Sünteetilised polümeeride omadused, tüübid ja näited



The sünteetilised polümeerid need on kõik need, mida inimlik käsi laboratooriumides või tööstuslikes kaaludes välja töötas. Struktuuriliselt koosnevad need väikeste üksuste liitest, mida nimetatakse monomeerideks, mis on omavahel seotud, et moodustada polümeeri ahel või võrk..

"Spagetid" tüüpi polümeerset struktuuri illustreerib ülemine alumine osa. Iga must punkt esindab ühte monomeeri, mis on seotud teise kovalentse sidemega. Punktide järjestus toob kaasa polümeerahelate kasvu, mille identiteet sõltub monomeeri olemusest.

Lisaks saadakse valdav osa selle monomeeridest naftast. See saavutatakse mitmete protsesside abil, mis hõlmavad süsivesinike ja muude orgaaniliste liikide suuruse vähendamist, et saada väikesi ja sünteetiliselt mitmekülgseid molekule.

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 tüüpi
    • 2.1 Termoplastid
    • 2.2 Termostabiilne
    • 2.3 Elastomeerid
    • 2.4 Kiud
  • 3 Näited
    • 3.1 Nailon
    • 3.2 Polükarbonaat
    • 3.3 Polüstüreen
    • 3.4 Polütetrafluoroetüleen
  • 4 Viited

Omadused

Nii nagu polümeeride võimalikud struktuurid on erinevad, on ka nende omadused. Need käivad käsikäes lineaarsusega, hargnemisega (puudub ahelate kujutis), sidemetega ja monomeeride molekulmassidega..

Kuigi on olemas struktuursed mustrid, mis määratlevad polümeeri omaduse ja seetõttu on selle tüübil enamus ühiseid omadusi ja omadusi. Mõned neist on:

- Neil on suhteliselt madalad tootmiskulud, kuid kõrged ringlussevõtu kulud.

- Tänu suurele mahule, mis võib nende struktuure hõivata, ei ole need väga tihedad materjalid ning lisaks on mehaaniliselt väga vastupidavad.

- Need on keemiliselt inertsed või piisavalt, et taluda happe (HF) ja põhiainete (NaOH) rünnakut.

- Neil puudub sõiduriba; seetõttu on need halvad elektrijuhtmed.

Tüübid

Polümeere võib klassifitseerida vastavalt nende monomeeridele, nende polümerisatsioonimehhanismile ja nende omadustele.

Homopolümeer on selline, mis koosneb ühe tüübi monomeerühikutest:

100A => A-A-A-A-A ...

Kopolümeer on selline, mis koosneb kahest või enamast erinevast monomeerühikust: \ t

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

Ülaltoodud keemilised võrrandid vastavad lisamise teel sünteesitud polümeeridele. Nendes kasvab ahela või polümeeri võrk, kuna need on seotud selle rohkem monomeeridega.

Seevastu polümeeride kondenseerumise kaudu kaasneb monomeeri sidumisega väikese molekuli vabanemine, mis "kondenseerub":

A + A => A-A + lk

A-A + A => A-A-A + lk...

Paljudes polümerisatsioonides lk = H2Või nagu formaldehüüdiga sünteesitud polüfenoolidega (HC2= O).

Vastavalt nende omadustele võib sünteetilisi polümeere liigitada järgmiselt:

Termoplastid

Need on lineaarsed või hargnenud polümeerid, mille intermolekulaarsed interaktsioonid saab ületada temperatuuri mõjuga. Selle tulemuseks on selle pehmendamine ja vormimine ning nende lihtsam ringlussevõtt.

Termostabiilne

Erinevalt termoplastist on termoreaktiivsetel polümeeridel polümeersetes struktuurides palju tagajärgi. See võimaldab neil taluda kõrgeid temperatuure ilma deformeerumiseta või sulamiseta nende tugevate molekulidevaheliste interaktsioonide tõttu.

Elastomeerid

Kas need polümeerid on võimelised toetama välist survet ilma purunemiseta, deformeerumata, kuid seejärel tagasi algsesse vormi.

Seda seetõttu, et nende polümeerahelad on ühendatud, kuid nende vahelised molekulidevahelised interaktsioonid on piisavalt nõrgad, et survet avaldada.

Kui see juhtub, kaldub moonutatud materjal tellima oma ketid kristalsesse paigutusse, "aeglustades" rõhu põhjustatud liikumist. Seejärel, kui see kaob, pöördub polümeer tagasi oma algse amorfse paigutuseni.

Kiud

Need on madala elastsuse ja venivusega polümeerid tänu nende polümeerahelate sümmeetriale ja nende suurele afiinsusele. See afiinsus võimaldab neil tugevalt suhelda, moodustades lineaarse kristallilise korralduse, mis on vastupidav mehaanilisele tööle.

Seda tüüpi polümeerid leiavad kasutamist kangaste, nagu puuvill, siid, vill, nailon jne, valmistamisel..

Näited

Nailon

Nailon on suurepärane näide kiu tüüpi polümeerist, mis kasutab tekstiilitööstuses palju kasutusviise. Selle polümeeri ahel koosneb polüamiidist, millel on järgmine struktuur:

See ahel vastab nailon 6,6 struktuurile. Kui loete punase sfääriga seotud ja lõppenud süsinikuaatomeid (hallid), on kuus.

Samuti on sinised sfäärid eraldanud kuus süsinikku. Teisest küljest vastavad sinised ja punased sfäärid amiidrühmale (C = ONH)..

See grupp on võimeline suhtlema vesiniksidemetega teiste ahelatega, mis võivad ka oma kristallilisuse paigutada tänu nende seaduslikkusele ja sümmeetriatele.

Teisisõnu, nailonil on kõik vajalikud omadused, mida saab kiu järgi klassifitseerida.

Polükarbonaat

Tegemist on plastikpolümeeriga (peamiselt termoplastiga), mille abil on valmistatud aknad, läätsed, laed, seinad jne. Ülemine pilt näitab polükarbonaadist valmistatud kasvuhoone.

Kuidas on selle polümeeri struktuur ja kust polükarbonaat on pärit? Sel juhul ei viita see rangelt CO-anioonile32-, kuid sellele rühmale, kes osaleb molekulaarse ahela kovalentsetes sidemetes:

Seega võib R olla mistahes tüüpi molekul (küllastunud, küllastumata, aromaatne jne), mille tulemuseks on laia polükarbonaatpolümeeride perekond..

Polüstüreen

See on üks igapäevaelu kõige levinumaid polümeere. Plastist tassid, mänguasjad, arvuti- ja telerielemendid ning mannekeenipea ülemises pildis (samuti muudes esemetes) on valmistatud polüstüreenist.

Selle polümeerne struktuur koosneb n-stüreenide liitumisest, moodustades suure aromaatse komponendiga ahela (kuusnurksed rõngad):

Polüstüreeni võib kasutada teiste kopolümeeride, nagu SBS (polü (stüreen-butadieenstüreen)) sünteesimiseks, mida kasutatakse nendes rakendustes, mis vajavad vastupidavast kummist.

Polütetrafluoroetüleen

Teflonina tuntakse ka polümeeri, mis on paljudes kööginõudes kleepumisvastase toimega (mustad pannid). See võimaldab toiduvalmistamist ilma, et oleks vaja lisada või või muid rasva.

Selle struktuur koosneb polümeeri ahelast, mis on "kaetud" F mõlema poole aatomitega. Need F suhtlevad väga nõrgalt teiste osakestega, nagu rasvane, mis takistab nende kleepumist üleplaadi pinnale.

Viited

  1. Charles E. Carraher Jr (2018). Sünteetilised polümeerid. Välja otsitud 7. mail 2018 alates: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Sünteetiliste polümeeride loetelu. Välja otsitud 7. mail 2018 alates: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Melloni ülikool. (2016). Natural vs sünteetilised polümeerid. Välja otsitud 7. mail 2018 alates: cmu.edu
  4. Polümeeri teaduse õppekeskus. (2018). Sünteetilised polümeerid. Välja otsitud 7. mail 2018: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (29. jaanuar 2010). 3D nailon [Joonis] Välja otsitud 7. mail 2018 alates: commons.wikimedia.org
  6. Haridusportaal. (2018). Polümeeride omadused. Välja otsitud 7. mail 2018, alates: portaleducativo.net
  7. Teaduslikud tekstid (23. juuni 2013). Sünteetilised polümeerid Välja otsitud 7. mail 2018 kellelt: textoscientificos.com