Tecnoloxía de plásticos, tipos, produción e uso

materiais poliméricos - un alto compostos químicos molecular que consisten numerosos monómeros malomolekulyarnyh (unidades) da mesma estrutura. Moitas veces os polímeros son utilizados para a fabricación dos seguintes compoñentes monoméricos: etileno, cloruro de vinilo, vinildenhlorid, acetato de vinilo, propileno, metacrilato de metilo, tetrafluoroetileno, estireno, urea, melamina, formaldehido, fenol. Neste artigo iremos discutir en detalle o que materiais poliméricos, así como as súas propiedades químicas e físicas, clasificación e tipos.

tipos de polímeros

Unha característica das moléculas deste material é o gran peso molecular, que corresponde á seguinte valor: H> 5 * 103. Os compostos con un nivel máis baixo deste parámetro (M = 500-5000), referidos como oligómeros. Nos compostos de baixo peso molecular é inferior a 500. Os seguintes tipos de materiais poliméricos: sintéticos e naturais. Este último normalmente referido caucho natural, mica, la, amianto, celulosa, e t. D. Con todo, os polímeros sintéticos básicos ocupar carácter de espazo, que é obtido polo proceso de síntese química de compostos de baixo nivel molecular. En función do proceso de fabricación de materiais de alto peso molecular, son os polímeros que son distintos ou por policondensação, ou por reacción de adición.

polimerización

Este proceso é unha asociación de compoñentes de baixo peso molecular, no que o peso molecular elevado para dar cadeas longas. A cantidade de niveis de polimerización - é o número de "mer" nas moléculas da composición. Na maioría das veces, os materiais poliméricos conter miles a decenas de miles de unidades. Pola polimerización, os seguintes compostos son moitas veces utilizados: polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, politetrafluoroetileno, poliestireno, polibutadieno, e outros.

policondensação

Este proceso é unha resposta de paso, que é o de acender un gran número de monómeros idénticos ou un par de diferentes grupos (A e B) en polycondensors (macromolécula) con formación simultánea destes subprodutos: alcohol metílico, dióxido de carbono, cloruro de hidróxeno, amoníaco, auga e et al. Usando os siliconas de policondensação obtidos, polissulfonas, policarbonatos, aminoplastos, fenólicos, poliéster, poliamidas e outros materiais poliméricos.

polyaddition

Baixo este proceso comprender a formación de polímeros en varias reaccións de adición de compoñentes monoméricos que conteñen límite de asociación reactiva, os monómeros de grupos insaturados (ciclos activos ou unha conexión dobre). En contraste coa policondensação, reacción de poliadição ocorre sen descarga de subprodutos. A tarefa máis importante desta tecnoloxía consideran que a cura de resinas epoxi e recepción poliuretanos.

clasificación dos polímeros

Na composición, os materiais de polímeros son divididos en inorgánicos, orgánicos e organometálicos. O primeiro destes (vidro de silicato, mica, amianto, cerámica, etc.) Non conteñen carbono atómico. Son a base de óxido de aluminio, magnesio, silicio e similares. D. polímeros orgánicos comprenden a clase máis ampla, que contén carbono, hidróxeno, nitróxeno, xofre, oxigio e halogeo. materiais poliméricos organometálicos - son compostos que están compostos de grandes outros que non os listados cadeas, e os átomos de silicio, aluminio, titanio e doutros elementos que poden ser combinados cos radicais orgánicos. A natureza de tales combinacións non se producen. É únicamente polímeros sintéticos. representantes típicos deste grupo son os compostos en base de silicona, en que a cadea principal está construído a partir de átomos de osíxeno e de silicio.

Para polímeros con propiedades desexadas é utilizada frecuentemente na arte non son substancia "pura", e as súas combinacións con compoñentes orgánicos ou inorgánicos. Un bo exemplo é o dos materiais de construción de polímeros: metal-plástico, fibra de vidro, formigón de polímero.

A estrutura dos polímeros

A peculiaridade das propiedades destes materiais, debido á súa estrutura que, á súa vez, divídese nos seguintes tipos: lineal ramificado, lineal, os grupos moleculares espaciais con grandes e moi específicas estruturas xeométricas e escaleira. Imos examinar brevemente cada un deles.

materiais poliméricos con estrutura ramificada lineal que as moléculas da cadea principal ramas laterais. Tales polímeros inclúen polipropileno e poliisobutileno.

Os materiais cunha estrutura lineal ten unha longa zigzag ou torcido nunha cadea de hélice. Súas macromoléculas caracterizado principalmente por repeticións de terra nunha unidade estrutural ou grupo de unidades da cadea química. Polímeros con estrutura lineal, caracterizada pola presenza de moi longos macromoléculas cunha diferenza substancial da natureza de conexións ao longo da cadea e entre eles. Queremos dicir con intermoleculares e químicas. Macromoléculas tal material é moi flexible. E esta propiedade é a base das cadeas de polímeros, o que leva a cualitativamente novas características: elevada elasticidade, así como a ausencia de fraxilidade o estado curado.

E agora nós aprenden que tales materiais poliméricos cunha estrutura espacial. Estas substancias formar a través da combinación de entre si macromoléculas ligazóns químicas fortes na dirección transversal. O resultado é unha estrutura do tipo rede, que ten unha estrutura de reixa espacial non uniforme. Polímeros deste tipo teñen unha maior resistencia á calor e rixidez que lineal. Estes materiais son a base para moitos materiais de construción non metálicos.

Moléculas de materiais de polímero cunha estrutura de escaleira composta por un par de cadeas que están ligados por unha conexión química. Estes inclúen polímeros de silicona que se caracterizan por unha maior rixidez, resistencia á calor, por outra banda, que non interactúan con disolventes orgánicos.

A composición da fase dos polímeros

Estes materiais son sistemas que consisten rexións amorfas e cristalinas. A primeira destas axuda a reducir a rixidez, fai polímero elástico que é capaz de grandes deformacións de carácter reversible. A fase cristalina contribúe a aumentar a súa resistencia mecánica, dureza, módulo de elasticidade, e outros parámetros, mentres se minimiza a substancia flexibilidade molecular. A proporción entre o volume de todas estas áreas para o volume total é chamado o grao de cristalización, no que o nivel máximo (80%) son polipropilenos, fluoropolímeros, polietilenos de alta densidade. Un nivel máis baixo sexa o grao de cristalización teñen polyvinylchlorides, polietilenos de baixa densidade.

En función do comportamento de materiais poliméricos por calefacción, que pode ser dividido en termoendurecible e termoplástico.

polímeros termoendurecibles

Estas materias primas teñen unha estrutura lineal. Cando Calefacción, amolecem, pero os cambios na estrutura do espacial eo material se converter nun sólido, como resultado de fugas en reaccións químicas. No futuro, esta calidade é mantida. Por esta poliméricas principais materiais compostos. O seu posterior calefacción non amolecer o material, e só leva á súa degradación. mestura termoendurecible preparado non se disolve ou fundir, de xeito que é inaceptable para a reciclaxe. Por este tipo de materiais inclúen os siliconas epoxi, fenol-formaldehido e outras resinas.

polímeros termoplásticos

Estes materiais, cando Calefacción, primeiro amolecer e derreter e despois solidifica refrixeración posterior. Os polímeros termoplásticos cando tal procesamento non sofren alteracións químicas. Isto fai o proceso totalmente reversible. Substancias deste tipo son estrutura lineal lineal ou ramificada de macromoléculas, entre os que hai unha pequena forza, e non hai ningún ligazóns químicas. Estes inclúen polietileno, poliamida, poliestireno, e outros. A tecnoloxía de materiais poliméricos, como termoplástico ofrece para a súa fabricación por moldaxe por inxección en formas de moldaxe por refrixeración con auga, extrusión, moldaxe por golpe, e outros métodos.

propiedades químicas

Os polímeros poden chamar nas seguintes condicións: sólido, líquido, fase amorfa, cristalina, e altamente elástico, fluxo viscoso e vidro deformación. O uso diseminado de materiais poliméricos debido á súa elevada resistencia a varios medios corrosivos, como ácidos concentrados e álcalis. Eles non son susceptibles a corrosión electroquímica. Ademais, co aumento do material de peso molecular é unha diminución de solubilidade en solventes orgánicos. E polímeros con estrutura espacial, xeralmente non exposta ao referido fluído.

propiedades físicas

A maioría dos polímeros son illados, ademais, son materiais non magnéticos. De todos os materiais estruturais usados só eles teñen a máis baixa condutividade térmica e capacidade calorífica máxima, e contracción térmica (preto de vinte veces maior que a do metal). A razón para a perda de estanquicidade de diferentes conxuntos de selado á xeada é o así chamado de vitrificación de caucho, así como unha diferenza dramática entre os coeficientes de expansión do metal e do caucho en estado vitrificados.

propiedades mecánicas

materiais poliméricos teñen unha ampla gama de propiedades mecánicas que son altamente dependentes da súa estrutura. Ademais desta configuración, unha gran influencia sobre as propiedades mecánicas do material pode ter unha variedade de factores externos. Estes inclúen:. Temperatura, frecuencia, duración, ou o tipo de carga, o tipo de estado de estrés, a presión, a natureza do medio ambiente, tratamento térmico, etc A peculiaridade das propiedades mecánicas dos materiais poliméricos é a súa relativamente alta resistencia a moi baixa rixidez (en comparación cos metais).

Os polímeros poden ser divididos en sólida, que corresponde ao módulo de elasticidade e = 1,10 GPa (fibra, película, de plástico), eo material elastomérico suave, o módulo de elasticidade é E = 1-10 MPa (de goma). Eo mecanismo de destrución de ambos son diferentes.

Para materiais poliméricos caracterizados por unha anisotropia pronunciada das propiedades, así como a redución da forza, desenvolvemento deformación de carga proporcionada prolongada. Ao mesmo tempo, eles teñen unha moi alta resistencia á fatiga. En comparación cos metais, son máis forte dependencia das propiedades mecánicas da temperatura. Unha das principais características dos materiais poliméricos é unha deformabilidade (ductilidade). Segundo este parámetro nunha ampla gama de temperaturas adoptadas para avaliar as súas propiedades operativos e tecnolóxicas básicas.

materiais poliméricos ao chan

Agora, considerada unha forma de realización da aplicación práctica dos polímeros, revelando todo posibles gama destes materiais. Estas substancias atoparon ampla aplicación na construción e reparación e acabado, en particular no revestimento de plantas. A enorme popularidade é debido ás características das substancias en cuestión: son resistentes á abrasión, maloteploprovodny, teñen pouca absorción de auga, suficientemente forte e firme, posúen altas calidades de pintura. Fabricación de materiais poliméricos poden ser divididos en tres grupos: linóleo (rolo), produtos de chapa de cuberta e mesturas dispositivo. Agora imos ollar brevemente para cada un deles.

Linóleo producida por varios tipos de axentes de recheo e polímeros. A súa composición pode incluír plastificantes, auxiliares de procesamento e pigmentos. En función do tipo de material de polímero, distinguir poliéster (Gliphtal), cloruro de polivinilo, goma, kolloksilinovye e outros revestimentos. Ademais, estruturalmente dividido en infundada e con son, illante fundación unilamelares e multilamelares, con superficie lisa, ondulada e felpuda e sinxela e multi-cor.

Baldosas materiais feitos con base en compoñentes poliméricos, ten moi baixa resistencia á abrasión, resistencia química e durabilidade. Dependendo do tipo de materia prima, este tipo de produtos poliméricos divídense en cumarona kumaronopolivinilhloridnye, PVC, goma, fenolitovye, tellas de betume, así como paneis de partículas e fibra.

Materiais para betonilhas son os máis cómodo e hixiénico de usar, teñen alta resistencia. Estas mesturas poden ser divididos en Polymer-, formigón polimérico e acetato de polivinilo.