Свойства, типове и примери на синтетични полимери



на синтетични полимери всички те са разработени от човешката ръка в лаборатории или в индустриални мащаби. Структурно те се състоят от обединението на малки единици, наречени мономери, които са свързани заедно, за да образуват така наречената полимерна верига или мрежа..

Полимерната структура на типа "спагети" е илюстрирана в горната долна част. Всяка черна точка представлява един мономер, свързан с друг чрез ковалентна връзка. Последователността на точките води до растежа на полимерните вериги, чиято идентичност ще зависи от естеството на мономера.

Освен това по-голямата част от мономерите са извлечени от нефт. Това се постига чрез серия от процеси, които се състоят в намаляване на размера на въглеводороди и други органични видове, за да се получат малки и синтетично разнообразни молекули.

индекс

  • 1 Свойства
  • 2 вида
    • 2.1 Термопласти
    • 2.2 Термостабилна
    • 2.3 Еластомери
    • 2.4 Влакна
  • 3 Примери
    • 3.1 Найлон
    • 3.2 Поликарбонат
    • 3.3 Полистирол
    • 3.4. Политетрафлуоретилен
  • 4 Препратки

свойства

Както възможните структури на полимерите са разнообразни, така и техните свойства. Те вървят ръка за ръка с линейността, разклонението (липсва в изображението на веригите), връзките и молекулните тегла на мономерите..

Въпреки това, въпреки че съществуват структурни модели, които определят свойствата на един полимер, и следователно, неговият тип, повечето имат общи свойства и характеристики. Някои от тях са:

- Те имат относително ниски производствени разходи, но високи разходи за рециклиране.

- Поради големия обем, който може да заема техните структури, те не са много плътни материали и освен това са механично много устойчиви.

- Те са химически инертни или достатъчно, за да издържат на атака от киселини (HF) и основни вещества (NaOH).

- Липсват мотиви; следователно те са лоши проводници на електричество.

тип

Полимерите могат да се класифицират според техните мономери, техния полимеризационен механизъм и техните свойства.

Хомополимерът е такъв, който се състои от мономерни единици от един тип:

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

Докато съполимер е такъв, който е съставен от две или повече различни мономерни единици:

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

Горните химически уравнения съответстват на полимери, синтезирани чрез добавяне. При тях верижната или полимерната мрежа нараства, тъй като те са свързани с това повече мономери.

За разлика от това, за полимери чрез кондензация, свързването на мономера е придружено от освобождаване на малка молекула, която "кондензира":

A + A => A-A + р

A-A + A => A-A-A + р...

В много полимеризации р = Н2Или, както при полифенолите, синтезирани с формалдехид (HC2= O).

Според техните свойства, синтетичните полимери могат да бъдат класифицирани като:

термопластове

Те са линейни полимери или малко разклонени, чиито междумолекулни взаимодействия могат да бъдат преодолени чрез въздействието на температурата. Това води до неговото омекотяване и формоване и ги прави по-лесни за рециклиране.

топлоустойчив

За разлика от термопластиците, термореактивните полимери имат много разклонения в техните полимерни структури. Това им позволява да издържат на високи температури без деформиране или топене, в резултат на силните си междумолекулни взаимодействия.

еластомери

Дали тези полимери могат да поддържат външно налягане, без да се счупят, деформират, но след това се връщат към първоначалната си форма.

Това е така, защото полимерните им вериги са свързани, но междумолекулните взаимодействия между тях са достатъчно слаби, за да се поддадат на налягането.

Когато това се случи, изкривеният материал има тенденция да подрежда веригите си в кристална подредба, "забавяйки" движението, причинено от налягането. След това, когато изчезне, полимерът се връща към първоначалното си аморфно разположение.

влакна

Те са полимери с ниска еластичност и разтегливост благодарение на симетрията на техните полимерни вериги и големия афинитет между тях. Този афинитет им позволява да взаимодействат силно, образувайки линейно кристално устройство, устойчиво на механична работа.

Този вид полимери намират приложение при производството на тъкани като памук, коприна, вълна, найлон и др..

Примери

найлон

Найлон е перфектен пример за полимер от влакнест тип, който намира много приложения в текстилната промишленост. Нейната полимерна верига се състои от полиамид със следната структура:

Тази верига съответства на найлоновата структура 6,6. Ако преброите въглеродните атоми (сиви), започващи и завършващи с тези, свързани с червената сфера, има шест.

Също така има шест въглеродни атома, които отделят сините сфери. От друга страна, сините и червените сфери съответстват на амидната група (C = ONH).

Тази група е способна да взаимодейства с водородни връзки с други вериги, които също могат да приемат кристална подредба благодарение на техните закономерности и симетрии..

С други думи, найлонът притежава всички необходими свойства, за да бъде класифициран като влакно.

поликарбонат

Това е пластмасов полимер (главно термопластичен), прозрачен, с който се изработват прозорци, лещи, тавани, стени и др. Горното изображение показва оранжерия, направена от поликарбонат.

Как е структурата на полимера и откъде произлиза името поликарбонат? В този случай той не се отнася строго до CO аниона32-, но към тази група, участваща в ковалентни връзки в молекулярна верига:

По този начин, R може да бъде всеки тип молекула (наситена, ненаситена, ароматна и т.н.), което води до голямо семейство поликарбонатни полимери.

полистирол

Той е един от най-често срещаните полимери на ежедневието. Пластмасовите чаши, играчки, компютърни и телевизионни елементи, както и главата на манекена в горната част на изображението (както и други предмети) са изработени от полистирол.

Нейната полимерна структура се състои от обединението на n стирени, образуващи верига с висок ароматен компонент (шестоъгълните пръстени):

Полистиренът може да се използва за синтезиране на други съполимери, като SBS (поли (стирен-бутадиен-стирен)), който се използва в тези приложения, които изискват устойчива гума.

политетрафлуороетилен

Известен също като тефлон, е полимер, присъстващ в много кухненски прибори с анти-прилепващо действие (черни тигани). Това позволява пържене на храна, без да е необходимо да се добавя масло или друга мазнина.

Неговата структура се състои от полимерна верига "покрита" от атоми от F от двете страни. Тези F взаимодействат много слабо с други частици, като мазни, което им пречи да се прилепят към повърхността на тавата.

препратки

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Синтетични полимери. Възстановен на 7 май 2018 г. от: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Списък на синтетичните полимери. Възстановен на 7 май 2018 г. от: en.wikipedia.org
  3. Университет Карнеги Мелън. (2016 г.). Естествени срещу синтетични полимери. Възстановен на 7 май 2018 г. от: cmu.edu
  4. Център за обучение на полимерни науки. (2018). Синтетични полимери. Възстановен на 7 май 2018 г. от: pslc.ws
  5. Ясин Мрабет (29 януари 2010 г.). 3D найлон [Фигура]. Възстановен на 7 май 2018 г. от: commons.wikimedia.org
  6. Образователен портал. (2018). Свойства на полимерите. Възстановен на 7 май 2018 г. от: portaleducativo.net
  7. Научни текстове (23 юни 2013 г.). Синтетични полимери Възстановен на 7 май 2018 г. от: textoscientificos.com