...
Hacki życiowe, przydatne wskazówki, zalecenia. Artykuły dla mężczyzn i kobiet. Piszemy o technologii i o wszystkim, co ciekawe.

Rodzaje i właściwości polimerów

2

Niewiele osób zastanawia się, co może mieć wspólnego drzewo, balon, DNA i zabawka Slime? Wszystkie są polimerami. Zastosowanie i rola tych wyjątkowych substancji w naszym życiu jest tak wielka, że ​​bez nich nie byłoby współczesnej cywilizacji.

Co to jest polimery? Są to duże cząsteczki, które składają się z mniejszych cząsteczek – monomerów, które są zlutowane ze sobą silnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Niektóre to łańcuch jednego powtarzającego się monomeru, inne to kilka. Polimery białkowe są budulcem wszystkich żywych istot.

Nowoczesne technologie i aplikacje

Materiały polimerowe ze względu na swoje właściwości użytkowe znajdują szerokie zastosowanie w nowoczesnych technologiach. Gdzie stosuje się polimery? Na przykład każdy zna Teflon, używany jako powłoka w patelniach, lub Kevlar, polimer tak mocny, że tworzy lekką kamizelkę kuloodporną, która jest znacznie mocniejsza niż stal.

Polimery znalazły również zastosowanie w konstrukcji samolotów, ponieważ są bardzo lekkie i trwałe. Z tych materiałów wykonuje się różne części samolotów. Polimery przewodzące są tworzone przez nakładanie na polimer atomów metali alkalicznych, które nadają mu metaliczny wygląd.

Polimery charakteryzują się ogromną wytrzymałością mechaniczną i elastycznością. Wynika to z elastyczności ich połączeń w łańcuchu polimerowym. Wiadomo, że plastik dobrze się wygina i ta właściwość umożliwia zastosowanie go w elektronice (w telefonach komórkowych wiele części jest wykonanych z plastiku). 

Materiały te stanowią podstawę sztucznych tkanin (takich jak nylon), tworzyw sztucznych i gumy. Wszystkie sztuczne polimery są wytwarzane z ropy naftowej. W tym celu stosuje się następujące reakcje chemiczne:

  • przystąpienia;
  • kondensacja.

Obejrzyj film o tym, czym są polimery.

Reakcja addycji jest prosta: wolny rodnik lub cząsteczka zawierająca niesparowany elektron rozrywa wiązanie w łańcuchu monomerów i tworzy centrum aktywne, które przyłącza do siebie nowy monomer. W ten sposób powstaje nowy łańcuch polimerowy. Podczas reakcji chemicznej zwanej kondensacją uwalniane są cząsteczki wody.

Wynalazek polimerów syntetycznych, rodzaje i zastosowania

Pierwsze syntetyczne polimery otrzymano przypadkowo, jako efekt uboczny szeregu reakcji chemicznych. Początkowo korzyści płynące z nowych substancji nie były oczywiste i wyrzucano je do śmieci, dopóki chemik Leo Baekeland nie wynalazł plastiku. Materiał ten pod wpływem wysokich temperatur może przybierać dowolne kształty, dlatego wykonano z niego obudowy telefonów, zabawki dla dzieci oraz izolatory elektryczne. Początkowo nowa substancja została nazwana imieniem jej wynalazcy – „bakelitem", a to imponujące odkrycie zapoczątkowało gwałtowny rozwój przemysłu tworzyw sztucznych i polimerów.

Rodzaje i właściwości polimerów

Całkiem przypadkowo odkryto również inny słynny polimer, z którego wykonana jest zabawka Slime. Podczas II wojny światowej armia Stanów Zjednoczonych pilnie potrzebowała kauczuku syntetycznego. Grupa chemików z General Electric w nieudanym eksperymencie uzyskała plastikową substancję podobną do mastyksu. Nowa substancja nie nadawała się jako guma, ale miała wyjątkową elastyczność. Wkrótce zaczęli z niego produkować słynną na całym świecie zabawkę.

Rodzaje polimerów i ich właściwości 

Do chwili obecnej powstało wiele rodzajów polimerów, które są wykorzystywane jako główne materiały konstrukcyjne i substytuty metali rzadkich.

Mają wiele przydatnych właściwości:

Co to są polimery? Istnieją polimery termoplastyczne i termoutwardzalne. Substancje te mają inny kształt i strukturę cząsteczek, dlatego polimery termoplastyczne można wielokrotnie podgrzewać i przetwarzać, a termoutwardzalne tylko raz.

Te syntetyczne materiały są szeroko stosowane w przemyśle i życiu codziennym, dlatego różne rodzaje polimerów i ich właściwości są znane każdemu człowiekowi od dzieciństwa:

  • polietylen (wysokociśnieniowy) to materiał, z którym ludzie mają do czynienia na co dzień. Jest doskonałym dielektrykiem, odpornym na agresywne środowisko. Rury, różne pojemniki (kanistry), torby, szampony, cienkie części są wykonane z polietylenu;
  • polietylen (niskociśnieniowy) jest bezpiecznym materiałem na opakowania z tworzyw sztucznych, pojemniki na żywność, butelki;
  • polistyren jest substancją bazową do przyrządów precyzyjnych, folii opakowaniowych, nici. Do jego właściwości użytkowych należą: przezroczystość, wodoodporność i mrozoodporność, dielektryczność. Wady: łatwopalność, kruchość, niska przewodność cieplna;
  • polichlorek winylu jest najniebezpieczniejszą substancją syntetyczną, z której wytwarza się wiele artykułów gospodarstwa domowego. Na liście znajdują się: słoiki zbiorcze, okna PCV, wykładziny podłogowe, meble ogrodowe, ceraty kuchenne, zasłony łazienkowe, folie do sufitów napinanych oraz różne zabawki dla dzieci. Materiał jest wysoce rakotwórczy, dlatego zaleca się ograniczenie jego stosowania. 

Tworzywa sztuczne można przypisać odrębnemu, bardzo powszechnemu rodzajowi polimerów. Jest to połączenie polimeru z różnego rodzaju substancjami: barwnikami, utwardzaczami, stabilizatorami, plastyfikatorami itp.

Wady polimerów

Główną wadą produkcji polimerów jest to, że ich odpady trafiające na wysypiska i do światowych oceanów są bardzo toksyczne i mogą powodować poważne choroby, w tym raka. Niebezpieczne są na przykład produkty rozkładu polistyrenu, tworzyw sztucznych, polietylenu i polichlorku winylu. Materiały te zostały zaprojektowane tak, aby były trwałe, szczelne i mocne, więc mają bardzo długi czas rozkładu w naturze. Niektóre z tych materiałów nie ulegają rozkładowi, a jedynie rozpadają się na małe cząsteczki, które dostają się do organizmu zwierząt i organizmów morskich, a wraz z nimi – do ludzi w celu pożywienia.

Ta strona korzysta z plików cookie, aby poprawić Twoje wrażenia. Zakładamy, że nie masz nic przeciwko, ale możesz zrezygnować, jeśli chcesz. Akceptuję Więcej szczegółów