Опис неорганічних полімерів

В останні роки 19 століття вчені задалися думкою про отримання матеріалів, здатних замінити дерево, слонову кістку або перламутр. Використовуючи природні високомолекулярні речовини були створені перші полімери та пластмаси.

Сама природа вигадала чимало таких рідкісних сполук. Насамперед, полімери білків, каучукова сполука, полісахарид та нуклеїнова кислота. Вже за кілька років необхідність використання органічних сполук відпала, оскільки навчилися синтезувати фенолформальдегідні смоли. На їх основі видобуваються матеріали схожі за характеристиками з деревиною, металом та іншим міцним металом. Тільки отримані сполуки властивості поліпшуються.

Навіщо треба?

Використовуючи штучно створені речовини, створюється велика кількість виробів із пластмаси. Причиною тому стала здатність на молекулярному рівні перебудовуватися та набувати нової форми, задуманої виробником.

У будівництві затребуваний азбест. Виробництво шиферу та різноманітних труб. У текстильній промисловості з нього шиють пожежостійкі костюми.

У ювелірній промисловості дуже цінується діамант. Його твердість знайшла застосування у різанні різних матеріалів високої міцності. Його використовують цілим каменем або простим пилом.

Почувши графіт, перше, що спадає на думку – олівці. Але застосування широко: машинобудування, атомна промисловість та ін. Абразивні матеріали, ріжучі елементи або шліфувальні круги – це небагато, що роблять із полімеру бору. Витончений посуд, що переливається в променях сонця, з гірського кришталю – це результат синтезу під впливом дуже високої температури кварцу і вугілля. Так застосовується карбід селену.

Полімери: отримання пластмас

За основу беруться матеріали із високим вмістом полімерів. Вивчаються властивості наявної основи, можливість змінювати свою форму з твердої в рідку або в’язку масу і назад. Виходячи з отриманих даних, базовий матеріал відноситься до термопластичних полімерів або реактопласту.

Дивіться відео про те, що таке полімери.

Для різноманітності може додаватися участь процесу наповнювач (він може бути твердим або газоподібним) або добавка. Їх синтез із основним матеріалом може значно продовжити термін експлуатації виробу, додати кольори та насиченості його зовнішньому вигляду. За допомогою правильно підібраного додаткового елемента можна спростити технологію виробництва, знизивши собівартість готового виробу.

Тверді наповнювачі мають різну природу, тому з’єднання з їх додаванням можуть бути визнані:

• асбопластика;
• боропластика;
• графітопласт;
• органопластик;
• металополімером;
• вуглепластик;
• склопластик.

Є ще дисперсно наповнені з’єднання, де додаються різні частинки і армовані, де додаються різного роду волокна.

Все більші сфери застосування полімерів змушують вчених замислюватися над розробкою нових технологій їх створення, а також вигадувати нові неорганічні сполуки.

Полімери неорганічні

Якщо структурі речовини, його ланцюжку молекули беруть участь атоми вуглецю, воно неорганічне. Природні неорганічні полімери давно вивчені та знайшли широке застосування. До них слід віднести: графіт, кераміку, слюду, кварц, алмази та ін. Найпоширеніші синтезовані – силікони.

В основі ланцюжка цієї сполуки лежать атоми кремнію та кисню. Через міцний зв’язок між атомами, але при цьому гнучкою набувають ці неорганічні полімери такі фізичні властивості:

У побуті із силікону можна зустріти не лише клей, замазки чи гумки, він використовується навіть у косметології.

Полісілан маловивчений полімер, відкритий дослідним шляхом, але до кінця не вивчений. Він також на основі атома кремнію, але з добавками хлористих та фенольних сполук. Хороший провідник струму (хоча природний елемент – мідь, краще). Ще одна характерна особливість – термостійкість. Гранули полісілан можна нагрівати до дуже високих температур. Єдине, що може в цьому випадку статися – вийти абразив.

Створені досвідченим шляхом довгі ланцюжки, засновані на олові та германію. Застосування цих сполук поки не широко, оскільки ці з’єднання з металом в основі вивчаються.

Розроблено ще один ланцюжок на основі атома кремнію. В основу було додано також атом фосфору та атом азоту. Це чергування в ланцюжку має неймовірну гнучкість. Тому отриманий поліфосфазен застосовується з використанням його здатності розтягуватись до неймовірних розмірів та повертатися у вихідні форми без видимої деформації.

Характерні властивості

На характеризуючу особливість сполуки впливає як його хімічний склад. До уваги береться молекулярна маса, полідисперсність, ступінь полімеризації, будова атомів, що становлять його структуру.