Abstract polimerek
-
bevezetés
- 1 Plusz
- 2 Osztályozási
- 3 fajta
- 3.1 szintetikus polimerek. Mesterséges polimer anyagok
- 3.2 Tűzálló polimerek
- 4. Alkalmazások
- 5. Tudomány Polymer Notes
irodalom
Polipropilén molekuláris lánc.
Polimerek (. Görög πολύ- - sok; μέρος - rész) - szervetlen és szerves, amorf és kristályos anyagok nyert több ismétlődését a különböző csoportok az atomok úgynevezett „monomer egységek” csatlakoztatva hosszú makromolekula kémiai vagy koordinációs kötéseket. Polimer - nagy molekulatömegű vegyület: a monomer egységek számának a polimer (a polimerizáció foka) elég nagynak kell lennie. Sok esetben, az egységek számát is elegendő lehet, hogy elbírja a molekulát a polimerek, ha a molekuláris tulajdonságai nem változtak hozzáadásával a következő monomer egység. [1] Általában, polimerek - olyan anyag, amelynek molekulatömege több ezer több millió. [2]
Ha a kapcsolat a makromolekulák között útján gyenge erők a Van der Waals-erők, ezek az úgynevezett hőre lágyuló műanyagok, ha a kémiai kötések - hőre keményedő műanyagok. Kifejezésen olyan lineáris polimerek, például cellulóz, hogy elágazó láncú, például, amilopektin, azaz, polimerek bonyolult térbeli háromdimenziós struktúrákat.
A polimer szerkezet lehet izolálni monomer egység - ismétlődő szerkezeti fragmentum, amely néhány atom. A polimereket, amelyek nagy számú ismétlődő csoportokkal (egység) az azonos szerkezetű, mint például a polivinil-klorid (-CH2 -CHCl-) n. természetes gumi és mások. Nagy molekulatömegű vegyületek, amely molekulák tartalmazhatnak többféle ismétlődő csoportok, úgynevezett kopolimerek vagy heteropolimerek.
A polimert monomerek polimerizációjával vagy polikondenzációs reakciókban. Ahhoz, hogy a természetes polimerek közé tartoznak számos vegyület: fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok, gumi és más szerves anyagok. A legtöbb esetben a kifejezés, hogy szerves vegyületek, de sok szervetlen polimerek. Nagyszámú polimerek előállíthatók szintetikusan alapján a legegyszerűbb vegyületek az elemek természetes eredetű keresztül polimerizációs reakciók, kémiai reakciók és polikondenzáció. Names képzett polimerek a monomer nevet egy előtag poli-. poli etilén, poli propilén, poli-vinil-acetát, és így tovább. n.
1. Tulajdonságok
Különleges mechanikai tulajdonságai:
- rugalmassága - nagy kapacitás reverzibilis alatti deformációk viszonylag kis terhelés (gumik);
- kis törékenységű üveges és kristályos polimerek (műanyagok, szerves üveg);
- képessége makromolekulák, hogy irányított orientáció hatására mechanikai mező (előállítása során használt szálak és filmek).
Jellemzői polimer oldatok:
- a nagy oldat viszkozitását alacsony polimer koncentrációja;
- feloldunk egy polimer keresztül történik átitatás lépésben.
Különleges tulajdonságok:
- képességét, hogy drámaian megváltoztatja fizikai-mechanikai tulajdonságai befolyása alatt kis mennyiségű reagenst (vulkanizációs gumi, cserzőüzemekből és m. o.).
A speciális polimerek tulajdonságai nem csak a miatt, hogy nagy molekulatömegű, hanem az a tény, hogy a makromolekulák van lánc szerkezete és rugalmasak.
2. Besorolás
A kémiai összetétel az összes polimerek általában szerves. organoelemental. szervetlen.
- Szerves polimerek.
- Fémorganikus polimerek. Ezek magukban foglalják a fő láncban szerves csoportok szervetlen atomot (Si, Ti, Al), egyesítjük, a szerves gyökökkel. A természetben, nem azok. Mesterségesen előállított képviselő - szilikonok.
Meg kell jegyezni, hogy a technikai anyagok gyakran használni kombinációja különböző csoportok polimerek. Ez a kompozit anyagok (például üvegszálas).
Az alakja makromolekuláris polimerek vannak osztva lineáris, elágazó láncú (speciális eset - csillag), öv, sík, fésűszerű, polimer hálók, és így tovább.
Polimerek által minősített polaritású (az oldhatóságot a különböző folyadékok). A polaritás a polimer egységek jelenléte határozza meg a szerkezetükben a dipólusok - molekulák kompartmentalizált eloszlása a pozitív és negatív töltések. A nem poláros linkek dipólusmomentum kapcsolódások atomok kölcsönösen kompenzálják. Polimerek egységek, amelyek jelentős polaritás nevezett hidrofil vagy poláris. Polimerek nem poláros egység - nem poláros. hidrofób. Tartalmazó polimerek mind poláros, mind apoláros egységek nevezzük amfifil. Homopolimerek, minden link, amely mind poláros és nem poláros nagy csoport hívás kért amfifil épülnek fel.
Tekintettel a hő polimerek vannak osztva hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok. Termoplasztikus gyanták (polietilén, polipropilén, polisztirol) melegítéssel lágyítja is olvad, és a hűtés közben megszilárdul. Ez a folyamat reverzibilis. Hőre keményedő polimerek, melegítés hatására mennek irreverzíbilis kémiai bomlás nélkül olvad. Molekulák hőre keményedő polimerek nem-lineáris szerkezete térhálósításával (például, gyógyítására) lánc polimer molekulák. Elasztikus tulajdonságai hőre keményedő polimerek nagyobb, mint a hőre lágyuló műanyagok, azonban, a hőre keményedő polimerek gyakorlatilag nem folyóképességét, ezáltal alacsonyabb törési stressz.
Természetes szerves polimerek képződnek a növényi és állati szervezetek. A legfontosabb ezek közül a poliszacharidok, fehérjék és nukleinsavak, amelyek főként olyan test növények és állatok, amelyek a működését is az élet a Földön. Úgy tartják, hogy a meghatározó lépés az eredete a földi élet kialakítása volt a egyszerű szerves molekulák, bonyolultabb - Makromolekuláris (. Lásd Kémiai evolúció).
3.1. Szintetikus polimerek. Mesterséges polimer anyagok
Az ember régóta használt természetes polimer anyagok az életükben. Ez a bőr, szőrme, gyapjú, selyem, a pamut és így tovább. N. előállításához használt, a ruházat, különböző kötőanyagok (cement, mész, agyag), amely a nyomtatványt az adott megmunkálási háromdimenziós polimer szervek széles körben használják, mint építőanyag. Ugyanakkor az ipari termelés láncú polimerek kezdődött a XX század elején. bár a feltételek ehhez jelentek meg korábban.
Szinte azonnal az ipari termelés polimerek fejlődött két módon - a feldolgozó természetes szerves polimerek és szintetikus polimer anyagok beszerezve szintetikus szerves polimerek, kis molekulatömegű vegyületek.
Az első esetben, a nagyüzemi termelés alapján cellulóz. Az első polimer a fizikailag módosított cellulóz - celluloid - kapunk az elején a XX. Nagyüzemi termelés egyszerű és cellulóz-észterek már rendezett előtt és után a második világháború, és eddig. Ezek alapján, filmek előállítására, rostok, bevonó anyagokat és sűrítőanyagok. Meg kell jegyezni, hogy a fejlődés film és a fotográfia csak annak köszönhető, hogy kialakult egy átlátszó fólia nitrocellulóz.
Előállítása szintetikus polimerek kezdődött 1906-ban, amikor g. L. Bakeland szabadalmaztatott úgynevezett bakelit gyanta - termék fenol és formaldehid kondenzációs melegítés közben fordult egy háromdimenziós polimer. Évtizedek használták házak elektromos készülékek, akkumulátorok, televíziók, foglalatok és így tovább. P. És most egyre többet használják a kötőanyag és ragasztó.
Erőfeszítéseinek köszönhetően a Genri Forda, az első világháború előtt elkezdtem a gyors fejlődés az autóipar, az első természetes, és akkor is a szintetikus gumi. Utolsó termelés elsajátította előestéjén a második világháború, a Szovjetunió, Nagy-Britannia, Németország és az Egyesült Államokban. Ezekben az években már elsajátította az ipari termelés polisztirol és polivinil-klorid, kiváló elektromos szigetelő anyagok, valamint a polimetil - anélkül, hogy a szerves üveg „néven plexi” lehetetlen lenne a hatalmas repülőgép építése a háború alatt.
A háború után, akkor újra termelését poliamid szálak és szövetek (nylon, nylon), amely akkor kezdődött, még a háború előtt. A 50-es években. XX században. Úgy alakult, poliészter szál és elsajátította a termelés szövet alapuló úgynevezett poliészter vagy polietilén-tereftalát. Polipropilén és Nitron - műszőrme poliakrilnitrilböl, - zárja a listát a szintetikus szálak, amelyeket a modern ember számára ruházat és ipari tevékenység. Az első esetben, ezek a rostok nagyon gyakran kombinálják természetes szálak a cellulóz vagy a fehérje (pamut, gyapjú, selyem). A mérföldkő esemény a polimer világon, felfedezése volt a közepén 50-es években XX században és gyors ipari fejlődése Ziegler-Natta katalizátor, ami a polimer anyagok poliolefin alapú, és különösen a polipropilén és kis sűrűségű polietilén (mielőtt a polietilén előállítására alkalmaztuk nyomáson körülbelül 1000 atm.), és a sztereoreguláris polimerek, amelyek képesek a kristályosodás. Ezután be tömegtermelése poliuretánok - leggyakoribb tömítőanyagok, ragasztó- és porózus lágy anyag (hab), és a polisziloxánok - elementorganic rendelkező polimerek magasabb, mint a szerves polimerek, a hőállóság és rugalmasságát.
A listát az úgynevezett rövid egyedülálló szintetizált polimerek 60-70 év. XX században. Ezek közé tartoznak az aromás poliamidok, poliimidek, poliéterek, poliéter-ketonok, stb.; lámpatest e polimerek jelenlétében aromás gyűrűhöz, és (vagy) kondenzált aromás szerkezetek. Jellemzőjük kombinációja kiváló szilárdsági értékek és hőálló.
3.2. Tűzálló polimerek
Sok olyan polimer, mint például a poliuretánok, poliéter és epoxi gyanták gyulladásra hajlamos, ami gyakran elfogadhatatlan a gyakorlati használat során. Ennek megakadályozására, hogy különböző adalék anyagokat alkalmaznak, vagy használt halogénezett polimerek. Telítetlen halogénezett polimer által szintetizált felvételét a kondenzációs klórozott vagy brómozott monomerek, például hexaklór sav (GHEMTFK) dibromneopentilglikolya vagy tetrabromftalevoy savat. A fő hátránya ezeknek a polimereknek az, hogy az égés során képesek felszabadulni gázok korróziót okoz, amely hatással lehet a káros közelében elhelyezkedő elektronika. Tekintettel a magas környezetvédelmi biztonsági előírások, a figyelem jelentése halogénatom-nesoderzhaschim komponenseket: foszfor-vegyületek és fém-hidroxidok.
Action alumínium-hidroxid a tényen alapul, hogy a hatása alatt a magas hőmérsékletű víz szabadul fel, megakadályozza az égést. Ahhoz, hogy a hatás eléréséhez szükséges nagy mennyiségű alumínium-hidroxid: 4 tömegrész, hogy egy része a telítetlen poliészter gyanták.
Ammónium-pirofoszfát működik egy másik elvet: okoz elszenesedik, ami együtt egy üvegszerű réteg pirofoszfát adja a műanyag szigetelés, az oxigén-, gátolja a tűz terjedését.
Ígéretes új réteges alumíniumszilikátok segédanyagot, melynek termelése jön létre Magyarországon. [3]
4. A kérelmeket
Hála az értékes polimerek tulajdonságait használják a gépgyártás, textilipar, a mezőgazdaság és az orvostudomány, az autóipar, hajógyártás, repülőgépek építése, a mindennapi életben (textil- és bőráruk, edények, ragasztó, festékek, dekorációk és egyéb tételek). Alapján a nagy molekulatömegű vegyületek gyártott gumi, rostok, műanyag, filmek és bevonatok. Minden szövetet az élő szervezetek nagy molekulatömegű vegyületek.
5. The Science of polimerek
Polymer tudomány kezdett kialakulni, mint önálló tudományterület, hogy az elején a második világháború és egy darabból van kialakítva a 50-es években. XX században, amikor tisztában volt a szerepe a polimerek a fejlesztés a műszaki fejlődés és működésének biológiai objektumok. Ez szorosan kapcsolódik a fizika, fizikai, kolloid és a szerves kémia, és úgy tekinthető, mint az egyik alapvető alapjait a modern molekuláris biológia, a tanulmány a tárgyak, amelyek biopolimerek.