Პლასტმასი ტექნოლოგია, სახის, წარმოება და გამოყენება

პოლიმერული მასალა - მაღალი მოლეკულური ქიმიური პრეპარატი, რომელიც შედგება მრავალი malomolekulyarnyh monomers (ერთეულების), იგივე სტრუქტურა. ხშირად პოლიმერები გამოიყენება წარმოების შემდეგ მონომერის კომპონენტები: ეთილენის ვინილის ქლორიდი, vinildenhlorid, ვინილის აცეტატი, პროპილენის, methylmethacrylate, tetrafluoroethylene, styrene, შარდოვანა, melamine, ფორმალდეჰიდი, ფენოლი. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ დეტალურად რა პოლიმერული მასალები, ისევე, როგორც მათი ქიმიური და ფიზიკური თვისებების, კლასიფიკაციისა და ტიპის.

სახის პოლიმერები

თვისება მოლეკულების ეს მასალა დიდი მოლეკულური წონა, რომელიც შეესაბამება შემდეგ ღირებულება: M> 5 * 103. ნაერთების ქვედა დონეზე ამ პარამეტრის (M = 500-5000), მოხსენიებულია, როგორც oligomers. ამავე დაბალი მოლეკულური წონა ნაერთები ნაკლებია, ვიდრე 500 შემდეგი სახის პოლიმერული მასალები: ხელოვნური და ბუნებრივი. ეს უკანასკნელი ჩვეულებრივ უწოდებენ ბუნებრივი რეზინის, ნაწარმი, ბამბა, აზბესტის, ცელულოზა, და ტ. D. თუმცა, ძირითადი სინთეზური პოლიმერები ოკუპაციას სივრცის ხასიათი რომელიც მიღებული პროცესში ქიმიური სინთეზის ნაერთების დაბალი მოლეკულური დონეზე. დამოკიდებულია მეთოდი წარმოების მაღალი მოლეკულური მასალები, გამოირჩევა პოლიმერები, რომლებიც ან პოლიკონდენსაციით, ან დამატებით რეაქცია.

პოლიმერიზაციის

ეს პროცესი ასოციაცია დაბალმოლეკულური კომპონენტების მაღალი მოლეკულური წონის, რათა ხანგრძლივი ჯაჭვების. რაოდენობა, პოლიმერიზაციის დონეზე - ეს არის რიგი "mer" ამ მოლეკულების შემადგენლობა. ყველაზე ხშირად, პოლიმერული მასალები შეიცავს ათასობით ათიათასობით ერთეული. By პოლიმერიზაციის შემდეგი ნაერთები ხშირად გამოიყენება: პოლიეთილენის, პოლიპროპილენის, პოლივინილქლორიდის, polytetrafluoroethylene, პოლისტიროლის, polybutadiene, და სხვები.

პოლიკონდენსაციით

ეს პროცესი არის ნაბიჯი პასუხი, რომელიც არის რთული და დიდი რაოდენობით მსგავსი monomers, ან წყვილი მკაფიო ჯგუფების (A და B) polycondensors (macromolecule) ერთდროულად ფორმირების ამ სუბპროდუქტები: მეთილის სპირტი, ნახშირორჟანგი, წყალბადის ქლორიდი, ამიაკი, წყალი და et al. გამოყენება მიღებული პოლიკონდენსაციით სილიკონები, polysulfones, polycarbonates, aminoplasts, phenolics, polyesters, პოლიამიდები და სხვა პოლიმერული მასალები.

polyaddition

ამ პროცესში მესმის ფორმირება პოლიმერები მრავალი ამისა რეაქცია monomeric კომპონენტები, რომელიც შეიცავს რეაქტიული ასოციაცია ლიმიტი, monomers უჯერი ჯგუფების (აქტიური ციკლის ან ორმაგი ბმის). განსხვავებით პოლიკონდენსაციით, polyaddition რეაქცია ხდება გარეშე შესრულებისათვის პროდუქტები. ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანა ამ ტექნოლოგიის მჯერა, სამკურნალო ეპოქსიდური ფისები და polyurethanes მიღება.

კლასიფიკაცია პოლიმერები

შემადგენლობაში, ყველა პოლიმერული მასალები იყოფა არაორგანული, ორგანული და მეტალორგანული. პირველი ასეთი (სილიკატური მინის, ქარსი, აზბესტის, კერამიკა და ა.შ.) არ შეიცავს ატომური ნახშირბადის. ისინი საფუძველზე ალუმინის ოქსიდის, მაგნიუმის, სილიკონი და ასე შემდეგ. D. ორგანული პოლიმერები მოიცავს ყველაზე ფართო კლასის, მათ შეიცავს ნახშირბადის, წყალბადის, აზოტის, გოგირდის, ჟანგბადის და ჰალოგენის. მეტალორგანული პოლიმერული მასალები - არიან ნაერთების, რომელიც შედგება ძირითადი ჯაჭვების გარდა იმ ჩამოთვლილი და სილიციუმის ატომის, ალუმინის, ტიტანის და სხვა ელემენტები, რომელიც შეიძლება ერთად ორგანული რადიკალები. ბუნების ასეთი კომბინაცია არ ხდება. ეს არის მხოლოდ სინთეზური პოლიმერები. ტიპიური წარმომადგენლები ამ ჯგუფის ნაერთების on სილიკონის ბაზაზე, რომლის ძირითადი ჯაჭვი აგებულია ჟანგბადის და სილიციუმის ატომის.

მიიღოს პოლიმერები სასურველი თვისებები ხშირად გამოიყენება ხელოვნების არ არის "სუფთა" ნივთიერება, და კომბინაციები ორგანული ან არაორგანული კომპონენტები. კარგი მაგალითი არის პოლიმერული მასალა: ლითონის პლასტმასის, fiberglass, პოლიმერული ბეტონის.

სტრუქტურა პოლიმერები

თავისებურება თვისებების ამ მასალების გამო სტრუქტურა, რომელიც, თავის მხრივ, იყოფა შემდეგ სახეებად: ხაზოვანი-განშტოებებით, წრფივი, სივრცითი მოლეკულური ჯგუფების დიდი და ძალიან კონკრეტული გეომეტრიული სტრუქტურები და კიბეები. მოკლედ მიმოვიხილოთ თითოეული მათგანი.

პოლიმერული მასალა ხაზოვანი-დატოტვილი სტრუქტურა, ვიდრე მაგისტრალური მოლეკულები აქვს გვერდითი ტოტები. ასეთი პოლიმერები მოიცავს პოლიპროპილენის და polyisobutylene.

მასალები ხაზოვანი სტრუქტურის აქვს გრძელი ზიგზაგი ან გადაუგრიხეს შევიდა helix ჯაჭვი. მათი მაკრომოლეკულების პირველ რიგში ხასიათდება გამეორებას მიწის ერთ სტრუქტურული ერთეული ან ერთეულთა ჯგუფი ქიმიური ჯაჭვი. პოლიმერები ხაზოვანი სტრუქტურის ხასიათდება თანდასწრებით ძალიან დიდი ხნის მაკრომოლეკულების არსებითი განსხვავება ბუნების ობლიგაციები გასწვრივ ჯაჭვის და მათ შორის. ჩვენ ნიშნავს intermolecular და ქიმიური ობლიგაციები. მაკრომოლეკულების ასეთი მასალა არის ძალიან მოქნილი. და ამ ქონების საფუძველზე პოლიმერული ქსელები, რაც იწვევს თვისობრივად ახალ მახასიათებლები: მაღალი ელასტიურობა, ასევე არარსებობის brittleness in კურნავდა სახელმწიფო.

და ახლა ვიგებთ, რომ ასეთი პოლიმერული მასალების სივრცითი სტრუქტურა. ეს ნივთიერებები ქმნიან აერთიანებს ერთმანეთთან მაკრომოლეკულების ძლიერი ქიმიური ბმების განივი მიმართულებით. შედეგი არის წმინდა სტრუქტურა, რომელსაც აქვს არაერთგვაროვანი სივრცის ქსელის ფარგლებში. პოლიმერები ამ ტიპის აქვს უმაღლესი სითბოს წინააღმდეგობა და rigidity ვიდრე სწორხაზოვანი. ეს მასალები საფუძველი ბევრ არამადნეული სამშენებლო მასალები.

მოლეკულების პოლიმერული მასალები ერთად ასვლა სტრუქტურა წყვილი ჯაჭვების რომლებიც დაკავშირებულია ქიმიური bond. ესენია სილიკონის პოლიმერები, რომლებიც ხასიათდება გაზრდილი rigidity, გათბობის წინააღმდეგობას, უფრო მეტიც, ისინი არ ურთიერთქმედება ორგანულ გამხსნელებში.

ფაზა შემადგენლობის პოლიმერები

ეს მასალები სისტემები, რომელიც შედგება ამორფული და კრისტალური რეგიონებში. პირველი ეს ამცირებს stiffness, ხდის ელასტიურს პოლიმერული, რომ შეუძლია დიდი დეფორმაციები შექცევადი ხასიათისაა. კრისტალური ეტაპი ხელს უწყობს მათი ძალა, სიმტკიცე, ელასტიური modulus და სხვა პარამეტრების, ხოლო შემცირების მოლეკულური მოქნილობა ნივთიერება. თანაფარდობა მოცულობის ყველა ამ სფეროში, საერთო მოცულობის ეწოდება ხარისხი კრისტალიზაციის, სადაც მაქსიმალური დონე (80%) არიან polypropylenes, fluoropolymers, მაღალი სიმკვრივის polyethylenes. ქვედა დონის ხარისხი კრისტალიზაციის აქვს polyvinylchlorides, polyethylenes დაბალი სიმკვრივის.

დამოკიდებულია ქცევის პოლიმერული მასალების საფუძველზე გათბობა, ისინი შეიძლება დაიყოს thermosetting და thermoplastic.

thermosetting პოლიმერები

ეს პირველადი მასალები ხაზობრივი ნაგებობა. როდესაც თბება, ისინი არბილებენ, მაგრამ სტრუქტურა ცვლილებები სივრცითი და მატერიალური გარდაიქმნება მყარი შედეგად გაჟონვის ქიმიური რეაქცია. მომავალში, ამ ხარისხის შენარჩუნებულია. ამ პრინციპით პოლიმერული კომპოზიციური მასალები. მათი შემდგომი გათბობა არ არბილებენ მასალა, და მხოლოდ იწვევს მის დეგრადაციას. მზად thermosetting ნარევი არ დაითხოვოს და დნობა, ასე რომ, ეს მიუღებელია გადამუშავება. ამ ტიპის მასალა მოიცავს ეპოქსიდური სილიკონები, ფენოლის ფორმალდეჰიდი და სხვა ფისები.

თერმოპლასტიკური პოლიმერები

ეს მასალები, როცა თბება, პირველი არბილებს და შემდეგ დნობის და შემდგომი გაგრილების მყარდება. თერმოპლასტიკური პოლიმერები, როდესაც ასეთი დამუშავება არ გაივლიან ქიმიური ცვლილებები. ეს ხდის პროცესს მთლიანად შექცევადია. ნივთიერებების ამ ტიპის სწორხაზოვანი ან დატოტვილი ხაზოვანი სტრუქტურის მაკრომოლეკულების, რომელთა შორის არიან პატარა ძალა და არ არსებობს არანაირი ქიმიური ობლიგაციები. ესენია პოლიეთილენის, polyamide, პოლისტიროლის, და სხვები. ტექნოლოგია პოლიმერული მასალები, როგორიცაა თერმოპლასტიკური უზრუნველყოფს მათი წარმოების მიერ ინექციური ჩამოსხმა წყლის გაგრილების ფორმები ჩამოსხმა, ექსტრუზიის, დარტყმა ჩამოსხმა და სხვა მეთოდები.

ქიმიური თვისებები

პოლიმერები შეიძლება მოუწოდა შემდეგი პირობებით: მყარი, თხევადი, ამორფული, კრისტალური ეტაპი, და უაღრესად ელასტიური, ბლანტი ნაკადის და დეფორმაცია მინა. გავრცელებული გამოყენების პოლიმერული მასალების გამო მაღალი წინააღმდეგობის სხვადასხვა კოროზიული მედია, როგორიცაა კონცენტრირებული მჟავები და alkalis. ისინი არ არიან მგრძნობიარე ელექტროქიმიური კოროზიისაგან. გარდა ამისა, იზრდება მოლეკულური წონა მასალა შემცირება ხსნადობა ორგანულ გამხსნელებში. და პოლიმერები რომელსაც სივრცული სტრუქტურა, საერთოდ არ ექვემდებარება განაცხადა სითხეებში.

ფიზიკური თვისებები

ყველაზე პოლიმერები იზოლატორები, გარდა ამისა, ისინი არასამთავრობო მაგნიტური მასალები. ყველა მეორადი სტრუქტურული მასალების მხოლოდ მათ აქვთ ყველაზე დაბალი თბოგამტარობა და მაქსიმალური სითბოტევადობა და თერმული shrinkage (დაახლოებით ოცი ჯერ მეტია, ვიდრე ლითონის). მიზეზი დაკარგვა შებოჭილობა სხვადასხვა დალუქვის შეკრებებისა დაბალ ტემპერატურაზე არის ე.წ. vitrification რეზინის, ისევე, როგორც დრამატული განსხვავება კოეფიციენტების გაფართოების ლითონის და რეზინის vitrified სახელმწიფო.

მექანიკური თვისებები

პოლიმერული მასალა აქვს ფართო სპექტრის მექანიკური თვისებები, რომლებიც დამოკიდებული მათი სტრუქტურა. გარდა ამ გარემოში, დიდი გავლენა მექანიკური თვისებების მასალა შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა გარე ფაქტორები. ესენია :. ტემპერატურა, სიხშირე, ხანგრძლივობა და ტემპი loading, სახის ხაზი გაუსვა სახელმწიფოს, წნევის, ბუნება გარემოსა, გათბობის მკურნალობის, და ა.შ. თავისებურება მექანიკური თვისებების პოლიმერული მასალების მათი შედარებით მაღალი ძალა ძალიან დაბალი stiffness (შედარებით ლითონები).

პოლიმერები შეიძლება დაიყოს მყარი, რომელიც შეესაბამება modulus of ელასტიურობას E = 1.10 გპა (ბოჭკოვანი, ფილმი, პლასტმასის), და რბილი ელასტიური მასალა, ელასტიურობას მოდული E = 1-10 მპა (რეზინის). და მექანიზმი განადგურების ორივე განსხვავებულია.

პოლიმერული მასალების ხასიათდება გამოხატული ანიზოტროპიის თვისებები, ისევე როგორც შემცირების ძალა, creep განვითარების გათვალისწინებული ხანგრძლივი დატვირთვა. ამავე დროს, მათ აქვთ საკმაოდ მაღალი მდგრადობა დაღლილობის. შედარებით ლითონები, ისინი უფრო ძლიერი დამოკიდებულება მექანიკური თვისებების ტემპერატურაზე. ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებლები პოლიმერული მასალების არის დეფორმაცია (ductility). მისი თქმით, ეს პარამეტრი ფართო სპექტრს ტემპერატურა მიიღო შევაფასოთ მათი ძირითადი საოპერაციო და ტექნოლოგიური თვისებები.

პოლიმერული მასალა სართული

ახლა, ერთი განსახიერება პრაქტიკული გამოყენების პოლიმერები, გამჟღავნების ყველა შესაძლო სპექტრს ეს მასალები. ეს ნივთიერება იპოვეს ფართო გამოყენების სამშენებლო და სარემონტო და დამთავრებული მუშაობა, კერძოდ საფარი სართულები. დიდი პოპულარობის გამო მახასიათებლები ნივთიერებების კითხვა: ისინი გამძლეობით abrasion, maloteploprovodny, ცოტა წყლის შთანთქმის, ძლიერი და მტკიცე, გააჩნიათ მაღალი თვისებები საღებავი. წარმოება პოლიმერული მასალების შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად: ლინოლეუმი (roll), ფურცელი პროდუქტები და ნარევები მოწყობილობა screed. ახლა მოდით მოკლედ განვიხილოთ თითოეული მათგანი.

ლინოლეუმი მიერ წარმოებული სხვადასხვა სახის შემავსებლის და პოლიმერები. მათი შემადგენლობა შეიძლება ასევე შეიცავდეს პლასტიფიკატორები, გადამუშავების შიდსის და პიგმენტები. დამოკიდებულია ტიპის პოლიმერული მასალა, გამოიყოს პოლიესტერი (Gliphtal), პოლივინილქლორიდის, რეზინის, kolloksilinovye და სხვა საიზოლაციო. უფრო მეტიც, ისინი სტრუქტურულად იყოფა უსაფუძვლო და ხმის, საიზოლაციო ფონდი unilamellar და multilamellar, გლუვი, გოფრირებული და fleecy ზედაპირზე და ერთი და ფერადი.

კაფელით მასალები მზადდება პოლიმერული კომპონენტები, აქვს ძალიან დაბალი აბრაზიას წინააღმდეგობას, ქიმიური წინააღმდეგობის და გამძლეობა. დამოკიდებულია ტიპის ნედლეულის, ამ ტიპის პოლიმერული ნაწარმი იყოფა kumaronopolivinilhloridnye coumarone, PVC, რეზინის, fenolitovye, ბიტუმი ფილები, ისევე როგორც ნაწილაკების საბჭოს და fiberboard.

მასალები screeds ყველაზე მოსახერხებელი და ჰიგიენური გამოყენება, მათ აქვთ მაღალი ძალა. ამ ნარევები შეიძლება დაიყოს პოლიმერით, პოლიმერული ბეტონის და პოლივინილის აცეტატი.