Vlastnosti syntetických polymérov, typy a príklady



syntetických polymérov všetky sú spracované ľudskou rukou v laboratóriách alebo v priemyselných meradlách. Štruktúrne sa skladajú zo spojenia malých jednotiek, nazývaných monoméry, ktoré sú navzájom spojené a vytvárajú takzvaný polymérny reťazec alebo sieť..

Polymérna štruktúra typu "špagety" je znázornená v hornej dolnej časti. Každá čierna bodka predstavuje jeden monomér, spojený s iným kovalentnou väzbou. Postupnosť bodov vedie k rastu polymérnych reťazcov, ktorých identita bude závisieť od povahy monoméru.

Okrem toho, prevažná väčšina jeho monomérov je odvodená z ropy. To sa dosahuje radom procesov, ktoré spočívajú v znížení veľkosti uhľovodíkov a iných organických druhov na získanie malých a synteticky univerzálnych molekúl..

index

  • 1 Vlastnosti
  • 2 Typy
    • 2.1 Termoplasty
    • 2.2 Termostabilný
    • 2.3 Elastoméry
    • 2.4 Vlákna
  • 3 Príklady
    • 3.1 Nylon
    • 3.2 Polykarbonát
    • 3.3 Polystyrén
    • 3.4 Polytetrafluóretylén
  • 4 Odkazy

vlastnosti

Rovnako ako sú možné štruktúry polymérov rôznorodé, tak aj ich vlastnosti. Tie idú ruka v ruke s linearitou, vetvením (chýba v obraze reťazcov), väzbami a molekulovou hmotnosťou monomérov..

Napriek tomu, že existujú štruktúrne vzory, ktoré definujú vlastnosť polyméru, a teda jeho typ, väčšina má spoločné niektoré vlastnosti a charakteristiky. Niektoré z nich sú:

- Majú relatívne nízke výrobné náklady, ale vysoké náklady na recykláciu.

- Vzhľadom k veľkému objemu, ktorý môže zaberať ich konštrukcie, nie sú veľmi husté materiály a navyše sú mechanicky veľmi odolné.

- Sú chemicky inertné alebo dostatočne odolné voči napadnutiu kyselinou (HF) a základnými látkami (NaOH)..

- Chýbajú im riadiace skupiny; preto sú zlými vodičmi elektriny.

typ

Polyméry sa môžu klasifikovať podľa ich monomérov, ich polymerizačného mechanizmu a ich vlastností.

Homopolymér je taký, ktorý sa skladá z monomérnych jednotiek jediného typu:

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

Keďže kopolymér je taký, ktorý sa skladá z dvoch alebo viacerých rôznych monomérnych jednotiek: \ t

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

Vyššie uvedené chemické rovnice zodpovedajú polymérom syntetizovaným pridaním. V týchto reťazcoch rastie reťazec alebo polymérna sieť, pretože sú napojené na viac monomérov.

Na rozdiel od toho, pre polyméry prostredníctvom kondenzácie je viazanie monoméru sprevádzané uvoľňovaním malej molekuly, ktorá "kondenzuje":

A + A => A-A + p

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

V mnohých polymerizáciách p = H2Alebo, ako s polyfenolmi syntetizovanými s formaldehydom (HC)2= O).

Podľa ich vlastností môžu byť syntetické polyméry klasifikované ako:

termoplasty

Sú to lineárne polyméry alebo málo rozvetvené, ktorých intermolekulové interakcie môžu byť prekonané pôsobením teploty. To má za následok jeho zmäkčenie a tvarovanie a uľahčuje ich recykláciu.

termostabilná

Na rozdiel od termoplastov majú termosetové polyméry v ich polymérnych štruktúrach mnoho následkov. To im umožňuje odolávať vysokým teplotám bez deformácie alebo tavenia v dôsledku ich silných intermolekulových interakcií.

elastoméry

Sú tieto polyméry schopné podporovať vonkajší tlak bez porušenia, deformácie, ale potom sa vracajú do svojej pôvodnej formy.

Je to preto, že ich polymérne reťazce sú spojené, ale intermolekulárne interakcie medzi nimi sú dostatočne slabé na to, aby sa dostali do tlaku.

Keď sa to stane, skreslený materiál má tendenciu objednávať svoje reťazce v kryštalickom usporiadaní, "spomaľovať" pohyb spôsobený tlakom. Keď potom zmizne, polymér sa vráti do svojho pôvodného amorfného usporiadania.

vlákna

Sú to polyméry s nízkou elasticitou a rozťažnosťou vďaka symetrii svojich polymérnych reťazcov a veľkej afinite medzi nimi. Táto afinita im umožňuje silnú interakciu a vytvára lineárne kryštalické usporiadanie odolné voči mechanickej práci.

Tento typ polymérov nájde uplatnenie pri výrobe tkanín, ako je bavlna, hodváb, vlna, nylon atď..

Príklady

nylon

Nylon je dokonalým príkladom polyméru vláknitého typu, ktorý nájde mnoho uplatnení v textilnom priemysle. Jeho polymérny reťazec pozostáva z polyamidu s nasledujúcou štruktúrou:

Tento reťazec zodpovedá štruktúre nylonu 6,6. Ak počítate uhlíkové atómy (sivé), ktoré začínajú a končia s tými, ktoré sú spojené s červenou guľou, existuje šesť.

Podobne existuje šesť uhlíkov, ktoré oddeľujú modré gule. Na druhej strane modré a červené guličky zodpovedajú amidovej skupine (C = ONH).

Táto skupina je schopná interakcie s vodíkovými väzbami s inými reťazcami, ktoré môžu vďaka svojim zákonitostiam a symetriám prijať aj kryštalické usporiadanie.

Inými slovami, nylon má všetky potrebné vlastnosti na klasifikáciu ako vlákno.

polykarbonát

Je to plastový polymér (hlavne termoplastický) transparentný, s ktorým sa vyrábajú okná, šošovky, stropy, steny atď. Horný obrázok zobrazuje skleník vyrobený z polykarbonátu.

Odkiaľ pochádza jeho polymérna štruktúra a odkiaľ pochádza názov polykarbonát? V tomto prípade sa striktne nevzťahuje na anión CO32-, ale k tejto skupine, ktorá sa zúčastňuje kovalentných väzieb v molekulárnom reťazci:

R teda môže byť akýkoľvek typ molekuly (nasýtený, nenasýtený, aromatický atď.), Čo vedie k širokej skupine polykarbonátových polymérov..

polystyrén

Je to jeden z najbežnejších polymérov každodenného života. Plastové kelímky, hračky, počítačové a televízne prvky a manekýnová hlava v hornom obrázku (ako aj iné predmety) sú vyrobené z polystyrénu.

Jeho polymérna štruktúra pozostáva zo spojenia n styrénov, ktoré tvoria reťazec s vysokou aromatickou zložkou (šesťuholníkové kruhy):

Polystyrén sa môže použiť na syntézu iných kopolymérov, ako je SBS (poly (styrén-butadién-styrén)), ktorý sa používa v tých aplikáciách, ktoré vyžadujú odolnú gumu..

polytetrafluorethylen

Tiež známy ako teflón, je polymér prítomný v mnohých kuchynských riadoch s antiadhéznym účinkom (čierne panvice). To umožňuje vyprážanie potravín bez nutnosti pridávať maslo alebo iný tuk.

Jeho štruktúra sa skladá z polymérneho reťazca "potiahnutého" atómami F na oboch stranách. Tieto F interagujú veľmi slabo s inými časticami, ako sú mastné látky, ktoré im bránia priľnúť na povrch panvice.

referencie

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Syntetické polyméry. Získané dňa 7. mája 2018, z: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Zoznam syntetických polymérov. Získané dňa 7. mája 2018, z: en.wikipedia.org
  3. Univerzita Carnegie Mellon. (2016). Prírodné vs syntetické polyméry. Získané dňa 7. mája 2018, z: cmu.edu
  4. Vzdelávacie centrum pre výskum polymérov. (2018). Syntetické polyméry. Získané 7. mája 2018, z: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (29. január 2010). 3D Nylon [Obrázok]. Získané dňa 7. mája 2018, z: commons.wikimedia.org
  6. Vzdelávací portál. (2018). Vlastnosti polymérov. Získané dňa 7. mája 2018, z: portaleducativo.net
  7. Vedecké texty (23. júna 2013). Syntetické polyméry Získané dňa 7. mája 2018, z: textoscientificos.com