Plastoj teknologio, tipoj, produktado kaj uzo

Polimeraj materialoj - alta molekula kemiaj komponaĵoj kiuj konsistas el multnombraj malomolekulyarnyh monómeros (unuoj) de la sama strukturo. Ofte la polimeroj estas uzitaj por la fabrikado de la sekvaj monomero komponantojn: etileno, cloruro de vinilo, vinildenhlorid, acetato de vinilo, propileno, methylmethacrylate, tetrafluoroethylene, estireno, ureo, melamina, formaldehido, karbolo. En ĉi tiu artikolo ni diskutos detale kion polimeraj materialoj, kaj ankaŭ iliajn kemiajn kaj fizikajn ecojn, klasifiko kaj tipoj.

specoj de polimeroj

Karakterizaĵo de la molekuloj de ĉi tiu materialo estas la granda molekula pezo, kiu korespondas al la sekvanta valoro: M> 5 * 103. Kombinaĵoj kun pli malalta nivelo de tiu parametro (M = 500-5000), nomata kiel oligomers. En la malalta-molekula pezo komponaĵoj estas malpli ol 500. La jenaj specoj de polimeraj materialoj: sinteza kaj natura. Tiu lasta kutime referita natura kaŭĉuko, glimo, lano, asbesto, celulozo kaj t. D. Tamen, la baza sintezaj polimeroj okupi spacon karaktero kiu akiras por la procezo de kemia sintezo de komponaĵoj de malalta molekula nivelo. Depende de la metodo de fabrikado alta molekula materialoj, distingas polimeroj kiuj estas aŭ polycondensation, aŭ per Krome reago.

polimerización

Tiu procezo estas asocio de malalta molekula pezo komponantojn en la alta molekula pezo por doni longaj ĉenoj. La kvanto de polimerización nivelo - estas la nombro da "mer" en la molekuloj de la komponado. Plej ofte, la polimeraj materialoj enhavi el miloj al dekoj de miloj da unuecoj. Per la polimerización, la sekva kunmetaĵoj estas ofte uzata: polietileno, polipropileno, Polivinil-klorido, polytetrafluoroethylene, poliestireno, polibutadieno, kaj aliaj.

polycondensation

Tiu procezo estas paŝo respondo, kiu estas por ligi aŭ grandan nombron da identa monómeros aŭ kelkaj malsamaj grupoj (A kaj B) en polycondensors (macromolécula) kun samtempaj formado de ĉi tiuj kromproduktoj: metilo alkoholo, karbona dioksido, cloruro de hidrogeno, amoniako, akvo kaj et al. Uzante la akirita polycondensation silikonoj, polysulfones, polycarbonates, aminoplasts, phenolics, Poliestero, poliamidas kaj aliaj polimeraj materialoj.

polyaddition

Sub tiu procezo kompreni la formado de polimeroj en multoblajn Krome reagojn de monomérico komponantojn kiuj enhavas reactivo asocio limo, la monómeros de grupoj insaturados (aktiva cikloj aŭ duobla ligo). Kontraste al la polycondensation, polyaddition reago okazas sen elfluon de kromproduktoj. La plej grava tasko de tiu teknologio kredas kuraci epoxi rezinoj kaj poliuretanos ricevo.

klasifiko de polimeroj

En komponado, ĉiuj polimeroj materialoj estas dividitaj en neorganika, organika kaj organometálica. La unua de ĉi tiuj (silicato vitro, glimo, asbesto, ceramiko, ktp) Ne enhavas atoma karbono. Ili estas la bazo de rusto de aluminio, magnezio, silicio kaj similaj. D. Organikaj polimeroj entenas la plej vasta klaso, ili enhavas karbono, hidrogeno, nitrogeno, sulfuro, oksigeno kaj halogena. Organometálicos polimeraj materialoj - estas komponaĵoj kiuj konsistas de gravaj ĉenoj krom tiuj listigitaj, kaj atomoj de silicio, aluminio, titanio kaj aliaj elementoj kiuj povas esti kombinita kun organikaj radikaluloj. La naturo de tiaj kombinaĵoj ne okazas. Estas nur sintezaj polimeroj. Tipaj reprezentantoj de ĉi tiu grupo estas la komponaĵoj de silikono bazo, kiu ĉefa ĉeno estas konstruita el oksigeno kaj silicio atomoj.

Akiri polimerojn kun deziris propraĵoj estas ofte uzata en la arto ne estas "pura" substanco, kaj kombinaĵoj kune kun organikaj aŭ neorganikaj komponantoj. Bona ekzemplo estas la polimero konstrumaterialoj: metalo-plastoj, vitrofibro, Polymer betonon.

La strukturo de la polimeroj

La propreco de la proprietoj de ĉi tiuj materialoj pro ilia strukturo kiu, siavice, estas dividita en la sekvajn tipojn: lineara branĉoj, lineara, la spaca molekula grupoj kun granda kaj tre specifajn geometriajn strukturojn kaj ŝtuparo. Ni mallonge ekzameni ĉiun el ili.

Polimeraj materialoj kun lineara-ramificado strukturo ol la spino molekuloj havas flankon branĉoj. Tia polimeroj inkludas polipropileno kaj polyisobutylene.

Materialoj kun lineara strukturo havas longan zigzaga aŭ torditaj en helico ĉeno. Ilia macromoléculas ĉefe karakterizita de ripetoj de lando en unu struktura unuo aŭ grupo de unuoj de la kemiaj ĉeno. Polimeroj kun lineara strukturo karakterizita per la ĉeesto de ekstreme longa macromoléculas kun substanca diferenco en la naturo de la kuponoj kune la ĉeno kaj inter ili. Ni signifi intermoleculares kaj kemiaj ligoj. Macromoléculas tia materialo estas tre fleksebla. Kaj tio proprieto estas la bazo de la polimero ĉenoj, kiu kondukas al kvalite nova karakterizaĵoj: alta elasteco, kaj ankaŭ la foresto de fragila karaktero en la kuracis stato.

Kaj nun ni lernas, ke tiaj polimeraj materialoj kun spaca strukturo. Ĉi tiuj substancoj formas kombinante al la alia macromoléculas fortaj kemiaj ligoj en la transversa direkto. La rezulto estas reto strukturon, kiu havas ne-uniformo spaca krado kadro. Polimeroj de ĉi tiu tipo havas pli altan varmego rezisto kaj rigideco ol lineara. Ĉi tiuj materialoj estas la bazo por multaj ne-metala konstruo materialoj.

Molekuloj de polimero materialojn kun eskalo strukturo konsistas el paro de ĉenoj kiuj estas konektitaj de kemia ligo. Tiuj inkludas silikono polimeroj kiuj karakterizas por pliigis rigideco, varmo rezisto Plie, ili ne interagas kun organikaj solviloj.

La fazo komponado de la polimeroj

Ĉi tiuj materialoj estas sistemoj kiuj konsistas el amorfaj kaj kristalaj regionoj. La unua de ĉi tiuj helpas redukti rigideco, igas elasta polimeroj kiuj kapablas grandaj deformaciones de reversible naturo. La kristala fazo kontribuas al pliigi lian forton, malmoleco, elasta modulo, kaj aliaj parametroj, dum minimumiganta la molekula fleksebleco substanco. La rilatumo de la volumo de ĉiuj ĉi tiuj areoj por la tuta volumo estas nomita la grado de kristaliĝo kaj enhavis la maksimuma nivelo (80%) estas polypropylenes, fluoropolymers, alta denseco polyethylenes. Al pli malalta nivelo de la grado de cristalización havas polyvinylchlorides, polyethylenes de malalta denseco.

Depende de la konduto de polimeraj materialoj sur hejtado, ili povas esti dividita en thermosetting kaj termoplástico.

thermosetting polimeroj

Tiuj primaraj materialoj havas lineara strukturo. Kiam varmigita, ili moligi, sed la strukturo ŝanĝoj en la spaca kaj la materialo estas igita solida rezulte de fugoj en kemiaj reakcioj. En la estonteco, ĉi tiu kvalito estas subtenita. Laŭ ĉi tiu principo polimeraj materialoj formitaj. Iliaj postaj hejtado ne moligi la materialon, kaj nur kondukas al lia degradación. Preta thermosetting miksaĵo ne solvas aŭ fandi, do ĝi estas neakceptebla por reciklado. Per ĉi tiu tipo de materialo inkludas epoxi silikonoj, fenol-formaldehido kaj aliaj rezinoj.

termoplástico polimeroj

Ĉi tiuj materialoj kiam varmigita, unue moligi kaj poste fandi kaj postaj malvarmigo firmigas. Termoplástico polimeroj kiam tia prilaborado ne suferas kemiaj ŝanĝoj. Tio igas la procezo tute reversibles. Substancoj de ĉi tiu tipo estas lineara aŭ ramificado lineara strukturo de macromoléculas, inter kiuj ekzistas malgranda forto, kaj estas absolute neniu kemiaj ligoj. Ĉi tiuj inkludas la polietileno, poliamida, poliestireno, kaj aliaj. La teknologio de polimeraj materialoj kiel termoplástico provizas por lia fabrikado de injekto muldanta en akvo-malvarmigo formoj muldanta, extrusión, bato muldanta, kaj aliaj metodoj.

kemiaj ecoj

La polimeroj eble nomita en la jenaj kondiĉoj: solida, likva, amorfa, kristala fazo, kaj tre elasta, viskoza fluo kaj deformación vitro. La vasta uzo de polimeraj materialoj pro lia alta rezisto al diversaj koroda amaskomunikiloj, kiel koncentrita acidaj kaj álcalis. Ili ne estas susceptibles al elektrokemia korodo. Plie, kun kreskanta molekula pezo materialo estas malpliigo de solvebleco en organikaj solviloj. Kaj polimeroj havanta spaca strukturo, ĝenerale ne estas malkovrita al diris fluidoj.

fizikaj ecoj

Plej polimeroj estas izolaĵoj, aldone, ili estas ne-magneta materialoj. El ĉiuj uzata strukturan materialoj nur ili havas la plej malalta conductividad termika kaj maksimuma varmego kapaciton, kaj termika kuntiriĝo (ĉirkaŭ dudekoble pli granda ol tiu de metalo). La kialo por la perdo de premo de malsamaj stampita asembleoj ĉe malaltaj temperaturoj estas la tiel nomata vitrification kaŭĉuko, tiel kiel drama diferenco inter la koeficientoj de vastiĝo de metalo kaj kaŭĉuko en vitrificado stato.

mekanikaj ecoj

Polimeraj materialoj havas ampleksan gamon de mekanikaj ecoj kiuj estas tre dependaj de ilia strukturo. Krom ĉi tiu agordo, granda influo sur la mekanikaj proprietoj de la materialo povas havi diversajn eksterajn faktorojn. Tiuj inkludas :. temperaturo, oftecon, daŭro, aŭ rapideco de ŝarĝo, la specon de emfazis stato, premo, naturo de la medio, termika traktado, ktp La propreco de la mekanikaj proprietoj de polimeraj materialoj estas ilia relative alta forto al tre malalta rigideco (kompare al metaloj).

La polimeroj povas esti dividita en solida, kiu korespondas al la modulo de elasteco E = 1.10 GPa (fibro, filmo, plasto), kaj mola elastomeric materialo, la elasteco modulo estas E = 1-10 MPa (kaŭĉuko). Kaj mekanismo de la detruo de ambaŭ estas malsamaj.

Por polimeraj materialoj karakterizita de prononcita anisotropía de la bienoj, kaj ankaŭ redukton de forto, rampas disvolviĝo provizita longedaŭra ŝarĝo. Samtempe ili havas sufiĉe altan reziston al ŝin lacegigas. Kompare kun metaloj, ili estas pli fortaj dependeco de mekanikaj ecoj de la temperaturo. Unu el la ĉefaj karakterizaĵoj de polimeraj materialoj estas deformability (ductilidad). Laŭ ĉi tiu parametro en larĝa gamo de temperaturoj adoptita por taksi iliajn bazajn operativo kaj teknologia ecoj.

Polimeraj materialoj por la planko

Nun, konsideru unu enkorpiĝo de la praktika aplikado de polimeroj kaj malkovris la tutan eblan gamo de ĉi tiuj materialoj. Ĉi tiuj substancoj trovis larĝan aplikon en la konstruo kaj riparo kaj finante laboro, precipe en la revestimiento de etaĝojn. La grandega populareco estas pro la karakterizaĵoj de la substancoj en demando: ili estas imunaj al abrazio, maloteploprovodny, havas malmulta akvo absorción, sufiĉe forta kaj firma, posedi altajn kvalitojn de farbo. Fabrikado de polimeraj materialoj povas esti dividitaj en tri grupojn: linoleumo (rulo), folio produktoj kaj miksaĵoj aparato screed. Nun ni mallonge rigardi ĉiun el ili.

Linoleum produktitaj de diversaj specoj de plenigaĵoj kaj polimeroj. Lia komponado povas ankaŭ inkludi plastificadores, prilaborado helpoj kaj pigmentoj. Depende de la tipo de polimero materialo, distingi poliéster (Gliphtal), Polivinil-klorido, kaŭĉuko, kolloksilinovye kaj aliaj revestimientos. Cetere, ili strukture dividita en senbazaj kaj kun sound-, izola fundamento unilamellar kaj multilamellar, kun glata, corrugada kaj felo el surfaco kaj single kaj multi-koloro.

Tiling materialoj faritaj surbaze polimeraj komponantojn, havas tre malalta abrasion rezisto, kemia rezisto kaj fortikeco. Depende de la tipo de kruda materialo, ĉi tiu tipo de polymer produktoj estas dividita en kumaronopolivinilhloridnye coumarone, PVC, kaŭĉuko, fenolitovye, bitumo kaheloj, kaj ankaŭ partiklo tabulo kaj fiberboard.

Materialoj por screeds estas la plej oportuna kaj higienaj uzi, ili havas altan forton. Tiuj miksaĵoj povas esti dividita en Polymer-, Polymer konkretan kaj polivinílico acetato.