...
Лайфхаки, корисні поради, рекомендації. Статті для чоловіків і жінок. Ми пишемо і про технології, і про все, що цікаво.

Види та властивості полімерів

0

Мало хто замислюється, що може бути спільного у дерева, повітряної кулі, ДНК та іграшки «Лізун»? Все це полімери. Застосування та роль цих унікальних у своєму роді речовин у нашому житті настільки велика, що без них не було б сучасної цивілізації.

Що ж таке полімери? Це великі молекули, які складаються з дрібніших молекул – мономерів, які спаяні одна з одною міцними ковалентними зв’язками. Одні – є ланцюг одного мономеру, що багаторазово повторюється, інші – декількох. Полімери білків є будівельним матеріалом для всього живого.

Сучасні технології та застосування

Полімерні матеріали завдяки їх корисним властивостям набули величезного поширення в сучасних технологіях. Де застосовуються полімери? Наприклад, всім знаком тефлон, що використовується як покриття в сковорідках або кевлар – це настільки міцний полімер, що з нього виходять легкі бронежилети, які набагато міцніші, ніж сталеві.

Отримали своє застосування полімери й у літакобудуванні, оскільки вони дуже легкі та міцні. З цих матеріалів виготовляються різноманітні деталі повітряних суден. Полімери, що проводять, створюються шляхом дапування полімеру атомами лужного металу, які роблять його металевим.

Полімери характеризуються колосальною механічною міцністю та гнучкістю. Це зумовлено гнучкістю їх зчленувань усередині полімерного ланцюга. Відомо, що пластик добре гнеться і така властивість дає можливість використовувати його в електроніці (у мобільних телефонах багато деталей виготовлено з пластику). 

Ці матеріали складають основу штучних тканин (наприклад, нейлону), пластмас та гуми. Усі штучні полімери роблять із нафти. Для цього використовуються такі хімічні реакції:

  • приєднання;
  • конденсації.

Дивіться відео про те, що таке полімери.

Реакція приєднання відрізняється простотою: вільний радикал або частка, що містить не спарений електрон, розриває зв’язок у ланцюжку мономерів і створює активний центр, який приєднує новий мономер. Таким чином, вибудовується новий ланцюжок полімеру. Під час хімічної реакції, яка називається конденсацією, вивільняються молекули води.

Винахід синтетичних полімерів, види та застосування

Перші синтетичні полімери були отримані випадково як побічний ефект низки хімічних реакцій. Спочатку користь нових речовин була неочевидною, і їх викидали в брухт доти, доки хімік Лео Бакеланд не винайшов пластмасу. Цей матеріал при дії високих температур може набути будь-якої форми, тому з нього стали виготовляти корпуси телефонів, дитячі іграшки та електричні ізолятори. Спочатку нову речовину було названо на честь його винахідника – «бакеліт», і з цього вражаючого відкриття почався бурхливий розвиток промисловості пластмас і полімерів.

Види та властивості полімерів

Інший знаменитий полімер, з якого виготовлена ​​іграшка «Лізун», також був відкритий випадково. Під час Другої світової війни армія Сполучених Штатів Америки гостро потребувала синтетичної гуми. Група хіміків «Дженерал електрик» під час невдалого експерименту отримала пластичну речовину, схожу на мастику. Нова речовина не годилася як гума, зате мала виняткову пружність. Незабаром із нього стали виробляти відому на весь світ іграшку.

Види полімерів та їх властивості 

На сьогоднішній день створено безліч видів полімерів, які використовуються як основні конструкційні матеріали та замінники рідкісних металів.

Вони мають велику кількість корисних властивостей:

Якими бувають полімери? Розрізняють полімери термопластичні та термореактивні. У цих речовин різна форма та структура молекул, тому термопластичні полімери можна піддавати нагріванню та обробці багаторазово, а термореактивні – лише один раз.

Ці синтетичні матеріали широко застосовуються в промисловості та в побуті, тому різні види полімерів та їх властивості знайомі кожній людині з дитинства:

  • поліетилен (високий тиск) – матеріал, з яким люди стикаються щодня. Він чудовий діелектрик, відрізняється стійкістю до агресивного середовища. З поліетилену виготовляють труби, різні ємності (каністри), пакети, шампуні, тонкі деталі;
  • поліетилен (низького тиску) – безпечний матеріал для пластикових упаковок, харчових контейнерів, пляшок;
  • Полістирол – речовина-основа для точних приладів, пакувальної плівки, ниток. До його корисних властивостей можна віднести: прозорість, водо- та морозостійкість, діелектричність. Мінуси: пальне, крихкість, низька теплопровідність;
  • полівінілхлорид – найнебезпечніша синтетична речовина, з якої виробляють багато побутових предметів. До списку входять: банки для сипучих, вікна ПВХ, покриття для підлоги, меблі для саду, кухонні клейонки, штори для ванни, плівки для натяжних стель і різні дитячі іграшки. Матеріал відрізняється підвищеною канцерогенністю, тому рекомендується скоротити його використання. 

До окремого, дуже поширеного виду полімерів можна віднести пластмасу. Це з’єднання полімеру з різними речовинами: барвниками, затверджувачами, стабілізаторами, пластифікаторами і так далі.

Недоліки полімерів

Основний мінус виробництва полімерів у тому, що відходи з них, що відправляються на звалища та у світовий океан, дуже токсичні та здатні викликати серйозні захворювання, у тому числі рак. Наприклад, небезпечні продукти розкладання полістеролу, пластмас, поліетилену та полівінілхлориду. Ці матеріали створені як довговічні, герметичні та міцні, тому термін їхнього розкладання в природі дуже довгий. Деякі з подібних матеріалів не розкладаються, а лише дробляться на дрібні частинки, які потрапляють до організму тварин і морських мешканців, а з ним – до людини в їжу.

Цей веб -сайт використовує файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Ми припустимо, що з цим все гаразд, але ви можете відмовитися, якщо захочете. Прийняти Читати далі