Sintētiskie polimēri, veidi un piemēri



The sintētiskie polimēri tie visi ir izstrādāti, ko cilvēka rokās izstrādā laboratorijās vai rūpnieciskos svaros. Strukturāli tās sastāv no mazu vienību savienojuma, ko sauc par monomēriem, kas ir savstarpēji saistīti, lai veidotu to, kas ir pazīstams kā polimēra ķēde vai tīkls..

"Spageti" tipa polimēru struktūra ir attēlota augšējā apakšējā daļā. Katrs melnais punkts ir viens monomērs, kas saistīts ar citu ar kovalentu saiti. Punktu secība izraisa polimēru ķēžu augšanu, kuru identitāte būs atkarīga no monomēra rakstura.

Turklāt lielākā daļa tā monomēru ir iegūti no naftas. Tas tiek panākts ar vairākiem procesiem, kas ietver ogļūdeņražu un citu bioloģisko sugu izmēru samazināšanu, lai iegūtu mazas un sintētiski daudzpusīgas molekulas..

Indekss

  • 1 Rekvizīti
  • 2 veidi
    • 2.1 Termoplastika
    • 2.2 Termostabils
    • 2.3 Elastomēri
    • 2.4 Šķiedras
  • 3 Piemēri
    • 3.1. Nailons
    • 3.2. Polikarbonāts
    • 3.3. Polistirols
    • 3.4. Politetrafluoretilēns
  • 4 Atsauces

Rekvizīti

Tāpat kā iespējamās polimēru struktūras ir dažādas, tāpat arī to īpašības. Tie iet roku rokā ar linearitāti, sazarojumu (bez ķēdes attēla), saites un monomēru molekulmasu..

Tomēr, lai gan ir strukturāli modeļi, kas nosaka polimēra īpašību, un tāpēc tās tipam ir kopīgas dažas īpašības un īpašības. Daži no tiem ir:

- Tām ir salīdzinoši zemas ražošanas izmaksas, bet augstas pārstrādes izmaksas.

- Sakarā ar lielo apjomu, kas var aizņemt savas konstrukcijas, tie nav ļoti blīvi materiāli un turklāt mehāniski ļoti izturīgi.

- Tie ir ķīmiski inerti vai pietiekami, lai izturētu skābes (HF) un pamatvielu (NaOH) uzbrukumu.

- Viņiem trūkst braukšanas joslu; tāpēc tie ir slikti elektrības vadītāji.

Veidi

Polimērus var klasificēt pēc to monomēriem, to polimerizācijas mehānisma un to īpašībām.

Homopolimērs ir tāds, kas sastāv no viena tipa monomēra vienībām:

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

Tā kā kopolimērs ir tāds, kas sastāv no divām vai vairākām dažādām monomēru vienībām: \ t

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

Minētie ķīmiskie vienādojumi atbilst polimēriem, kas sintezēti pievienojot. Šajos ķēdes vai polimēru tīklos pieaug, jo tie ir saistīti ar vairākiem monomēriem.

Pretstatā tam, polimēriem ar kondensācijas palīdzību saistās monomēra saistīšanās ar nelielu molekulu, kas "kondensējas":

A + A => A-A + p

A-A + A => A-A-A + p...

Daudzās polimerizācijās p = H2Vai, tāpat kā polifenoli, kas sintezēti ar formaldehīdu (HC2= O).

Sintētiskos polimērus pēc to īpašībām var klasificēt kā:

Termoplastika

Tie ir lineāri polimēri vai maz sazaroti, kuru starpmolekulārās mijiedarbības var pārvarēt ar temperatūras ietekmi. Tas noved pie tā mīkstināšanas un formēšanas, kā arī atvieglo to pārstrādi.

Termostabils

Atšķirībā no termoplastiskiem polimēriem termoreaktīviem polimēriem ir daudzas sekas. Tas ļauj tām izturēt augstas temperatūras bez deformācijas vai kušanas, jo to mijiedarbība ir stipra;.

Elastomēri

Vai šie polimēri spēj atbalstīt ārējo spiedienu, nesalaužoties, deformējoties, bet pēc tam atgriežoties sākotnējā formā.

Tas ir tāpēc, ka to polimēru ķēdes ir savienotas, bet starpmolekulārās mijiedarbības starp tām ir pietiekami vājas, lai dotu spiedienu.

Kad tas notiek, izkropļotais materiāls mēdz pasūtīt ķēdes kristāliskā izkārtojumā, "palēninot" spiedienu izraisīto kustību. Tad, kad tā pazūd, polimērs atgriežas sākotnējā amorfā izkārtojumā.

Šķiedras

Tie ir polimēri ar zemu elastību un paplašināšanos, pateicoties to polimēru ķēžu simetrijai un lielajai afinitātei starp tiem. Šī afinitāte ļauj tām spēcīgi mijiedarboties, veidojot lineāru kristālu izkārtojumu, kas ir izturīgs pret mehānisko darbu.

Šāda veida polimēri tiek izmantoti tādu audumu ražošanā kā kokvilna, zīds, vilna, neilons utt..

Piemēri

Nailons

Nailons ir lielisks šķiedru polimēra piemērs, kas tekstilrūpniecībā atrod daudz pielietojumu. Tā polimēra ķēde sastāv no poliamīda ar šādu struktūru:

Šī ķēde atbilst neilona 6,6 struktūrai. Ja jūs skaitāt oglekļa atomus (pelēkus), kas sākas un beidzas ar tiem, kas saistīti ar sarkano sfēru, ir seši.

Tāpat ir seši ogles, kas atdala zilās sfēras. No otras puses, zilās un sarkanās sfēras atbilst amīda grupai (C = ONH)..

Šī grupa spēj mijiedarboties ar ūdeņraža saitēm ar citām ķēdēm, kas arī var pieņemt kristālisku izkārtojumu, pateicoties to likumsakarībām un simetrijām..

Citiem vārdiem sakot, neilonā ir visas nepieciešamās īpašības, kas klasificējamas kā šķiedra.

Polikarbonāts

Tas ir plastmasas polimērs (galvenokārt termoplastisks), ar kuru tiek izgatavoti logi, lēcas, griesti, sienas utt. Augšējais attēls parāda siltumnīcu, kas izgatavota no polikarbonāta.

Kā tā polimēra struktūra un no kurienes ir polikarbonāta nosaukums? Šajā gadījumā tas nav tieši saistīts ar CO anjonu32-, bet šai grupai piedalās kovalentās saitēs molekulāro ķēdi:

Tādējādi R var būt jebkura veida molekula (piesātināta, nepiesātināta, aromātiska utt.), Kas rada plašu polikarbonāta polimēru grupu..

Polistirols

Tas ir viens no visizplatītākajiem ikdienas dzīves polimēriem. Plastmasas glāzes, rotaļlietas, datoru un TV elementi un manekena galva augšējā attēlā (kā arī citi objekti) ir izgatavoti no polistirola.

Tā polimēra struktūra sastāv no n stirolu savienojuma, veidojot ķēdi ar augstu aromātisko komponentu (sešstūra gredzeni):

Polistirolu var izmantot, lai sintezētu citus kopolimērus, piemēram, SBS (poli (stirola-butadiēna-stirols)), ko izmanto tajās lietojumprogrammās, kurās nepieciešama izturīga gumija.

Politetrafluoretilēns

Pazīstams arī kā teflons, ir daudzās virtuves piederumu polimērs ar pretpieliekšanos (melni pannas). Tas ļauj pagatavot ēdienu bez nepieciešamības pievienot sviestu vai citus taukus.

Tās struktūra sastāv no polimēra ķēdes "pārklāta" ar F atomiem abās pusēs. Šīs F mijiedarbojas ļoti slikti ar citām daļiņām, piemēram, taukainām, kas neļauj tām piestiprināties pie pannas virsmas.

Atsauces

  1. Charles E. Carraher Jr (2018). Sintētiskie polimēri. Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: chemistryexplained.com
  2. Vikipēdija. (2018). Sintētisko polimēru saraksts. Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Mellon University. (2016). Dabīgie un sintētiskie polimēri. Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: cmu.edu
  4. Polimēru zinātnes mācību centrs. (2018). Sintētiskie polimēri. Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (2010. gada 29. janvāris). 3D neilons [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: commons.wikimedia.org
  6. Izglītības portāls. (2018). Polimēru īpašības. Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā, no: portaleducativo.net
  7. Zinātniskie teksti (2013. gada 23. jūnijs). Sintētiskie polimēri Saturs iegūts 2018. gada 7. maijā no: textoscientificos.com