Polymer - co to je? Výroba polymerů
Je úžasné, jak odlišné jsou předměty a materiály, které nás obklopují, odkud jsou vyrobeny. Dříve kolem XV-XVI století byly hlavními materiály kovy a dřevo, o něco později sklo, téměř vždy porcelán a faján. Ale dnešní věk je čas polymery, o kterém se bude diskutovat později.
Obsah
Koncept polymerů
Polymer. Co to je? Můžete odpovědět z různých hledisek. Na jedné straně je to moderní materiál používaný k výrobě nejrůznějších domácích a technických předmětů.
Na druhou stranu lze říci, že jde o speciálně syntetizovanou syntetickou látku získanou s předem stanovenými vlastnostmi pro použití v široké škále specializací.
Každá z těchto definic je správná, pouze první z hlediska domácnosti a druhá z hlediska chemických. Další chemická definice je následující. Polymery - to jsou makromolekulární které jsou založeny na krátkých úsecích řetězce molekul - monomerů. Jsou opakovány mnohokrát, tvoří makro řetězce polymeru. Monomery mohou být buď organické nebo anorganické sloučeniny.
Proto je otázka: "polymer - co je to?" - vyžaduje podrobnou reakci a posouzení všech vlastností a oblastí použití těchto látek.
Druhy polymerů
Existuje mnoho klasifikací polymerů z různých důvodů (chemická povaha, tepelná odolnost, řetězová struktura atd.). V níže uvedené tabulce stručně přezkoumáme hlavní typy polymerů.
Zásada | Typy | Definice | Příklady |
Podle původu (původu) | Přírodní (přírodní) | Ty, které se nacházejí v přírodě, v přírodě. Vytvořeno přírodou. | DNA, RNA, proteiny, škrob, jantar, hedvábí, celulóza, přírodní kaučuk |
Syntetický | Získané v laboratoři osobou, nejsou příbuzné přírodě. | PVC, polyethylen, fenol-formaldehydové pryskyřice, polypropylen, polyuretan a další | |
Umělé | Vytvořil člověk v laboratoři, ale založil přírodní polymery. | Celuloid, acetát celulózy, nitrocelulóza | |
Z hlediska chemické povahy | Organická povaha | Většina známých polymerů. Na bázi monomeru organické hmoty (sestává z atomů C, je možné zahrnout atomy N, S, O, P a další). | Všechny syntetické polymery |
Anorganická povaha | Základ tvoří elementy jako Si, Ge, O, P, S, H a další. Vlastnosti polymerů: nejsou elastické, netvoří makro-řetězce. | Polysilany, polydichlorfosfazen, polygermany, kyseliny polysilicové | |
Organoelementální povaha | Směs organických a anorganických polymerů. Hlavní řetězec je anorganický, postranní - organický. | Polysiloxany, polykarboxyláty, polyorganocyklofosfazeny. | |
Hlavní rozdíl v řetězci | Homochain | Hlavní obvod je buď uhlík nebo křemík. | Polysilany, polystyren, polyethylen a další. |
Heterochain | Základní kostra různých atomů. | Příklady polymerů jsou polyamidy, proteiny, ethylenglykol. |
Rovněž rozlišují polymery lineární, síťované a rozvětvené struktury. Základem polymerů je termoplast nebo termoset. Rovněž se liší schopností deformovat se za normálních podmínek.
Fyzikální vlastnosti polymerních materiálů
Hlavní dva agregátní stavy, charakteristické pro polymery, jsou:
- amorfní;
- krystalické.
Každý z nich je charakterizován vlastní sadou vlastností a má velkou praktickou důležitost. Například, v případě, že polymer v amorfním stavu existuje, pak to může být vyazkotekuschey kapalina a sklovitý materiál a elastomerní sloučenina (kaučuky). To má široké uplatnění v chemickém průmyslu, stavebnictví, strojírenství, výrobě průmyslových výrobků.
Krystalický stav polymerů je zcela podmíněný. Ve skutečnosti je tento stav rozptýlen amorfními úseky řetězce a obecně je celá molekula velmi vhodná pro získání elastických, ale současně vysoce pevných a tvrdých vláken.
Teploty tání pro polymery jsou různé. Mnoho amorfních tavenin při pokojové teplotě a některé syntetické krystaly vydrží poměrně vysoké teploty (plexisklo, sklolaminát, polyuretan, polypropylen).
Polymery mohou být barevné v různých barvách, bez omezení. Díky své struktuře jsou schopny pohlcovat barvu a získávat nejživější a neobvyklé odstíny.
Chemické vlastnosti polymerů
Chemické vlastnosti polymerů se liší od chemických látek s nízkou molekulovou hmotností. To je způsobeno velikostí molekuly, přítomností různých funkčních skupin v jejím složení, celkovou rezervou aktivační energie.
Obecně lze rozlišit několik základních typů reakcí charakteristických pro polymery:
- Reakce, které budou určeny funkční skupinou. To znamená, že pokud je skupina OH součástí polymeru, který je charakteristický pro alkoholy, reakce, ke kterým se budou připojovat, budou shodné s reakcemi alkoholy (dehydratace, oxidace, redukce, dehydrogenace a tak dále).
- Interakce s NMS (nízkomolekulární sloučeniny).
- Reakce polymerů navzájem za vzniku sítí makromolekul (síťované polymery rozvětvené).
- Reakce mezi funkčními skupinami v rámci jedné makromolekuly polymeru.
- Rozklad makromolekuly na monomery (destrukce řetězce).
Všechny výše uvedené reakce mají v praxi velký význam pro přípravu polymerů s předem stanovenými a lidskými vlastnostmi. Chemie polymerů umožňuje vytvoření tepelně odolných, kyselinových a alkalických materiálů, které mají zároveň dostatečnou elasticitu a stabilitu.
Použití polymerů v každodenním životě
Aplikace těchto sloučenin je všudypřítomná. Nestačí připomenout oblasti průmyslu, národního hospodářství, vědy a technologie, ve kterých by polymer nebyl potřebný. Co je to - polymerová ekonomika a univerzální aplikace a jak je vyčerpáno?
- Chemický průmysl (výroba plastů, taninů, syntéza nejdůležitějších organických sloučenin).
- Strojírenství, konstrukce letadel, ropné rafinérie.
- Medicína a farmakologie.
- Příprava barviv a výbušniny, pesticidy a herbicidy, insekticidy zemědělství.
- Stavebnictví (legování ocelových, zvukových a tepelných izolačních konstrukcí, stavební materiály).
- Výroba hraček, nádobí, trubek, oken, domácích potřeb a potřeb pro domácnost.
Chemie polymerů umožňuje získávat stále více a více nových, zcela univerzálních vlastností materiálů, které jsou stejné jako u kovů, ani mezi dřevem nebo sklem.
Příklady výrobků vyrobených z polymerních materiálů
Předtím, než pojmenujeme specifické produkty z polymerů (nelze je vyčíslit všechny, příliš mnoho jejich odrůd), nejprve musíme pochopit, co polymer dává. Materiál, který je získán z nitroděložní jednotky a bude základem pro budoucí produkty.
Hlavní materiály vyrobené z polymerů jsou:
- plasty;
- polypropylen;
- polyurethany;
- polystyrény;
- polyakryláty;
- fenol-formaldehydové pryskyřice;
- epoxidové pryskyřice;
- caprices;
- viskóza;
- nylony;
- polyesterová vlákna;
- lepidla;
- filmy;
- taniny a další.
To je jen malý seznam odrůd, které moderní chemie nabízí. Ale tady už je jasné, jaké položky a produkty jsou vyrobeny z polymerů - téměř jakýkoliv domácích potřeb, léků a dalších oblastech (plastová okna, stoupačky, kuchyňské náčiní, nástroje, nábytek, hračky, filmy, atd.)
Polymery v různých oborech vědy a techniky
Již jsme se zabývali otázkou, kde jsou polymery aplikovány. Příklady, které ukazují jejich význam ve vědě a technologii, lze shrnout takto:
- aplikace pryže;
- antistatické povlaky;
- elektromagnetické obrazovky;
- skříně téměř všech domácích spotřebičů;
- tranzistory;
- LED diody a tak dále.
Neexistují žádná omezení představivosti o používání polymerních materiálů v moderním světě.
Výroba polymerů
Polymer. Co to je? Je to skoro všechno, co nás obklopuje. Kde jsou vyrobeny?
- Petrochemický průmysl (rafinace ropy).
- Speciální rostliny pro výrobu polymerních materiálů a předmětů z nich.
Jedná se o hlavní základy, na kterých lze založit (syntetizovat) polymerní materiály.
- Faience - co je to? Výroba kameniny
- Nylon je speciální materiál, který nenahrazuje přírodní tkaniny
- Anorganické polymery: příklady a aplikace
- Co je PVC materiál?
- Sklo. Příjem a použití. Bod tání skla
- Přírodní polymer - vzorec a aplikace
- Vzorec polypropylenu. Vlastnosti a aplikace polypropylenu
- Polymer tmel: vlastnosti, výhody a nevýhody
- Kompozitní materiály: co to je, vlastnosti, výroba a aplikace
- Co je polymerace v organické chemii
- Struktura aminokyselin. Stanovení a klasifikace aminokyselin
- Polykondenzace je ... Polykondenzační reakce: příklad vlastností a příjmu
- Bod topení polyethylenu a polypropylenu
- Fibrilární a globulární protein, bílkovinný monomer, vzorky proteinové syntézy
- Polymerizační reakce
- Největší buňky organické hmoty
- Hlavní části chemie: popis, rysy a zajímavosti
- Syntetické polymery
- Funkce DNA a její struktura
- Kompozitní materiály, jejich výroba a aplikace
- Umělecké polymery pevně vstoupily do našeho života