...
Elämän hakkeroinnit, hyödylliset vinkit, suositukset. Artikkelit miehille ja naisille. Kirjoitamme tekniikasta ja kaikesta mielenkiintoisesta.

Mitä ovat termoplastiset polymeerit?

4

Ymmärtääksesi, mitä termoplastiset polymeerit ovat, polymeerien rakenne auttaa. Polymeerimolekyylin rakenteen ominaisuus on yhdisteeseen polymeroituvien monomeerien toistettavuus. Lyhyesti sanottuna polymeerin rakennetta voidaan esittää kaavalla: 2 lyhytikäistä metyleeniryhmän radikaalia polymeroituu, jolloin muodostuu vahva eteenimonomeeri (CH2 = CH2). Useat identtiset monomeerit pystyvät myös luomaan vahvan sidoksen, mutta eivät kaksoissidosta.

n monomeeriä voi osallistua polymerointiin (niiden lukumäärä vaihtelee 1:stä yli 1000:een), jolloin tuloksena olevan alkuaineen kaava esitetään seuraavasti: (CH2-CH2) n on yksinkertaisimman polymeerin – polyeteenin – kaava. Jos yhden tyyppinen monomeeri on mukana polymeerin rakenteessa, se on homopolymeeri, jos kaksi tai useampia tyyppejä on mukana, se on kopolymeeri.

Polymeerit: ominaisuudet ja luokitus

Yleisin polymeerien luokitus niiden koostumuksen mukaan:

  • korkean molekyylipainon orgaaninen;
  • organoelementti;
  • korkean molekyylipainon epäorgaaninen.

Polymeerien luokittelu alkuperän mukaan:

  • luonnollista alkuperää, luonnollisten polymeerien luonnollisessa ympäristössä (perustavallisia tässä muodossa ovat proteiinipolymeerit, joissa monomeeri on aminohappo, polysakkaridit);
  • keinotekoinen alkuperä makromolekyylisissä aineissa – muunnetut kemiallisesti muunnetut luonnonaineet (näin muovi valmistetaan selluloosasta);
  • saatu synteettisesti käyttämällä polymerointia tai polykondensaatiota eri rakenteilla ja pituuksilla. Polymeerin ominaisuudet ja käyttöalue riippuvat ketjun pituudesta .

Monomeerit voivat sijaita avaruudessa eri tavoin, mistä johtuen rakenteiden erot. Hän voi olla:

  • lineaarinen;
  • portaikko;
  • tila.

Katso video siitä, mitä polymeerit ovat.

Lineaarinen rakenne voi olla suora ketju, joka venyy siksakissa tai spiraalissa. Ketjun osat toistuvat ja liitetään tiukasti saman ketjun samanlaisten osien väliin.

Ensimmäisen rakenteen ominaispiirre on joustavuus. Tästä johtuu tuotteiden erikoisuus – korkea elastisuus ja rakenteen alhainen muuttuvuus alhaisissa lämpötiloissa, ei haurautta, haurautta kylmässä. (Esimerkiksi polyeteeni).

Toinen rakenne sisältää kaksi ketjua, jotka ovat kemiallisesti sitoutuneet toisiinsa. Tämän tyyppisten polymeerien ominaisuudet: Jäykkyys, korkeiden lämpötilojen kestävyys ja liukenemattomuus orgaanisiin liuottimiin.

Spatiaalinen yhdiste ei muodostu pienistä monomeereistä, vaan kokonaisista molekyyleistä poikittain. Ulkoisesti tämä rakenne muistuttaa ruudukkoa, jossa on erikokoisia soluja. Jäykkyys ja lämmönkestävyys tässä yhteydessä ovat paljon korkeammat kuin lineaarisen rakenteen.

Polymeerit ja niiden ominaisuudet

Kuumennettaessa eri aineet käyttäytyvät eri tavalla. Joillakin on lämpökovettuva reaktio. Alkuperäinen lineaarinen rakenne korkean lämpötilan vaikutuksesta muuttaa rakenteen avaruudelliseksi, muuttuen kiinteäksi aineeksi, joka säilyttää korkean kovuuden tulevaisuudessa. Syntynyttä yhdistettä ei voida sulattaa ja liuottaa. Tuloksena olevia liitoksia ei lämmitetä uudelleen. Niiden esimerkkejä ovat erilaiset hartsit, epoksi, fenoli-formaldehydi jne.

Toisin kuin kertamuoviyhdisteet, termoplastiset yhdisteet voidaan kuumentaa monta kertaa. Joka kerta kun ne sulavat jäähtyessään, ne jähmettyvät uudelleen. Syynä tähän on niiden alkuperäinen rakenne. Lineaarista yhteyttä eivät rasita vahvat kemialliset sidokset. Kuumentaminen tuhoaa olemassa olevat heikot sidokset, ja jäähtyessään ne palautuvat entiseen tai muunneltuun muotoon.

Aine, jolla on termoplastinen ominaisuus (esim. polyeteeni, polyamidi, polystyreeni jne.), muuttuu amorfiseksi kuumennettaessa ja jopa nestemäiseksi lämpötilaa nostettaessa. Tätä ominaisuutta käytetään usein ruiskuvalussa, suulakepuristuksessa, suulakepuristuksessa, puhalluksessa, useiden osien sulattamiseen hitsaamalla.

Termoplastiset polymeerit

Käytännössä kykyä muuttua nestemäiseksi tai pehmeäksi milloin tahansa sovelletaan erittäin tehokkaasti. Mutta jotta prosessi sujuisi ilman vaikeuksia, on tarpeen ymmärtää aineen lämpöhajoamisen lämpötila. Eri polymeereille se on erilainen, se riippuu suoraan aineen molekyylin rakenteesta.

Pehmennysprosessin tehostamiseksi käytetään teknologioita, jotka vähentävät aineen alhaista viskositeettia tai nostavat pelkistyslämpötilaa suorittamalla prosessia huoneissa, joissa on inertillä kaasulla.

Kestomuovi pystyy turpoamaan ja repeytymään liuottimessa. Syy on sama – sen molekyylin lineaarinen rakenne ja suuri koko. Kun liuotin haihtuu, kestomuovin molekyylirakenne saa alkuperäisen muotonsa. Tätä ominaisuutta käytetään luotaessa liimaa, polymeeripohjaisten väriaineiden sideainekomponenttia.

Termoplastisten ominaisuuksien omaavien polymeerien negatiiviset ominaisuudet:

  • alhainen lämmönkestävyys;
  • lisääntynyt hauraus matalissa lämpötiloissa;
  • lisääntynyt juoksevuus korkeissa lämpötiloissa;
  • ominaisuuksien menetys altistuessaan ultraviolettisäteille;
  • ilman hapetus;
  • alentunut pinnan kovuus.

Käyttöesimerkkejä termoplastisista ominaisuuksista

Suosituimpia kestomuoveja rakennustyömailla ja kotitalouksissa ovat polyeteenit, polypropeenit ja polystyreenit.

Polyeteenin luominen on mahdollista eteenin polymeroinnin aikana. Pitämällä paine korkealla, öljykaasu käsitellään erittäin korkeassa lämpötilassa tai uutettu öljytuote hydrolysoituu. Prosessin kannalta on tärkeää säilyttää optimaalinen celsiusaste, lisätä prosessia edistävää ainetta ja lisätä happea.

Polyeteenin negatiiviset ominaisuudet:

Arjessa käytettävät tuotteet – putket, kalvot, sähkö-, ääni-, lämpöeristys jne., muut polymeerit ja muovit.

Polypropeeni saadaan kaasupolymeroimalla liuotinta käyttämällä. Kovempi ja vahvempi kuin polyeteeni, mutta haurastuu jo -20. Käytetään bitumin, kumin muodossa. Ja polystyreeniä saadaan styreenistä ja sitä käytetään lämpöä eristävänä kerroksena, pintalaattojen ja pienten varusteiden luomiseen. Muunnelmissa liuottimien kanssa voidaan saada myös liimoja.

Tämä verkkosivusto käyttää evästeitä parantaakseen käyttökokemustasi. Oletamme, että olet kunnossa, mutta voit halutessasi kieltäytyä. Hyväksyä Lisätietoja