Műanyag technológia, típusok gyártása és felhasználása

Polimer anyagok - nagy molekulájú kémiai vegyületeket, amelyek közé számos malomolekulyarnyh monomerek (egység) az azonos szerkezetű. Gyakran a polimereket gyártásához használt a következő monomer-komponensek: etilén, vinil-klorid, vinildenhlorid, vinil-acetát, propilén, metil-metakrilát, tetrafluor-etilén, sztirol, karbamid, melamin, formaldehid, fenol. Ebben a cikkben fogjuk megvitatni részletesen, hogy milyen a polimer anyagok, valamint a kémiai és fizikai tulajdonságai, osztályozása, típusai.

típusú polimerek

A jellemzője a molekulák ez az anyag a nagy molekulatömegű, amely megfelel az alábbi érték: M> 5 * 103. Azok a vegyületek az alacsonyabb ez a paraméter (M = 500-5000), más néven oligomerek. A kis molekulatömegű vegyületek kevesebb, mint 500. A következő típusú polimer anyagok: szintetikus és természetes. Az utóbbi általában említett természetes gumi, csillám, gyapjú, azbeszt, cellulóz, és a t. D. Mindazonáltal az alapvető szintetikus polimerek olyan teret foglalnak el képességet, amely eljárással kapott kémiai vegyületek szintézisének alacsony molekuláris szinten. Attól függően, hogy a gyártási eljárása nagy molekulatömegű anyagok, különböztethetők polimerek, amelyek vagy polikondenzációval, vagy addíciós reakciójával.

polimerizáció

Ez a folyamat egy társulása kis molekulatömegű komponensek a nagy molekulatömegű, így a hosszú lánc. A mennyiség a polimerizációs szintje - az a szám, „mer” a molekulák a készítmény. Leggyakrabban a polimer anyagok tartalmaznak több ezer vagy több tízezer egységet. A polimerizáció, a következő vegyületeket gyakran használják: polietilén, polipropilén, polivinil-klorid, politetrafluor-etilén, polisztirol, polibutadién, és mások.

polikondenzáció

Ez a folyamat egy olyan lépés válasz, amely egy vegyület vagy egy nagyszámú hasonló monomerek, vagy egy pár különálló csoport (A és B) a polycondensors (makromolekula) egyidejű képződése mellett ezek a melléktermékek: metil-alkohol, szén-dioxid, hidrogén-klorid, ammónium-hidroxid, víz és et al. a kapott polikondenzációs szilikonok, poliszulfonok, polikarbonátok, aminoplasztok, fenolszármazékok, poliészterek, poliamidok és más polimer anyagok.

poliaddíciós

E folyamat kialakulásának megértéséhez polimerek több addíciós reakciókban a monomer komponensek, amelyek reakcióképes társulás határa, a monomerek telítetlen csoportok (aktív ciklusok vagy kettős kötés). Ezzel szemben a polikondenzációs, poliaddíciós reakció zajlik lezárása nélkül melléktermékek. A legfontosabb feladat ennek a technológiának hisz keményedő epoxigyanta és poliuretán vétel.

besorolása polimerek

A készítmény, az összes polimer anyagok vannak osztva a szervetlen, szerves és fémorganikus. Ezek közül az első (szilikát üveg, csillám, azbeszt, kerámia, stb) Ne atomos szén. Ezek alapján az alumínium-oxid, magnézium, szilícium és hasonlók. D. Szerves polimerek a legkiterjedtebb osztály, tartalmaznak szenet, hidrogént, nitrogént, a kén-, oxigén- és halogén. Fémorganikus polimer anyagok - olyan vegyületek, amelyek tagjai nagy láncok felsoroltaktól eltérő, és a szilícium atomok, alumínium, titán és más elemek, hogy össze lehet szerves gyökök. A természet ilyen kombinációk nem fordulnak elő. Ez csak szintetikus polimerek. Tipikus képviselői ennek a csoportnak azok a vegyületek, szilikon alapú, amely fő láncban épül oxigén- és szilíciumatom közül tartalmaz.

Hogy a kapott polimerek kívánt tulajdonságokkal gyakran használják a szakmában nem „tiszta” anyag, és ezek kombinációi szerves vagy szervetlen komponensek. Jó példa erre a polimer építőanyagok: fém-műanyag, üvegszál, polimer beton.

A szerkezet a polimerek

A különlegessége a ezen anyagok tulajdonságait miatt szerkezetét, amely viszont, van osztva a következő típusok: lineáris-elágazó, lineáris, térbeli molekuláris csoportokat nagy és nagyon sajátos geometriai struktúrák és a lépcsőház. Nézzük röviden áttekintjük a számukra.

Polimer anyagok, lineáris-elágazó szerkezete, mint a gerinc molekula vannak oldalsó ágak. Az ilyen polimerek közé tartoznak a polipropilén és a poliizobutilén.

Anyagok lineáris szerkezetű hosszú cikcakk vagy csavart egy hélix lánc. A makromolekulák elsősorban jellemzi ismétlések a föld egy szerkezeti egység vagy egységek csoportja a kémiai lánc. Polimerek lineáris szerkezetű jelenléte jellemzi a rendkívül hosszú makromolekulák egy lényeges különbség a természetben a kötések a lánc mentén, és közöttük. Mi jelenti intermolekuláris és kémiai kötéseket. Makromolekulák, mint az anyag nagyon rugalmas. És ez a tulajdonság az alapja a polimer láncok, ami minőségileg új jellemzői: nagy rugalmasság, valamint a hiánya törékenység kikeményedett állapotban.

És most megtudjuk, hogy az ilyen polimer anyagok, amelyek térbeli szerkezetét. Ezek az anyagok képezik kombinálásával egymáshoz makromolekulák erős kémiai kötés a keresztirányban. Az eredmény egy nettó szerkezet, amely egy nem egyenletes térbeli rács keretet. Az ilyen típusú polimerek nagyobb hőállóság és a merevség, mint lineáris. Ezek az anyagok az alapja a sok nem-fém építőanyagok.

Molekulák polimer anyagok egy létra álló struktúra egy pár láncot tartalmaz, amelyek össze vannak kötve egy kémiai kötés. Ezek közé tartoznak a szilikon polimerek, amelyek a nagyobb szilárdság jellemzi, hőállóság, sőt, nem lép kölcsönhatásba szerves oldószerekkel.

A fázis összetétele a polimerek

Ezek az anyagok olyan rendszerek, amelyek állnak amorf és kristályos régiók. Az első ilyen csökkenti a merevséget, ami rugalmas polimer, amely képes nagy deformációk reverzibilis jellegű. A kristályos fázis hozzájárul, hogy növeljék a szilárdság, keménység, rugalmassági modulus, és egyéb paraméterek, miközben minimalizálja a molekuláris rugalmasságot anyag. A térfogati aránya az összes ezeken a területeken, hogy a teljes térfogat az úgynevezett kristályosodási fokú, ahol a maximális szint (80%) olyan polipropilének, fluorpolimerek, a nagy sűrűségű polietilének. Egy alacsonyabb a kristályosodási fokú van polivinil-klorid, polietilén alacsony sűrűségű.

Attól függően, hogy a viselkedését polimer anyagok melegítés hatására, akkor lehet osztani hőre keményedő és hőre lágyuló.

hőre keményedő polimerek

Ezek az elsődleges nyersanyagok lineáris szerkezetű. Amikor melegítjük, meglágyulnak, de a szerkezet változások a térbeli és az anyag átalakul egy szilárd eredményeként szivárgás a kémiai reakciókban. A jövőben ez a minőség megmaradjon. Ezen elv polimer kompozit anyagok. Az ezt követő hevítés nem lágyul az anyag, és csak a vezet annak lebontását. Ready hőre keményedő keveréket nem oldódik vagy olvadék, ezért elfogadhatatlan, újrahasznosításra. Az ilyen típusú anyagok közé tartoznak epoxi szilikonok, fenol-formaldehid és más gyanták.

hőre lágyuló polimereket

Ezek az anyagok hevítve, először meglágyulnak, majd megolvadnak, és az ezt követő hűtés megszilárdul. A hőre lágyuló polimerek, ha a feldolgozás nem mennek keresztül kémiai változásokat. Ez teszi a folyamat teljes mértékben visszafordítható. Az ilyen típusú anyagok egyenes vagy elágazó lineáris szerkezete makromolekulák, amelyek között van egy kis erő, és egyáltalán nincs kémiai kötéseket. Ezek közé tartozik a polietilén, poliamid, polisztirol, és mások. A technológia a polimer anyagok, mint például a hőre lágyuló biztosít az előállításukhoz fröccsöntéssel vízhűtés formák öntéssel, extrudálással, fúvással, és egyéb módszerekkel.

kémiai tulajdonságok

A polimerek az úgynevezett a következő feltételek mellett: szilárd, folyékony, amorf, kristályos fázis, és nagyon rugalmas, viszkózus folyás és a deformáció üveg. A széles körben elterjedt a polimer anyagok használata miatt nagy ellenállás a különböző korrozív, mint a koncentrált savak és lúgok. Ezek nem érzékenyek elektrokémiai korrózió. Továbbá, a molekulatömeg növekedésével anyag csökkenése oldékonyságot szerves oldószerekben. És polimerek térszerkezet, általában nincs kitéve az említett közegeket.

fizikai tulajdonságok

A legtöbb polimerek szigetelők, továbbá, ezek nem-mágneses anyagból. Az összes használt szerkezeti anyagok csak ők rendelkeznek a legalacsonyabb hővezető és maximális hőkapacitása és termikus zsugorodás (körülbelül hússzor nagyobb, mint a fém). Ennek oka az a veszteség tömítettségét különböző tömítő szerelvények alacsony hőmérsékleten van az úgynevezett üvegesítésből gumi, valamint egy drámai különbség a tágulási tényezőjük fém és a gumi üvegesített állapotban.

mechanikai tulajdonságok

A polimer anyagok széles skáláját a mechanikai tulajdonságok, amelyek nagymértékben függnek a szerkezetük. Ettől eltekintve a beállítást, egy nagy hatással a mechanikai tulajdonságait az anyag van a különböző külső tényezők. Ezek közé tartozik a :. hőmérséklet, frekvencia, időtartama, illetve mértéke a berakodás, a fajta hangsúlyozta állapotban, nyomás, a természet a környezet, hőkezelés, stb A különlegessége a mechanikai tulajdonságok polimer anyagok a viszonylag nagy a szilárdsága nagyon alacsony merevsége (összehasonlítva a fémek).

A polimerek osztható szilárd, ami megfelel a rugalmassági modulusa E = 1,10 GPa (rost, film, műanyag), és lágy elasztomer anyag, a rugalmassági modulus E = 1-10 MPa (gumi). És mechanizmusa egyaránt károsodnak különböző.

A polimer anyagok jellemzi kifejezett anizotrópia a tulajdonságok, valamint a csökkent szilárdság, kúszási fejlesztési feltéve, tartós terhelést. Ugyanakkor van egy meglehetősen nagy ellenállás a fáradtság. Összehasonlítva a fémek, ők inkább erős függése mechanikai tulajdonságok a hőmérséklet. Az egyik fő jellemzői a polimer anyagok egy alakváltozási (képlékenység). Szerint ez a paraméter egy széles hőmérséklet-tartományban elfogadott, hogy értékelje az alapvető operatív és technológiai tulajdonságai.

Polimer anyagok a padló

Most, úgy az egyik megvalósítási módja szerint a gyakorlati alkalmazása a polimerek, nyilvánosságra minden lehetséges körét ezen anyagok. Ezek az anyagok széles körben használatosak az építőiparban és a javítási és befejező munkák, különösen a bevonat padló. A hatalmas népszerűsége annak köszönhető, hogy a jellemzői a kérdéses anyagok: azok ellenáll a kopásnak, maloteploprovodny, kevés vízfelvétel, elég erős és kemény, olyan magas minőségű festék. Gyártása polimer anyagok három csoportra oszthatók: linóleum (Roll), lapos termékek és keverékek eszköz esztrich. Most tekintsük át röviden mindegyik.

Linóleum által termelt különböző típusú töltőanyagok és polimerek. A készítmény tartalmazhat lágyítók, feldolgozási segédanyagok, és pigmentek. Attól függően, hogy a polimer anyag típusától, megkülönböztetni poliészter (Gliphtal), polivinil-klorid, gumi, kolloksilinovye és egyéb bevonatok. Sőt, szerkezetileg osztva alaptalan és hang- szigetelő alapítvány egyrétegű és többrétegű, sima, hullámos és gyapjas felülete és az egy- és többszínű.

Burkolási anyagok alapján készült polimer összetevők, nagyon alacsony kopásállóság, kémiai ellenállás és tartósság. Attól függően, hogy a nyersanyag típusa, az ilyen típusú polimer termékek vannak osztva kumaronopolivinilhloridnye kumaron, PVC, gumi, fenolitovye, bitumen csempe, valamint a forgácslap és farostlemez.

Anyagok esztrichek a legkényelmesebb és higiénikusan használható, ezek nagy szilárdságú. Ezek a keverékek lehet osztani polimer-, polimer beton és a polivinil-acetát.