Plastics teknolohiya, uri, produksyon at paggamit

Polymeric materyales - ang isang mataas na molekular compounds kemikal na binubuo ng maraming mga malomolekulyarnyh monomer (yunit) ng parehong istraktura. Madalas ang polymers ay ginagamit para sa paggawa ng mga sumusunod na bahagi monomer: ethylene, vinyl klorido, vinildenhlorid, vinyl asetato, propylene, methylmethacrylate, tetrafluoroethylene, styrene, yurya, melamine, pormaldehayd, penol. Sa artikulong ito kami ay talakayin nang detalyado kung ano polymeric materyales, pati na rin ang kanilang mga kemikal at pisikal na mga katangian, pag-uuri at uri.

mga uri ng Polymer

Ang isang tampok ng mga molecule ng materyal na ito ay ang malaking molekular timbang, na kung saan ay tumutugon sa mga sumusunod na halaga: M> 5 * 103. Compounds na may mas mababang antas ng mga parameter na ito (M = 500-5000), tinutukoy bilang oligomers. Sa mababang-molekular compounds timbang ay mas mababa sa 500. Ang mga sumusunod na uri ng polymeric materyales: gawa ng tao at natural. Ang huli ay karaniwang tinutukoy natural na goma, mika, lana, asbestos, selulusa, at t. D. Gayunpaman, ang mga pangunahing gawa ng tao polymers maghawak space na character na kung saan ay nakuha sa pamamagitan ng proseso ng kemikal synthesis ng mga compounds ng mababang molekular antas. Depende sa paraan ng pagmamanupaktura ng mataas na molekular materyales, ay nakikilala polymers na o sa pamamagitan ng paghalay, o sa pamamagitan karagdagan reaksyon.

polimerisiyesyon

Ang prosesong ito ay isang samahan ng mga mababang molekular sangkap timbang sa mataas na molekular timbang magbigay mahabang chain. Ang dami ng polimerisiyesyon antas - ay ang bilang ng "mer" sa mga molecule ng komposisyon. Karamihan sa mga madalas, ang polymeric materyales maglaman mula sa libu-sa libu-libong mga yunit. Sa pamamagitan ng polimerisiyesyon, ang mga sumusunod na compounds ay kadalasang ginagamit: polyethylene, polypropylene, polyvinyl klorido, polytetrafluoroethylene, polisterin, polybutadiene, at iba pa.

polycondensation

Ang prosesong ito ay isang hakbang tugon, na kung saan ay isang tambalan o isang malaking bilang ng mga katulad na mga monomer, o ng isang pares ng mga natatanging mga grupo (A at B) sa polycondensors (macromolecule) na may sabay-sabay na pagbuo ng mga by-produkto: metil alak, carbon dioxide, hydrogen klorido, amonya, tubig at et al. Gamit ang nakuha polycondensation silicones, polysulfones, polycarbonates, aminoplasts, phenolics, polyesters, polyamides at iba pang mga polymeric materyales.

polyaddition

Sa ilalim ng prosesong ito na maunawaan ang mga pormasyon ng polymers sa maramihang mga karagdagan reaksyon ng monomeric sangkap na naglalaman ng reaktibo limitasyon association, ang monomer ng unsaturated mga grupo (aktibo cycle o double bond). Sa kaibahan sa paghalay, polyaddition reaksyon tumatagal ng lugar nang walang discharge of by-produkto. Ang pinaka-mahalagang gawain ng ang teknolohiyang Naniniwala paggamot epoxy resins at polyurethanes reception.

pag-uuri ng polymers

Sa komposisyon, ang lahat ng mga materyales polimer ay nahahati sa tulagay, organic at organometallic. Ang una sa mga ito (silicate salamin, mika, asbestos, ceramic, atbp) Huwag hindi naglalaman ng atomic carbon. Ang mga ito ay ang batayan ng aluminyo oksido, magnesiyo, silikon at iba pa. D. Organic Polymer bumubuo sa pinaka-malawak na klase, naglalaman ang mga ito carbon, hydrogen, nitrogen, asupre, oxygen at halogen. Organometallic polymeric materyales - ay compounds na kung saan ay binubuo ng mga pangunahing chain maliban sa mga nakalista, at silikon atoms, aluminyo, titan at iba pang mga elemento na maaaring isama sa organic radicals. Ang likas na katangian ng naturang mga kumbinasyon ay hindi magaganap. Ito ay tanging gawa ng tao polymers. Karaniwang mga kinatawan ng pangkat na ito ay ang mga compounds sa silicone na batayan, kung saan pangunahing kadena ay binuo mula sa oxygen at silikon atoms.

Upang makakuha ng polymers na may ninanais na mga ari-arian ay madalas na ginagamit sa sining ay hindi "purong" substansiya, at mga kumbinasyon hinggil doon na may organic o tulagay mga bahagi. Ang isang magandang halimbawa ay ang polymer na gusali materyales: metal-plastic, payberglas, polimer kongkreto.

Ang istraktura ng Polymer

Ang kakaibang uri ng mga katangian ng mga materyales na ito dahil sa kanilang mga istraktura na kung saan, sa pagliko, ay nahahati sa mga sumusunod na uri: linear-branched, linear, ang spatial molecular group na may mga malaki at napaka-tukoy na geometric na kaayusan at hagdanan. Sandali nating suriin ang bawat isa sa kanila.

Polymeric materyales na may guhit-branched istraktura kaysa sa mga molecule gulugod ay may sanga side. Ang ganitong mga polymers ay kinabibilangan ng polypropylene at polyisobutylene.

Materyales na may isang linear na istraktura ay may isang mahabang zigzag o baluktot sa isang helix chain. Ang kanilang mga macromolecules lalo na nailalarawan sa pamamagitan ng pag-uulit ng lupa sa isang istruktura unit o grupo ng mga yunit ng kemikal chain. Polymer na may linear istraktura nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng labis na mahabang macromolecules may isang makabuluhang pagkakaiba sa likas na katangian ng mga bono sa kahabaan ng chain at sa pagitan ng mga ito. Ang ibig naming sabihin intermolecular at chemical bonds. Macromolecules naturang materyal ay napaka-kakayahang umangkop. At sa property na ito ay ang batayan ng ang polimer kuwintas, na hahantong sa sundin bagong katangian: mataas na pagkalastiko, pati na rin ang kawalan ng lutong sa cured estado.

At ngayon namin malaman na tulad polymeric materyales na may isang spatial istraktura. Ang mga sangkap bumuo sa pamamagitan ng pagsasama ng bawat isa macromolecules malakas Bonds kemikal sa nakahalang direksyon. Ang resulta ay isang net istraktura, na may isang non-unipormeng spatial grid framework. Polymer ng ganitong uri ay may isang mas mataas na init paglaban at tigas kaysa sa linear. Ang mga materyales ay ang batayan para sa maraming mga di-metal na materyales construction.

Molecules ng polimer materyales na may isang hagdan istraktura na binubuo ng isang pares ng mga tanikala na ay konektado sa pamamagitan ng isang chemical bond. Kabilang dito ang silicone polymers na characterized sa pamamagitan ng mas mataas na tigas, init paglaban, higit sa rito, hindi sila nakikipag-ugnayan sa organic solvents.

Ang phase komposisyon ng polymers

Ang mga materyales na mga system na binubuo ng walang hugis at mala-kristal na mga rehiyon. Ang una sa mga ito ay nakakatulong upang mabawasan ang higpit, gumagawa ng elastic polymer na kaya ng malaking deformations ng isang nababaligtad kalikasan. Ang mala-kristal na phase nag-aambag upang madagdagan ang kanilang lakas, tigas, nababanat modulus, at iba pang mga parameter, habang minimizing ang molecular flexibility substansiya. Ang ratio ng lakas ng tunog ng lahat ng mga lugar na ito sa kabuuang lakas ng tunog ay tinatawag na antas ng pagkikristal, kung saan ang pinakamataas na antas ng (80%) ay polypropylenes, fluoropolymers, mataas density polyethylenes. Ang isang mas mababang antas ng mga antas ng pagkikristal ay may polyvinylchlorides, polyethylenes ng mababang density.

Depende sa pag-uugali ng polymeric materyales ibabaw heating, maaari silang ma-nahahati sa thermosetting at termoplastiko.

thermosetting polimer

Ang mga pangunahing materyales magkaroon ng isang linear na kaayusan. Kapag pinainit, lumambot nila, ngunit ang istraktura ng mga pagbabago sa spatial at ang materyal ay convert sa isang solid bilang isang resulta ng butas na tumutulo sa kemikal reaksyon. Sa hinaharap, kalidad na ito ay pinananatili. Ngayong prinsipyo polymeric composite materyales. Ang kanilang mga kasunod na heating ay hindi lumambot ang materyal, at lamang ay humantong sa kanyang marawal na kalagayan. Handa thermosetting pinaghalong ay hindi matunas o matunaw, kaya ito ay hindi katanggap-tanggap para sa recycling. Sa pamamagitan ng ganitong uri ng materyal ay kinabibilangan ng epoxy silicones, penol-pormaldehayd at iba pang mga resins.

termoplastika polymers

Ang mga materyales kapag pinainit, una lumambot at pagkatapos ay matunaw at kasunod na paglamig solidifies. Termoplastika polymers kapag ang nasabing pagpoproseso huwag sumailalim sa chemical pagbabago. Ginagawa ang proseso ganap na kabilaan. Sangkap ng ganitong uri ay linear o branched linear na kaayusan ng macromolecules, bukod sa kung saan mayroong isang maliit na puwersa, at doon ay ganap na walang chemical bonds. Kabilang dito ang polyethylene, polyamide, polisterin, at iba pa. Ang teknolohiya ng polymeric materyales tulad ng termoplastika ay nagbibigay para sa kanilang paggawa sa pamamagitan ng pag-iiniksyon paghubog sa tubig-paglamig paraan paghubog, pagpilit, suntok paghubog, at iba pang mga pamamaraan.

mga katangian ng kemikal

Ang polymers ay maaaring tinatawag na sa mga sumusunod na kondisyon: solid, liquid, amorphous, mala-kristal phase, at lubos na sunud-sunuran, malagkit daloy at pagpapapangit salamin. Ang laganap na paggamit ng polymeric materyales dahil sa kanilang mataas na pagtutol sa iba't-ibang mga kinakaing unti-unti media, tulad ng puro acids at alkalis. Ang mga ito ay hindi madaling kapitan sa electrochemical kaagnasan. Bukod dito, na may pagtaas ng molekular timbang materyal ay isang pagbaba ng solubility sa organic solvents. At Polymer pagkakaroon ng spatial istraktura, sa pangkalahatan ay hindi nailantad sa sinabi fluids.

pisikal na katangian

Karamihan sa mga polymers ay insulators, bilang karagdagan, ang mga ito ay non-magnetic materyales. Ng lahat ng mga gamit na istruktura materyales lamang ang mayroon sila ang pinakamababang thermal kondaktibiti at maximum na kapasidad ng init, at thermal pag-urong (tungkol sa dalawampung beses na mas malaki kaysa sa metal). Ang dahilan para sa kawalan ng higpit ng iba't ibang mga sealing mga pagtitipon sa mababang temperatura ay ang tinatawag na vitrification goma, pati na rin ang isang dramatic na pagkakaiba sa pagitan ng mga coefficients ng pagpapalawak ng metal at goma sa vitrified estado.

mechanical properties

Polymeric materyales ay may isang malawak na hanay ng mga katangian ng mekanikal na kung saan ay mataas ang umaasa sa kanilang mga istraktura. Bukod sa ang setting na ito, ang isang mahusay na impluwensiya sa mekanikal na mga katangian ng materyal ay maaaring magkaroon ng isang iba't ibang mga panlabas na mga kadahilanan. Kabilang dito :. Temperatura, dalas, tagal, o rate ng pag-load, ang uri ng stressed estado, presyon, likas na katangian ng kapaligiran, init paggamot, atbp Ang kakaibang uri ng mekanikal katangian ng polymeric materyales ay ang kanilang relatibong mataas na lakas sa napakababang higpit (bilang kung ihahambing sa metal).

Ang polymers ay maaaring nahahati sa solid, na kung saan ay tumutugon sa modulus ng pagkalastiko E = 1.10 GPA (fiber, film, plastic), at soft elastomeric materyal, ang pagkalastiko modulus E = 1-10 MPa (rubber). At mekanismo ng pagkawasak ng pareho ay naiiba.

Para sa polymeric materyales nailalarawan sa pamamagitan ng isang malinaw Anisotropy ng ari-arian, pati na rin ang pagbabawas ng lakas, gapangin-unlad na ibinigay matagal na naglo-load. Kasabay nito mayroon silang isang medyo mataas na pagtutol sa pagkapagod. Sa paghahambing sa metal, ang mga ito ng mas maraming malakas na pagpapakandili ng mechanical properties sa temperatura. Isa sa mga pangunahing katangian ng polymeric materyales ay isang deformability (kalagkitan). Ayon sa parameter na ito sa isang malawak na hanay ng mga temperatura na pinagtibay upang suriin ang kanilang mga pangunahing pagpapatakbo at teknolohikal na mga katangian.

Polymeric materyales para sa sahig

Ngayon, isaalang-alang ang isang sagisag ng praktikal na aplikasyon ng polymers, pagsisiwalat ng lahat ng posibleng hanay ng mga materyales na ito. Ang mga sangkap ay natagpuan malawak na aplikasyon sa konstruksiyon at pagkumpuni at pagtatapos ng trabaho, sa partikular sa mga patong ng mga palapag. Ang malaking katanyagan ay dahil sa ang mga katangian ng mga sangkap na pinag-uusapan: ang mga ito ay lumalaban sa hadhad, maloteploprovodny, may maliit na pagsipsip ng tubig, sapat na malakas at matatag, nagtataglay mataas na katangian ng pintura. Pagyari ng polymeric materyales ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: linoleum (roll), sheet produkto at mixtures device matagal na lista. Ngayon ipaalam sa amin daglian tumingin sa bawat isa sa kanila.

Linoleum nagawa sa pamamagitan ng iba't-ibang uri ng mga fillers at polymers. Ang kanilang komposisyon ay maaari ring isama plasticizers, pagproseso aid, at pigments. Depende sa uri ng polimer materyal, makilala polyester (Gliphtal), polyvinyl klorido, goma, kolloksilinovye at iba pang mga coatings. Bukod dito, sila ay structurally nahahati sa walang saligan at may tunog-, insulating pundasyon unilamellar at multilamellar, na may makinis, corrugated at mapanghuthot ibabaw at single-at multi-kulay.

Tiling materyales ginawa batay sa polymeric mga bahagi, ay may napakababang hadhad paglaban, kemikal paglaban at tibay. Depende sa uri ng mga raw na materyales, ang ganitong uri ng polimer produkto ay nahahati sa kumaronopolivinilhloridnye coumarone, PVC, goma, fenolitovye, aspalto patong na pamagat, pati na rin ng maliit na butil board at fiberboard.

Materyales para sa screeds ay ang pinaka-maginhawa at malinis upang gamitin, mayroon silang mataas na lakas. Ang mga mixtures ay maaaring nahahati sa Polymer-, polimer kongkreto at polyvinyl acetate.