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

Polymeerien tyypit ja ominaisuudet

0

Harvat ihmiset ajattelevat, mitä yhteistä voi olla puulla, ilmapallolla, DNA:lla ja Slime-lelulla? Kaikki ovat polymeerejä. Näiden ainutlaatuisten aineiden käyttö ja rooli elämässämme on niin suuri, että ilman niitä ei olisi modernia sivilisaatiota.

Mitä ovat polymeerit? Nämä ovat suuria molekyylejä, jotka koostuvat pienemmistä molekyyleistä – monomeereistä, jotka on juotettu toisiinsa vahvoilla kovalenttisilla sidoksilla. Jotkut ovat yhden toistuvasti toistuvan monomeerin ketjua, toiset ovat useita. Proteiinipolymeerit ovat kaikkien elävien olentojen rakennuspalikoita.

Nykyaikaiset tekniikat ja sovellukset

Polymeerimateriaaleja hyödynnettävien ominaisuuksiensa vuoksi käytetään laajalti nykyaikaisissa teknologioissa. Missä polymeerejä käytetään? Kaikki tuntevat esimerkiksi teflonin, jota käytetään pannujen pinnoitteena, tai kevlarin, joka on niin vahva polymeeri, että se tekee kevyestä vartalosuojasta, joka on paljon terästä vahvempi.

Polymeereja on käytetty myös lentokoneiden rakentamisessa, koska ne ovat erittäin kevyitä ja kestäviä. Näistä materiaaleista valmistetaan erilaisia ​​lentokoneiden osia. Johtavia polymeerejä luodaan himmentäämällä polymeeriä alkalimetalliatomeilla, jotka tekevät siitä metallisen.

Polymeereille on ominaista valtava mekaaninen lujuus ja joustavuus. Tämä johtuu niiden liitosten joustavuudesta polymeeriketjussa. Tiedetään, että muovi taipuu hyvin ja tämä ominaisuus mahdollistaa sen käytön elektroniikassa (matkapuhelimissa monet osat ovat muovia). 

Nämä materiaalit muodostavat perustan keinotekoisille kankaille (kuten nailonille), muoville ja kumille. Kaikki keinotekoiset polymeerit on valmistettu maaöljystä. Tätä varten käytetään seuraavia kemiallisia reaktioita:

  • liittyminen;
  • tiivistyminen.

Katso video siitä, mitä polymeerit ovat.

Additioreaktio on yksinkertainen: vapaa radikaali tai parittoman elektronin sisältävä hiukkanen katkaisee sidoksen monomeeriketjussa ja muodostaa aktiivisen keskuksen, joka kiinnittää itseensä uuden monomeerin. Siten rakennetaan uusi polymeeriketju. Kemiallisen reaktion, jota kutsutaan kondensaatioksi, aikana vapautuu vesimolekyylejä.

Synteettisten polymeerien keksintö, tyypit ja sovellukset

Ensimmäiset synteettiset polymeerit saatiin vahingossa useiden kemiallisten reaktioiden sivuvaikutuksena. Aluksi uusien aineiden hyödyt eivät olleet ilmeisiä, ja ne heitettiin roskakoriin, kunnes kemisti Leo Baekeland keksi muovin. Tämä materiaali voi altistuessaan korkeille lämpötiloille ottaa minkä tahansa muodon, joten siitä valmistettiin puhelinkuoret, lasten lelut ja sähköeristeet. Aluksi uusi aine nimettiin sen keksijän mukaan – "bakeliitti", ja tämä vaikuttava löytö aloitti muovi- ja polymeeriteollisuuden nopean kehityksen.

Polymeerien tyypit ja ominaisuudet

Toinen kuuluisa polymeeri, josta Slime-lelu on valmistettu, löydettiin myös aivan vahingossa. Toisen maailmansodan aikana Yhdysvaltain armeija tarvitsi kipeästi synteettistä kumia. Ryhmä General Electricin kemistejä sai epäonnistuneessa kokeessa muovin, joka oli samanlainen kuin mastiksi. Uusi aine ei sopinut kumiksi, mutta sillä oli poikkeuksellista joustavuutta. Pian he alkoivat valmistaa siitä maailmankuulua lelua.

Polymeerityypit ja niiden ominaisuudet 

Tähän mennessä on luotu monenlaisia ​​polymeerejä, joita käytetään tärkeimpinä rakennemateriaaleina ja harvinaisten metallien korvikkeina.

Niillä on paljon hyödyllisiä ominaisuuksia:

Mitä ovat polymeerit? On termoplastisia ja lämpökovettuvia polymeerejä. Näillä aineilla on erilainen muoto ja molekyylirakenne, joten termoplastisia polymeerejä voidaan lämmittää ja käsitellä monta kertaa ja kertamuovit vain kerran.

Näitä synteettisiä materiaaleja käytetään laajasti teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä, joten erilaiset polymeerit ja niiden ominaisuudet ovat tuttuja jokaiselle lapsesta asti:

  • polyeteeni (korkeapaine) on materiaali, jota ihmiset käsittelevät päivittäin. Se on erinomainen eriste, joka kestää aggressiivisia ympäristöjä. Putket, erilaiset säiliöt (kanisterit), pussit, shampoot, ohuet osat on valmistettu polyeteenistä;
  • polyeteeni (matalapaine) on turvallinen materiaali muovipakkauksiin, elintarvikepakkauksiin, pulloihin;
  • polystyreeni on tarkkuusinstrumenttien, pakkauskalvojen, lankojen perusaine. Sen hyödyllisiä ominaisuuksia ovat: läpinäkyvyys, veden- ja pakkaskestävyys, dielektrisyys. Miinukset: syttyvyys, hauraus, alhainen lämmönjohtavuus;
  • polyvinyylikloridi on vaarallisin synteettinen aine, josta monet kodintarvikkeet valmistetaan. Listalta löytyy: bulkkipurkit, PVC-ikkunat, lattiapäällysteet, puutarhakalusteet, keittiön öljyliinat, kylpyverhot, joustavat kattokalvot ja erilaisia ​​lasten leluja. Materiaali on erittäin syöpää aiheuttavaa, joten sen käyttöä suositellaan vähentämään. 

Muovin voidaan katsoa olevan erillinen, hyvin yleinen polymeerityyppi. Tämä on polymeerin yhdistelmä erilaisten aineiden kanssa: väriaineet, kovettimet, stabilointiaineet, pehmittimet ja niin edelleen.

Polymeerien haitat

Polymeerituotannon suurin haitta on se, että niiden kaatopaikoille ja maailman valtameriin joutuva jäte on erittäin myrkyllistä ja voi aiheuttaa vakavia sairauksia, kuten syöpää. Esimerkiksi polystyreenin, muovin, polyeteenin ja polyvinyylikloridin hajoamistuotteet ovat vaarallisia. Nämä materiaalit on suunniteltu kestäviksi, ilmatiiviiksi ja vahvoiksi, joten niiden hajoaminen luonnossa kestää hyvin kauan. Jotkut näistä materiaaleista eivät hajoa, vaan hajoavat vain pieniksi hiukkasiksi, jotka joutuvat eläinten ja meren eliöiden kehoon ja sen mukana ihmisille ravinnoksi.

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