polimerii Rezumat

1 Caracteristici
2 Clasificare
3 Tipuri
- 3.1 Polimerii sintetici. Materiale polimerice artificiale
- 3.2 Polimerii refractare
4 Aplicații
5 Știință Polymer Note
literatură

Polipropilena lanț molecular.

Polimeri (πολύ- greacă - multe;. Μέρος - r) - substanțe anorganice și organice, și amorfi obținute prin repetarea multiplă a diferitelor grupe de atomi numite „unități monomerice“ conectate în legături chimice sau coordonare macromoleculă lung. Polimer - un moleculară mare compus: numărul de unități de monomer în polimer (gradul de polimerizare) trebuie să fie suficient de mare. In multe cazuri, numărul de unități poate fi suficientă pentru a transporta molecula la polimeri, dacă proprietățile moleculare nu sunt modificate prin adăugarea de următoarea unitate de monomer. [1] In general, polimerii - o substanță cu o greutate moleculară de la câteva mii la mai multe milioane. [2]

În cazul în care legătura dintre macromoleculele prin intermediul unor forțe slabe ale Van der Waals, acestea sunt numite termoplaste, în cazul în care utilizează legături chimice - termostabile. Se referă la polimeri liniari, cum ar fi celuloza, ramificate, de exemplu, amilopectina, adică polimeri cu structuri tridimensionale spațiale complexe.

Structura polimerului poate fi izolat unitate monomer - repetarea fragment structural cuprinzând câțiva atomi. Polimeri compuse dintr-un număr mare de grupuri recurente (unități) ale aceleiași structuri, cum ar fi clorura de polivinil (-CH2 -CHCl-) n. cauciuc și alții natural. Compuși moleculară mare ale căror molecule conțin mai multe tipuri de grupări repetitive, numite copolimeri sau heteropolimeri.

Polimerul este format din monomeri prin reacții de polimerizare sau policondensare. Pentru polimerii naturali includ numeroși compuși: proteine, acizi nucleici, polizaharide, cauciuc și alte substanțe organice. In majoritatea cazurilor, termenul se referă la compuși organici, dar sunt mulți polimeri anorganici. Un număr mare de polimeri preparați sintetic, pe baza celor mai simple compuși ai elementelor de origine naturală prin reacții de polimerizare, reacții chimice și policondensare. Polimerii Nume format din numele monomerul cu un prefix poli-. etilen poli, propilen poli, poli acetat de vinil, și așa mai departe. n.

1. Caracteristici

proprietăți mecanice speciale:

elasticitate - capacitate mare de deformări reversibile sub sarcină relativ mici (cauciuc);
scăzut de friabilitate polimeri sticloase și cristaline (plastic, sticlă organică);
capacitatea de macromolecule a directionale orientare sub acțiunea câmpului mecanic (utilizat în producerea fibrelor și filmelor).

Caracteristici ale soluțiilor de polimer:

viscozitate ridicată soluție la o concentrație de polimer scăzută;
dizolvarea unui polimer are loc prin etapa de îmbibare.

Proprietăți speciale:

capacitatea de a modifica dramatic proprietățile lor fizico-mecanice sub influența unor mici cantități de reactiv (vulcanizarea cauciucului, tăbăcirea și m. p.).

Proprietățile speciale ale polimerilor nu numai datorită greutății moleculare mari, dar, de asemenea, faptul că macromoleculele au structura lanțului și sunt flexibile.

2. Clasificare

Compoziția chimică toți polimerii sunt clasificați în organic. organoelemental. anorganic.

polimeri organici.
Polimeri organometalici. Acestea cuprind în principal radicali organici cu catenă atomi anorganici (Si, Ti, Al), combinate cu radicali organici. În natură, ele nu sunt. produs Artificial reprezentant - siliconi.

Trebuie remarcat faptul că materialele tehnice folosesc adesea o combinație de diferite grupuri de polimeri. Aceste materiale compozite (de exemplu, din fibră de sticlă).

Forma de polimeri macromoleculari sunt împărțite în liniar, ramificat (caz special - stea), curea, plane, pieptene, plase polimerice și așa mai departe.

Polimerii sunt clasificate în funcție de polaritatea (care afectează solubilitatea în diverse lichide). Polaritatea unităților de polimer determinate de prezența în structura lor de dipoli - molecule cu distribuție compartimentate sarcinilor pozitive și negative. Nepolari Momentele legături dipol legaturile atomii sunt compensate reciproc. Polimeri unități care au polaritate semnificativă numită hidrofili sau polar. Polimeri cu unități nepolari - nepolari. hidrofob. Polimeri conținând unități atât polare și nepolare sunt numite amfifile. Homopolimeri, fiecare legătură cuprinzând atât polare și nepolare mare apel de grup solicitat homopolimeri amfifile.

În ceea ce privește polimerii de căldură sunt împărțite în termoplaste și termorigide. rășini termoplastice (polietilenă, polipropilenă, polistiren) prin încălzire și se topesc chiar slăbi sau se solidifice la răcire. Acest proces este reversibil. polimeri termorigizi asupra încălzirii suferă o degradare chimică ireversibilă, fără topire. Molecule de polimeri termorigizi sunt structură neliniară obținute prin reticulare (de exemplu, cura) molecule polimerice cu lanț. Proprietățile elastice ale polimerilor termorigide este mai mare decât cea a termoplaste, cu toate acestea, polimerii termorigizi au practic nici o capacitate de curgere, au astfel o solicitare la rupere mai mică.

Polimeri organici naturali sunt formate în organisme vegetale și animale. Cele mai importante dintre acestea sunt polizaharide, proteine și acizi nucleici, care sunt în mare parte compuse din corpul de plante și animale, care furnizează însăși funcționarea vieții pe Pământ. Se crede că pasul decisiv în originea vieții pe pământ a fost formarea de molecule organice simple mai complexe - macromoleculari (. A se vedea evoluția chimică).

3.1. polimeri sintetici. Materiale polimerice artificiale

Omul a folosit mult timp materiale polimerice naturale în viața lor. Această piele, blană, lână, mătase, bumbac și așa mai departe. N. folosit pentru fabricarea de îmbrăcăminte, diverși lianți (ciment, var, argila), care se formează la prelucrare respectiv corpurile polimerice tridimensionale sunt utilizate pe scară largă ca materiale de construcție. Cu toate acestea, polimerii cu lanț de producție industrială a început în secolul al XX-lea. deși condițiile necesare pentru acest lucru au apărut mai devreme.

Aproape imediat producția industrială de polimeri a evoluat în două moduri - prin prelucrarea polimerilor organici naturali și materiale polimerice sintetice prin obținerea unor polimeri organici sintetici ai compușilor cu greutate moleculară mică.

În primul caz, producția pe scară largă pe bază de celuloză. Primul material polimeric din celuloza modificat fizic - celuloid - a fost obținută la început în XX. Producția pe scară largă de esteri de celuloză simple și au fost aranjate înainte și după al doilea război mondial și de acolo până în prezent. Bazat pe ele, produce filme, fibre, materiale de acoperire și agenți de îngroșare. Trebuie remarcat faptul că dezvoltarea filmului și fotografiei a fost posibilă numai datorită apariției unui film transparent de nitroceluloză.

Producerea de polimeri sintetici, a început în anul 1906, când g L. Bakeland patentat așa-numita rășină bachelită. - produs de fenol și formaldehidă condensare sub încălzire în transformarea unui polimer tridimensional. Timp de decenii a fost folosit pentru carcasele de aparate electrice, baterii, televizoare, prize de curent și așa mai departe. P. Și acum ce în ce mai utilizat ca liant și adeziv.

Datorită eforturilor de Genri Forda, înainte de primul război mondial a început dezvoltarea rapidă a industriei de automobile, în primul rând de naturale, și apoi, de asemenea, din cauciuc sintetic. Ultima producție a fost stăpânit în ajunul de-al doilea război mondial, în Uniunea Sovietică, Marea Britanie, Germania și Statele Unite ale Americii. Pe parcursul acestor ani a fost însușit producția industrială de polistiren și policlorură de vinil, este un excelent materiale electrice izolante, precum și polimetilmetacrilat - fără sticlă organică sub denumirea de „plexiglasului“ ar fi imposibil de construcția de aeronave masive în timpul războiului.

După război, a reluat producția de fibre poliamidice și țesături (nailon, nailon), care a început chiar înainte de război. În 50-e. secolului XX. Acesta a fost dezvoltat din fibre de poliester si masterizat producția de țesături pe baza numit poliester sau polietilenă tereftalat. Polipropilenă și Nitron - blana artificiala de poliacrilonitril, - închide lista de fibre sintetice, care sunt utilizate de către omul modern, pentru îmbrăcăminte și activitatea industrială. In primul caz, aceste fibre sunt foarte adesea combinate cu fibre naturale de proteine de celuloză sau din (bumbac, lână, mătase). Un eveniment de referință în lumea polimer, a fost descoperirea la mijlocul anilor 50-e secolul XX și dezvoltarea industrială rapidă a catalizatorului Ziegler-Natta, dând naștere la materiale polimerice pe bază de poliolefine și în special din polipropilenă și polietilenă de joasă densitate (înainte a fost utilizată producția de polietilenă la o presiune de aproximativ 1000 atm.), iar polimerii stereoregulate capabili de cristalizare. Acesta a fost apoi introdus în producția de masă poliuretanilor - etanșanți cele mai comune, adeziv și material moale poros (spumă) și polisiloxani - polimeri elementorganic având mai mare comparativ cu polimerii organici, rezistența la căldură și elasticitate.

Lista de așa-numite polimeri scurte unice sintetizat în 60-70 de ani. secolului XX. Acestea includ, poliamide aromatice poliimide, polieteri, polieter cetone, etc.; sisteme de prindere a acestor polimeri este prezența inelelor aromatice și (sau) condensat structuri aromatice. Acestea sunt caracterizate printr-o combinație de valori de rezistență deosebite și rezistență la căldură.

3.2. polimeri rezistenți la foc

Mulți polimeri, cum ar fi poliuretani, polieteri și rășini epoxidice sunt predispuse la inflamații, care de multe ori este inacceptabil în practică. Pentru a preveni acest lucru, diverși aditivi sunt aplicate sau utilizate polimeri halogenați. polimeri halogenați nesaturati sintetizați prin includerea în condensarea monomeri clorurate sau bromurate, de exemplu, acid hexaclor (GHEMTFK) dibromneopentilglikolya sau acid tetrabromftalevoy. Principalul dezavantaj al acestor polimeri este ca in timpul arderii ei sunt capabili să elibereze gaze care provoacă coroziune, care pot afecta atingere adusă situată aproape de electronice. Având în vedere standardele ridicate de siguranță de mediu, atenția este componente halogen nesoderzhaschim: compuși ai fosforului și hidroxizi metalici.

Acțiunea de hidroxid de aluminiu bazat pe faptul că, sub influența apei de temperatură ridicată este eliberată, prevenind arderea. Pentru a obține efectul necesar să se adauge cantități mari de hidroxid de aluminiu: 4 părți în greutate, la o parte din rășini poliesterice nesaturate.

pirofosfat de amoniu funcționează pe un principiu diferit: provoaca carbonizarea, care, împreună cu un strat sticlos de pirofosfat dă izolația din plastic de oxigen, inhibând răspândirea focului.

noi aluminosilicați stratificate promițători sunt excipient, a căror producție este creată în România [3].

4. Aplicații

Datorită proprietăților valoroase ale polimerilor sunt utilizate în inginerie mecanică, industria textilă, agricultură și medicină, industria auto, construcții navale, construcții de aeronave, în viața de zi cu zi (textile și articole din piele, feluri de mâncare, lipici, vopsele, decorațiuni și alte elemente). Pe baza unor compuși cu molecule mari fabricate din cauciuc, fibre, materiale plastice, filme și acoperiri. Toate țesuturile organismelor vii sunt compuși cu greutate moleculară mare.

5. Știința Polimerilor

Polimer știință a început să se dezvolte ca un domeniu independent de cunoștințe la începutul al doilea război mondial și este format integral în anii '50. secolului XX, când a fost conștient de rolul polimerilor în dezvoltarea progresului tehnic și funcționare a obiectelor biologice. Este strâns legată de fizică, fizică, coloid și chimie organică și poate fi considerat ca fiind unul dintre fundamentele de bază ale biologiei moleculare moderne, studiul obiectelor care sunt biopolimeri.