Synteettiset polymeerit, tyypit ja esimerkit



synteettiset polymeerit ne ovat kaikki niitä, jotka ihmisen käsi on kehittänyt laboratorioissa tai teollisuudessa. Rakenteellisesti ne koostuvat pienten yksiköiden liitoksesta, jota kutsutaan monomeereiksi, jotka on liitetty yhteen muodostamaan polymeeriketju tai verkko..

"Spagetti" -tyypin polymeerirakenne on esitetty ylemmässä alaosassa. Kukin musta piste edustaa yhtä monomeeriä, joka on kytketty toiseen kovalenttisella sidoksella. Pisteiden peräkkäisyys johtaa polymeeriketjujen kasvuun, joiden identiteetti riippuu monomeerin luonteesta.

Lisäksi valtaosa sen monomeereista on peräisin öljystä. Tämä saavutetaan useilla prosesseilla, jotka sisältävät hiilivetyjen ja muiden orgaanisten lajien koon pienentämisen pienien ja synteettisesti monipuolisten molekyylien saamiseksi..

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
  • 2 tyyppiä
    • 2.1 Termoplastit
    • 2.2 Termostaatti
    • 2.3 Elastomeerit
    • 2.4 Kuidut
  • 3 Esimerkkejä
    • 3.1 Nailon
    • 3.2 Polykarbonaatti
    • 3.3 Polystyreeni
    • 3.4 Polytetrafluorieteeni
  • 4 Viitteet

ominaisuudet

Aivan kuten polymeerien mahdolliset rakenteet ovat monipuolisia, niin myös niiden ominaisuudet. Nämä kulkevat käsi kädessä lineaarisuuden, haarautumisen (ei ketjujen kuvassa), sidosten ja monomeerien molekyylipainojen kanssa..

Vaikka on olemassa rakenteellisia kuvioita, jotka määrittävät polymeerin ominaisuuden, ja siksi sen tyyppi, useimmilla on yhteisiä joitakin ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Jotkut näistä ovat:

- Niillä on suhteellisen alhaiset tuotantokustannukset, mutta korkeat kierrätyskustannukset.

- Suuren tilavuuden vuoksi, joka pystyy käyttämään rakenteitaan, ne eivät ole kovin tiheitä materiaaleja ja lisäksi mekaanisesti erittäin kestäviä.

- Ne ovat kemiallisesti inerttejä tai riittäviä kestämään hapon (HF) ja perusaineiden (NaOH) hyökkäystä.

- Heillä ei ole ajokaistoja; siksi ne ovat huonoja sähkönjohtimia.

tyyppi

Polymeerit voidaan luokitella niiden monomeerien, polymerointimekanismin ja niiden ominaisuuksien mukaan.

Homopolymeeri on sellainen, joka koostuu yhden tyyppisistä monomeeriyksiköistä:

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

Kopolymeeri on sellainen, joka koostuu kahdesta tai useammasta eri monomeeriyksiköstä:

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

Edellä mainitut kemialliset yhtälöt vastaavat lisäyksellä syntetisoituja polymeerejä. Näissä ketju- tai polymeeriverkko kasvaa, koska ne on liitetty tähän enemmän monomeereihin.

Sitä vastoin polymeerien kondensoinnin kautta monomeerin sitoutumiseen liittyy pienen molekyylin vapautuminen, joka "kondensoituu":

A + A => A-A + p

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

Monissa polymeroinnissa p = H2Tai kuten formaldehydillä syntetisoitujen polyfenolien (HC2= O).

Synteettiset polymeerit voidaan luokitella ominaisuuksiensa mukaan seuraavasti:

kestomuovien

Ne ovat lineaarisia polymeerejä tai vähän haarautuneita, joiden intermolekulaariset vuorovaikutukset voidaan ratkaista lämpötilan vaikutuksella. Tämä johtaa sen pehmenemiseen ja muovautumiseen ja helpottaa niiden kierrätystä.

lämpöstabiileja

Toisin kuin kestomuovit, lämpömuovautuvilla polymeereillä on monia seurauksia polymeerirakenteissaan. Tämä antaa niille mahdollisuuden kestää korkeita lämpötiloja ilman muodonmuutoksia tai sulamista niiden vahvan molekyylien välisen vuorovaikutuksen seurauksena.

elastomeerit

Ovatko nämä polymeerit kykeneviä tukemaan ulkoista painetta rikkomatta, deformoimalla, mutta palaavat sitten alkuperäiseen muotoonsa.

Tämä johtuu siitä, että niiden polymeeriketjut on kytketty, mutta niiden välinen molekyylien välinen vuorovaikutus on riittävän heikko antamaan paineeseen.

Kun näin tapahtuu, vääristynyt materiaali pyrkii järjestämään ketjunsa kiteiseen järjestelyyn, "hidastamalla" paineen aiheuttamaa liikettä. Sitten, kun se katoaa, polymeeri palaa alkuperäiseen amorfiseen järjestelyyn.

kuidut

Ne ovat polymeeriketjujen symmetrian ja niiden välisen suuren affiniteetin ansiosta alhaisen elastisuuden ja venyvyyden omaavia polymeerejä. Tämä affiniteetti sallii niiden vuorovaikutuksen voimakkaasti, muodostaen lineaarisen kiteisen järjestelyn, joka kestää mekaanista työtä.

Tämäntyyppiset polymeerit löytyvät käytettäväksi kankaiden, kuten puuvillan, silkin, villan, nailonin jne. Valmistuksessa..

esimerkit

nylon

Nylon on täydellinen esimerkki kuitumaisesta polymeeristä, joka löytää monia käyttötarkoituksia tekstiiliteollisuudessa. Sen polymeeriketju koostuu polyamidista, jolla on seuraava rakenne:

Tämä ketju vastaa nailon 6,6 -rakennetta. Jos lasket hiiliatomit (harmaat), jotka alkavat ja päättyvät punaiseen palloon liitettyihin, on kuusi.

Samoin siniset pallot erottavat kuusi hiiltä. Toisaalta siniset ja punaiset pallot vastaavat amidiryhmää (C = ONH).

Tämä ryhmä kykenee vuorovaikutuksessa vetysidosten kanssa muiden ketjujen kanssa, jotka voivat myös ottaa käyttöön kiteisen järjestelyn laillisuuden ja symmetrian ansiosta.

Toisin sanoen nailonilla on kaikki tarvittavat ominaisuudet, jotka voidaan luokitella kuiduksi.

polykarbonaatti

Se on muovipolymeeri (pääasiassa termoplastinen), jossa on ikkunat, linssit, katot, seinät jne.. Ylemmässä kuvassa on kasvihuone, joka on valmistettu polykarbonaatista.

Miten sen polymeerirakenne ja mistä polykarbonaatti on peräisin? Tässä tapauksessa se ei tarkoita tarkasti CO-anionia32-, mutta tähän ryhmään osallistuu kovalenttisia sidoksia molekyyliketjussa:

Siten R voi olla minkä tahansa tyyppinen molekyyli (tyydyttynyt, tyydyttymätön, aromaattinen jne.), Jolloin tuloksena on laaja polykarbonaattipolymeeriperhe.

polystyreeni

Se on yksi yleisimmistä arkipäivän polymeereistä. Muovikupit, lelut, tietokone- ja TV-elementit sekä mannekiinipää ylemmässä kuvassa (sekä muut esineet) on valmistettu polystyreenistä.

Sen polymeerirakenne koostuu n styreenien liitoksesta, joka muodostaa ketjun, jossa on korkea aromaattinen komponentti (kuusikulmaiset renkaat):

Polystyreeniä voidaan käyttää muiden kopolymeerien, kuten SBS: n (Poly (styreeni-butadieeni-styreeni)) syntetisoimiseen, jota käytetään sellaisissa sovelluksissa, joissa tarvitaan kestävää kumia.

polytetrafluorieteeni

Tunnetaan myös nimellä Teflon, on polymeeri, joka on monissa keittiövälineissä, joissa on anti-adherentti vaikutus (mustat pannut). Tämä mahdollistaa ruoan paistamisen ilman, että on tarpeen lisätä voita tai muita rasvoja.

Sen rakenne koostuu polymeeriketjusta, joka on "päällystetty" F: n atomien molemmin puolin. Nämä F toimivat hyvin heikosti muiden hiukkasten, kuten rasvaisen, kanssa, mikä estää niitä tarttumasta pannun pintaan.

viittaukset

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Synteettiset polymeerit. Haettu 7. toukokuuta 2018 alkaen: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Luettelo synteettisistä polymeereistä. Haettu 7. toukokuuta 2018 osoitteesta: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Mellonin yliopisto. (2016). Luonnolliset ja synteettiset polymeerit. Haettu 7. toukokuuta 2018 alkaen: cmu.edu
  4. Polymer Science Learning Center. (2018). Synteettiset polymeerit. Haettu 7. toukokuuta 2018 osoitteesta: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (29. tammikuuta 2010). 3D Nylon [Kuva]. Haettu 7. toukokuuta 2018 osoitteesta: commons.wikimedia.org
  6. Koulutusportaali. (2018). Polymeerien ominaisuudet. Haettu 7. toukokuuta 2018 alkaen: portaleducativo.net
  7. Tieteelliset tekstit (23. kesäkuuta 2013). Synteettiset polymeerit Haettu 7. toukokuuta 2018 osoitteesta: textoscientificos.com