na ta parameter v širokem temperaturnem območju, da preverijo svoje osnovne uporabe in tehnoloških lastnosti.
Polimerni materiali za tla
zdaj menijo, eden od praktičnih uporab polimerov, ki razkrivajo vso možno paleto teh materialov.Te kemikalije se pogosto uporabljajo v gradbeništvu, popravilo in zaključna dela, zlasti v prevleko nadstropij.Ogromno priljubljenost je zaradi lastnosti snovi, ki so odporni na odrgnine, maloteploprovodny, imajo malo absorpcijo vode, dovolj močna in čvrsta, imajo visoke kvalitete barve.Proizvodnja polimernih materialov lahko razdelimo v tri skupine: Linolej (roll), tile proizvodi in mešanice za estrih naprave.Zdaj kratek pogled na vsako od njih.
linolej proizvedemo z različnimi vrstami polnila in polimerov.Njihova sestava lahko vsebujejo tudi mehčalcev, predelovalne pripomočke, in pigmentov.Odvisno od vrste polimernega materiala, razlikovati poliester (fenol), polivinil klorida, gumo in druge prevleke kolloksilinovye.Poleg tega je struktura so razdeljena na neutemeljene in z zvokom, izolacijski temelj enolamelnega in multilamelarne, z gladko in utorom Runast ter eno- in večbarvni.
ploščice materiali iz polimernimi komponent imajo zelo nizko odpornost proti obrabi, kemično odpornost in vzdržljivost.Glede na vrsto surovine, se ta vrsta polimernih izdelkov razdeljen na kumaronopolivinilhloridnye, kumaron, PVC, gumo, fenolitovye, asfalt ploščice, kot tudi ivernih plošč in vlaknenih plošč.
Materiali za estrihe so najbolj priročno in higiensko uporabo, so zelo trpežne.Te spojine lahko razdelimo na Polymer-, polimera in polivinil acetat.
