Svojstva, vrste i primjeri sintetičkih polimera



sintetski polimeri one su sve one koje je ljudska ruka razradila u laboratorijima ili u industrijskim razmjerima. Strukturno, oni se sastoje od sjedinjenja malih jedinica, nazvanih monomeri, koji su povezani zajedno kako bi tvorili ono što je poznato kao lanac ili mreža polimera..

Polimerna struktura tipa "špageti" prikazana je u gornjem donjem dijelu. Svaka crna točka predstavlja jedan monomer, vezan na drugi pomoću kovalentne veze. Sukcesija točaka rezultira rastom polimernih lanaca, čiji će identitet ovisiti o prirodi monomera.

Osim toga, velika većina njegovih monomera potječe od nafte. To se postiže nizom postupaka koji se sastoje u smanjenju veličine ugljikovodika i drugih organskih vrsta radi dobivanja malih i sintetički raznovrsnih molekula..

indeks

  • 1 Svojstva
  • 2 Vrste
    • 2.1 Termoplastike
    • 2.2 Termostabilan
    • 2.3 Elastomeri
    • 2.4 Vlakna
  • 3 Primjeri
    • 3.1 Najlon
    • 3.2 Polikarbonat
    • 3.3 Polistiren
    • 3.4 Politetrafluoretilen
  • 4 Reference

nekretnine

Kao što su moguće strukture polimera različite, tako su i njihova svojstva. Oni idu ruku pod ruku s linearnošću, grananjem (odsutnim na slici lanaca), vezama i molekularnim težinama monomera.

Međutim, iako postoje strukturni obrasci koji definiraju svojstvo polimera, pa stoga i njegov tip, većina ih ima zajednička svojstva i karakteristike. Neki od njih su:

- Oni imaju relativno niske troškove proizvodnje, ali visoke troškove recikliranja.

- Zbog velikog volumena koji može zauzeti njihove strukture, oni nisu jako gusti materijali i, osim toga, mehanički vrlo otporni.

- Oni su kemijski inertni, ili dovoljni da izdrže napad kiseline (HF) i osnovnih tvari (NaOH).

- Nedostaju im vozačke trake; dakle, oni su loši vodiči električne energije.

vrsta

Polimeri se mogu klasificirati prema njihovim monomerima, mehanizmu polimerizacije i njihovim svojstvima.

Homopolimer je onaj koji se sastoji od monomernih jedinica jednog tipa:

100A => A-A-A-A-A ...

Budući da je kopolimer onaj koji se sastoji od dvije ili više različitih monomernih jedinica:

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

Gornje kemijske jednadžbe odgovaraju polimerima sintetiziranim dodatkom. U njima, lanac ili mreža polimera raste kako su povezani s tim više monomera.

Nasuprot tome, za polimere preko kondenzacije, vezanje monomera je praćeno otpuštanjem male molekule koja "kondenzira":

A + A => A-A + p

A-A + A => A-A-A + p...

U mnogim polimerizacijama p = H2Ili, kao kod polifenola sintetiziranih s formaldehidom (HC2= O).

Sintetički polimeri prema svojim svojstvima mogu se klasificirati kao:

termoplastike

To su linearni polimeri ili slabo razgranati, čije se intermolekularne interakcije mogu prevladati djelovanjem temperature. To rezultira u njenom omekšavanju i oblikovanju te ih čini lakšim za recikliranje.

termostabilan

Za razliku od termoplastika, termoreaktivni polimeri imaju mnoge posljedice u svojim polimernim strukturama. To im omogućuje da izdrže visoke temperature bez deformiranja ili taljenja, kao rezultat njihovih jakih intermolekularnih interakcija.

elastomeri

Jesu li oni polimeri sposobni poduprijeti vanjski pritisak bez lomljenja, deformiranja, ali zatim vraćanja u svoj izvorni oblik.

To je zbog toga što su njihovi polimerni lanci povezani, ali intermolekularne interakcije između njih su dovoljno slabe da popuštaju pod pritiskom.

Kada se to dogodi, iskrivljeni materijal nastoji naručiti svoje lance u kristalnom rasporedu, "usporavajući" kretanje uzrokovano tlakom. Zatim, kada nestane, polimer se vraća u svoj izvorni amorfni raspored.

vlakna

Oni su polimeri niske elastičnosti i rastezljivosti zahvaljujući simetriji njihovih polimernih lanaca i velikom afinitetu između njih. Taj afinitet im omogućuje snažnu interakciju, tvoreći linearnu kristalnu strukturu otpornu na mehanički rad.

Ovaj se tip polimera koristi u proizvodnji tkanina kao što su pamuk, svila, vuna, najlon itd..

Primjeri

najlon

Najlon je savršen primjer polimera vlaknastog tipa, koji u tekstilnoj industriji pronalazi mnoge namjene. Njegov polimerni lanac sastoji se od poliamida sljedeće strukture:

Taj lanac odgovara najlonskoj strukturi 6,6. Ako brojite ugljikove atome (sive) počevši i završavajući s onima vezanim za crvenu sferu, postoji šest.

Isto tako, postoji šest ugljika koji razdvajaju plave sfere. S druge strane, plava i crvena sfera odgovaraju amidnoj skupini (C = ONH).

Ova grupa je sposobna za interakciju s vodikovim vezama s drugim lancima, koji također mogu usvojiti kristalnu strukturu zahvaljujući svojim pravilnostima i simetrijama..

Drugim riječima, najlon ima sva potrebna svojstva da bi se klasificirao kao vlakno.

polikarbonat

Riječ je o plastičnom polimeru (uglavnom termoplastičnom) koji je proziran i izrađuje prozore, leće, stropove, zidove i sl. Gornja slika prikazuje staklenik napravljen od polikarbonata.

Kakva je struktura polimera i odakle dolazi naziv polikarbonat? U ovom slučaju to se ne odnosi strogo na CO anion32-, ali ovoj skupini koja sudjeluje u kovalentnim vezama unutar molekularnog lanca:

Prema tome, R može biti bilo koja vrsta molekule (zasićena, nezasićena, aromatska, itd.), Što rezultira širokom obitelji polikarbonatnih polimera.

polistiren

To je jedan od najčešćih polimera svakodnevnog života. Plastične čaše, igračke, kompjuterski i TV elementi, te glava lutke u gornjoj slici (kao i drugi predmeti) izrađeni su od polistirena.

Njegova polimerna struktura sastoji se od spoja n stirena, formirajući lanac s visokom aromatskom komponentom (heksagonalni prstenovi):

Polistiren se može koristiti za sintezu drugih kopolimera, kao što je SBS (poli (stiren-butadien-stiren)), koji se koristi u onim primjenama koje zahtijevaju otpornu gumu.

politetrafluoretilen

Također poznat kao teflon, polimer je prisutan u mnogim kuhinjskim priborom s djelovanjem protiv prianjanja (crne posude). To omogućuje pečenje hrane bez potrebe za dodavanjem maslaca ili drugih masnoća.

Njegova se struktura sastoji od lanca polimera "obloženih" atomima F na obje strane. Ovi F vrlo slabo djeluju s drugim česticama, kao što je masna, sprečavajući ih da prianjaju na površinu tave.

reference

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018.). Sintetski polimeri. Preuzeto 7. svibnja 2018. iz: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018.). Popis sintetskih polimera. Preuzeto 7. svibnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
  3. Sveučilište Carnegie Mellon. (2016). Prirodni vs sintetski polimeri. Preuzeto 7. svibnja 2018., iz: cmu.edu
  4. Centar za učenje polimera. (2018.). Sintetski polimeri. Preuzeto 7. svibnja 2018., iz: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (29. siječnja 2010.) 3D najlon [Slika]. Preuzeto 7. svibnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org
  6. Obrazovni portal. (2018.). Svojstva polimera. Preuzeto 7. svibnja 2018. godine iz: portaleducativo.net
  7. Znanstveni tekstovi (23. lipnja 2013.) Sintetski polimeri Preuzeto 7. svibnja 2018. godine iz: textoscientificos.com