Пластмаси технология, видове, производството и използването

Полимерни материали - високо молекулно химични съединения, които се състоят от множество malomolekulyarnyh мономери (единици) на една и съща структура. Често полимери се използват за производството на следните мономерни компоненти: етилен, винил хлорид, vinildenhlorid, винил ацетат, пропилей, метилметакрилат, тетрафлуоретилен, стирол, карбамид, меламин, формалдехид, фенол. В тази статия ще разгледаме подробно какво полимерни материали, както и тяхното химични и физични свойства, класификация и видове.

видове полимери

Отличителна черта на молекулите на този материал е голямо молекулно тегло, което съответства на следната стойност: M> 5 * 103. Съединения с по-ниско ниво на този параметър (М = 500-5000), посочени като олигомери. В тегло съединения нискомолекулни е по-малко от 500. следните видове полимерни материали: синтетични и естествени. Последните обикновено по естествен каучук, слюда, вълна, азбест, целулоза, и т. D. Въпреки това, основните синтетични полимери заемат място характер, който е получен по метода на химически синтез на съединения с ниско молекулно ниво. В зависимост от метода за производство на високо молекулно материали, се отличават полимери, които са или чрез поликондензация или чрез реакция на присъединяване.

полимеризация

Този процес е сдружение на компоненти с ниско молекулно тегло в високо молекулно тегло за получаване на дълги вериги. Количеството на ниво полимеризация - е броят на "мер" в молекулите на състава. Най-често на полимерни материали съдържат от хиляди до десетки хиляди единици. Чрез полимеризация, често се използват следните съединения: полиетилен, полипропилен, поливинил хлорид, политетрафлуороетилен, полистирен, полибутадиен и други.

поликондензация

Този процес е отговор стъпка, която е съединение или голям брой други мономери, или чифт отделни групи (А и В) в polycondensors (макромолекулни) с едновременно образуване на тези странични продукти: метилов алкохол, въглероден диоксид, хлороводород, амоняк, вода и и др. Използване на получените поликондензация силикони, полисулфони, поликарбонати, аминопласти, фенолите, полиестери, полиамиди и други полимерни материали.

полидобавъчен

При този процес се разбере образуването на полимери в множество присъединителни реакции на мономерни компоненти, които съдържат реактивни граница асоциация, мономерите на ненаситени групи (активни цикли или двойна връзка). За разлика от поликондензацията, реакция полидобавъчен протича без заустване на странични продукти. Най-важната задача на тази технология вярват втвърдяване епоксидни смоли и полиуретани рецепция.

класификация на полимери

В състава, всички полимерни материали са разделени на неорганични, органични и органометален. Първият от тези (силикат стъкло, слюда, азбест, керамика и т.н.) не съдържат атомен въглерод. Те са на базата на алуминиев оксид, магнезий, силиций и други подобни. D. органични полимери включват най-широката класа, те съдържат въглерод, водород, азот, сяра, кислород и халоген. Органометални полимерни материали - са съединения, които са съставени от основни вериги, различни от тези, изброени и силициеви атоми, алуминий, титан и други елементи, които могат да бъдат комбинирани с органични радикали. Естеството на такива комбинации не се срещат. Това е само синтетични полимери. Типични представители на тази група са съединенията върху силиконова основа, чиято основна верига е изградена от кислород и силициеви атоми.

За да се получат полимери с желаните свойства често използвани в нивото на техниката не са "чист" вещество, както и техни комбинации с органични или неорганични компоненти. Добър пример е полимерните строителни материали: метал-пластмаса, фибростъкло, полимер бетон.

Структурата на полимерите

Особеността на свойствата на тези материали, поради тяхната структура, която на свой ред е разделен на следните типове: линейно-разклонен, линеен, молекулните групи пространствени с големи и много специфични геометрични структури и стълбище. Нека разгледаме накратко всяка една от тях.

Полимерни материали с линейна разклонена структура от молекулите на гръбнака имат странични разклонения. Такива полимери включват полипропилен и полиизобутилен.

Материали с линейна структура имат дълга зигзаг или усукани в спирала верига. Техните макромолекули характеризират предимно от повторения на земя в една структурна единица или група от единици на химическата верига. Полимери с линейна структура характеризират с наличието на изключително дълги макромолекули с съществена разлика в характера на връзки по веригата и между тях. Имаме предвид междумолекулните и химични връзки. Macromolecules такъв материал е много гъвкава. И този имот е в основата на полимерните вериги, което води до качествено нови характеристики: висока еластичност, както и липсата на крехкост в излекувани държавата.

И сега научаваме, че тези полимерни материали с пространствена структура. Тези вещества се образуват чрез комбиниране на всеки други макромолекули силни химически връзки в напречна посока. Резултатът е мрежеста структура, която има неравномерно рамка пространствена решетка. Полимери от този тип имат по-висока устойчивост на топлина и твърдост, отколкото линейна. Тези материали са в основата на много неметални строителни материали.

Молекули на полимерни материали с конструкция стълба състои от двойка вериги, които са свързани чрез химична връзка. Те включват силиконови полимери, които се характеризират с повишена твърдост, устойчивост на топлина, освен това, те не взаимодействат с органични разтворители.

Съставът на фаза на полимерите

Тези материали са системи, които се състоят от аморфни и кристални региони. Първият от тях помага за намаляване на скованост, прави еластична полимер, който е способен на големи деформации на обратим характер. Кристалната фаза допринася за повишаване на тяхната якост, твърдост, модул на еластичност и други параметри, като същевременно минимизира молекулното вещество гъвкавост. Съотношението на обема на всички тези области на общия обем се нарича степен на кристализация, при което нивото на максимална (80%) са полипропилени, флуорополимери, полиетилени с висока плътност. А по-ниско ниво на степен на кристализация имат поливинилхлориди, полиетилени с ниска плътност.

В зависимост от поведението на полимерни материали при нагряване, те могат да бъдат разделени на термореактивни и термопластични.

термореактивни полимери

Тези първични материали имат линейна структура. При нагряване, те смекчи, но се променя структурата в пространствената и материалът се преобразува в твърдо вещество, в резултат на изтичане на химични реакции. В бъдеще, това качество се запазва. На този принцип полимерни композитни материали. последващото им отопление не смекчи материала и води само до неговото разпадане. Готов термореактивна смес не се разтваря или стопилка, така че е неприемливо за рециклиране. С този вид материал включват епоксидни силикони, фенол-формалдехидни смоли и други.

термопластични полимери

Тези материали при нагряване, първо омекотяват и след това се топят и последващо охлаждане се втвърдява. Термопластични полимери, когато такава обработка не претърпяват химични промени. Това прави процеса напълно обратим. Веществата от този тип са с права или разклонена линейна структура на макромолекули, между които има малка сила, и няма абсолютно никакъв химични връзки. Те включват полиетилен, полиамид, полистирол и др. Технологията на полимерни материали, като например термопластичен предвижда производството им чрез леене под налягане във вода охлаждане форми формоване, екструдиране, формоване, и други методи.

химични свойства

Полимерите могат да са наречени при следните условия: твърдо вещество, течност, аморфна, кристална фаза, и високоеластична, вискозен поток и деформация на стъклото. Широкото използване на полимерни материали, поради тяхната висока устойчивост на различни корозионни среди, като концентрирани киселини и основи. Те не са податливи на електрохимична корозия. Освен това, с увеличаване на материал молекулно тегло е намаление на разтворимост в органични разтворители. И полимери с пространствена структура, обикновено не са изложени на споменатите течности.

физични свойства

Повечето полимери са изолатори, в допълнение, те са немагнитни материали. От всички употребявани структурни материали само те имат ниска топлопроводимост и максималния капацитет на топлина, и термично свиване (около двадесет пъти по-голяма от тази на метал). Причината за загубата на стягане на различни уплътняващи възли при ниски температури е т.нар встъкляване каучук, както и драматична разлика между коефициентите на разширение на метал и гума в глазирана състояние.

механични свойства

Полимерни материали имат широк спектър на механичните свойства, които са силно зависими от тяхната структура. Отделно от тази настройка, голямо влияние върху механичните свойства на материала, може да има най-различни външни фактори. Те включват :. температура, честотата, продължителността, или скорост на зареждане, вида на напрегнато състояние, налягане, вид на околната среда, топлинна обработка и т.н. Особеността на механичните свойства на полимерни материали е относително високо съдържание на много ниска твърдост (в сравнение с метали).

Полимерите могат да бъдат разделени на твърдо вещество, което съответства на модула на еластичност Е = 1.10 GPa (влакна, фолио, пластмаса) и мек еластомерен материал, модулът на еластичност е Е = 1-10 МРа (каучук). И механизъм за унищожаване на двете са различни.

За полимерни материали, характеризиращи се с ясно изразен анизотропия на свойствата, както и намаляване на силата, развитие пълзене при условие продължително натоварване. В същото време те имат сравнително висока устойчивост на умора. В сравнение с метали, те са по-силна зависимост на механичните свойства на температурата. Една от главните характеристики на полимерни материали е деформируемост (пластичност). Според този параметър в широк диапазон от температури, приети да се направи оценка на основните им оперативни и технологични свойства.

Полимерни материали за пода

Сега, помислете за едно изпълнение на практическото прилагане на полимери, разкриване на цялата възможна гама от тези материали. Тези вещества са намерили широко приложение в строителството и ремонта и довършителните работи, по-специално в покритието на етажа. Огромната популярност се дължи на характеристиките на въпросните вещества: те са устойчиви на износване, maloteploprovodny, имат малко поглъщане на вода, достатъчно твърда и категорична, притежават високи качества на боя. Производство на полимерни материали могат да бъдат разделени в три групи: линолеум (ролка), листови продукти и замазка смеси устройство. Сега нека да разгледаме накратко всяка една от тях.

Нетъкани произведени от различни видове пълнители и полимери. Техният състав може също да включва пластификатори, спомагателни вещества и пигменти. В зависимост от вида на полимерен материал, разграничат полиестер (Gliphtal), поливинил хлорид, каучук, kolloksilinovye и други покрития. Нещо повече, те структурно разделена на неоснователни и звук, изолационни основа еднослойни и многослойни, с гладка, велпапе и пухкав повърхност и едно- и многоцветен.

Облицовъчни материали, направени въз основа на полимерни компоненти, имат много ниска устойчивост на износване, химическа устойчивост и дълготрайност. В зависимост от вида на суровината, този вид полимерни продукти са разделени в kumaronopolivinilhloridnye кумарон, PVC, каучук, fenolitovye, битумни керемиди, както и частици и плоскости.

Материали за замазки са най-удобния и хигиенни да се използват, те имат висока якост. Тези смеси могат да бъдат разделени на полимерно полимерен бетон и поливинил ацетат.