Syntetiske polymeregenskaper, typer og eksempler

5043
David Holt
Syntetiske polymeregenskaper, typer og eksempler

De syntetiske polymerer De er alle de som er laget av menneskelige hender i laboratorier eller i industrielle målestokker. Strukturelt består de av foreningen av små enheter, kalt monomerer, som knytter seg sammen for å danne det som er kjent som en polymerkjede eller et nettverk..

Den nedre øvre illustrerer den polymere strukturen av typen "spaghetti". Hver svarte prikk representerer en monomer, knyttet til en annen ved hjelp av en kovalent binding. Poengfølgen resulterer i vekst av polymere kjeder, hvis identitet vil avhenge av monomerens natur.

I tillegg kommer de aller fleste monomerer fra petroleum. Dette oppnås gjennom en rekke prosesser som består i å redusere størrelsen på hydrokarboner og andre organiske arter for å oppnå små og syntetisk allsidige molekyler..

Artikkelindeks

  • 1 eiendommer
  • 2 typer
    • 2.1 Termoplast
    • 2.2 Termosett
    • 2.3 Elastomerer
    • 2.4 Fibre
  • 3 eksempler
    • 3.1 Nylon
    • 3.2 Polykarbonat
    • 3.3 Polystyren
    • 3.4 Polytetrafluoretylen
  • 4 Referanser

Eiendommer

Akkurat som de mulige strukturene til polymerer er forskjellige, er også deres egenskaper. Disse går hånd i hånd med linearitet, forgrening (fraværende i bildet av kjedene), bindingene og molekylvektene til monomerene..

Til tross for at det er strukturelle mønstre som definerer egenskapene til en polymer - og derfor dens type - har de fleste noen egenskaper og egenskaper til felles. Noen av disse er:

- De har relativt lave produksjonskostnader, men høye resirkuleringskostnader.

- På grunn av det store volumet som strukturene deres kan okkupere, er de ikke veldig tette materialer og i tillegg mekanisk veldig motstandsdyktige.

- De er kjemisk inerte, eller tilstrekkelige til å motstå angrep av sure (HF) og basiske (NaOH) stoffer.

- De mangler ledningsbånd; derfor er de dårlige ledere av elektrisitet.

Typer

Polymerer kan klassifiseres basert på deres monomerer, deres polymerisasjonsmekanisme og deres egenskaper..

En homopolymer er en som består av monomere enheter av en enkelt type:

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

Mens en kopolymer er en som består av to eller flere forskjellige monomere enheter:

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

Ovennevnte kjemiske ligninger tilsvarer polymerer syntetisert via tilsetning. I disse vokser den polymere kjeden eller nettverket etter hvert som flere monomerer binder seg til det.

På den annen side, for polymerer via kondens, er monomerbindingen ledsaget av frigjøring av et lite molekyl som "kondenserer":

A + A => A-A + s

A-A + A => A-A-A + s...

I mange polymerisasjoner = HtoEller som med polyfenoler syntetisert med formaldehyd (HCto= O).

I henhold til egenskapene kan syntetiske polymerer klassifiseres som:

Termoplast

De er lineære eller lavforgrenede polymerer, hvis intermolekylære interaksjoner kan overvinnes av effekten av temperaturen. Dette resulterer i mykning og støping, og gjør dem lettere å resirkulere..

Termostabil

I motsetning til termoplast har termohærdende polymerer mange grener i deres polymerstrukturer. Dette gjør at de tåler høye temperaturer uten å deformere eller smelte, på grunn av deres sterke intermolekylære interaksjoner..

Elastomerer

De er de polymerene som er i stand til å motstå et ytre trykk uten å bryte, deformere, men deretter gå tilbake til sin opprinnelige form.

Dette er fordi polymerkjedene deres er koblet sammen, men de intermolekylære interaksjonene mellom dem er svake nok til å vike under trykk..

Når dette skjer, har det forvrengte materialet en tendens til å ordne kjedene i et krystallinsk arrangement, og "bremser" bevegelsen forårsaket av trykk. Når dette forsvinner, går polymeren tilbake til sitt opprinnelige amorfe arrangement.

Fibre

De er polymerer med lav elastisitet og utvidbarhet takket være symmetrien til deres polymere kjeder og den store affiniteten mellom dem. Denne affiniteten tillater dem å samhandle sterkt og danne et lineært krystallinsk arrangement som er motstandsdyktig mot mekanisk arbeid..

Denne typen polymer finner bruk ved fremstilling av tekstiler som bomull, silke, ull, nylon, etc..

Eksempler

Nylon

Nylon er et perfekt eksempel på en fibrøs type polymer, som finner mange bruksområder i tekstilindustrien. Polymerkjeden består av et polyamid med følgende struktur:

Denne kjeden tilsvarer strukturen til nylon 6,6. Hvis du teller karbonatomer (grå) som begynner og slutter med de som er festet til den røde sfæren, er det seks.

På samme måte er det seks karbonatomer som skiller de blå kulene. På den annen side tilsvarer de blå og røde kulene amidgruppen (C = ONH).

Denne gruppen er i stand til å samhandle gjennom hydrogenbindinger med andre kjeder, som også kan vedta et krystallinsk arrangement takket være deres regelmessigheter og symmetrier..

Med andre ord, nylon har alle egenskapene som er nødvendige for å klassifiseres som en fiber.

Polykarbonat

Det er en gjennomsiktig plastpolymer (hovedsakelig termoplast) som det lages vinduer, linser, tak, vegger osv. Bildet over viser et drivhus laget av polykarbonater.

Hvordan er dens polymere struktur, og hvor kommer navnet polykarbonat fra? I dette tilfellet refererer det ikke strengt til anionen CO3to-, men til denne gruppen som deltar i kovalente bindinger i en molekylær kjede:

Dermed kan R være en hvilken som helst type molekyl (mettet, umettet, aromatisk, etc.), noe som resulterer i en bred familie av polykarbonatpolymerer..

Polystyren

Det er en av de vanligste polymerene i det daglige. Plastkopper, leker, datamaskin- og fjernsynsartikler og utstillingshode på bildet ovenfor, (samt andre gjenstander) er laget av polystyren.

Dens polymere struktur består av foreningen av n styrener, og danner en kjede med en høy aromatisk komponent (de sekskantede ringene):

Polystyren kan brukes til å syntetisere andre kopolymerer, for eksempel SBS (Poly (styren-butadien-styren)), som brukes i de applikasjonene som krever en motstandsdyktig gummi.

Polytetrafluoretylen

Også kjent som teflon, det er en polymer som er til stede i mange kjøkkenutstyr med en anti-stick-handling (svarte panner). Dette gjør at maten kan stekes uten å måtte tilsette smør eller annet fett..

Dens struktur består av en polymerkjede "dekket" av F-atomer på begge sider. Disse F samhandler veldig svakt med andre partikler, for eksempel fettete, og forhindrer dem i å feste seg til overflaten av pannen..

Referanser

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Syntetiske polymerer. Hentet 7. mai 2018 fra: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Liste over syntetiske polymerer. Hentet 7. mai 2018 fra: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Mellon University. (2016). Naturlige vs syntetiske polymerer. Hentet 7. mai 2018 fra: cmu.edu
  4. Polymer Science læringssenter. (2018). Syntetiske polymerer. Hentet 7. mai 2018 fra: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet. (29. januar 2010). 3D nylon. [Figur]. Hentet 7. mai 2018 fra: commons.wikimedia.org
  6. Utdanningsportal. (2018). Polymeregenskaper. Hentet 7. mai 2018 fra: portaleducativo.net
  7. Vitenskapelige tekster. (23. juni 2013). Syntetiske polymerer. Hentet 7. mai 2018 fra: textscientificos.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.