Plastmasas tehnoloģijas, veidi, ražošana un izmantošana

Polimēru materiāli - augstu molekulmasu ķīmiskie savienojumi, kas sastāv no daudziem malomolekulyarnyh monomēru (vienībās) un to pašu struktūru. Bieži polimēri tiek izmantots, lai ražotu no šādām monomēra komponentiem: etilēna, vinilhlorīda, vinildenhlorid, vinilacetāta, propilēna, metilmetakrilāta Tetrafluoretilēna, stirola, urīnviela, melamīna, formaldehīdu, fenola. Šajā rakstā mēs apspriest sīkāk, ko Polimēru materiāli, kā arī to ķīmiskās un fizikālās īpašības, klasifikācija un veidi.

veidu polimēriem

Iezīme molekulām šo materiālu ir liels molekulāro svaru, kas atbilst šādai vērtībai: M> 5 * 103. Savienojumi ar zemāku šo parametru (M = 500-5000), ko dēvē par oligomēru. Pie mazmolekulāriem savienojumiem ir mazāks nekā 500. polimērmateriālu šādiem veidiem: sintētisko un dabas. Pēdējais parasti minēta dabiskais kaučuks, vizlas, vilnas, ar azbestu, celuloze, un t. D. Tomēr pamata sintētiskie polimēri aizņem vietu rakstura, kas tiek iegūts, izmantojot procesu ķīmiskās sintēzes savienojumu ar zemu molekulārā līmenī. Atkarībā no metodes ražošanas augstu molekulāro materiālu, ir atšķirt polimēri, kas ir vai ar polikondensāciju, vai, pievienojot reakcijas.

polimerizācija

Šis process ir asociācija mazmolekulāro komponentu ar lielmolekulārus dot garas ķēdes. No polimerizācijas līmeņa daudzums - ir skaitlis no "mer" in molekulu sastāvu. Visbiežāk, polimēru materiāli satur no tūkstošiem līdz desmitiem tūkstošu vienību. Ar polimerizācijas, šādi savienojumi bieži izmanto: polietilēns, polipropilēns, polivinilhlorīds, politetrafluoretilēna, polistirols, polibutadiēna, un citi.

polikondensāciju

Šis process ir solis atbilde, kas ir savienojums vai liels skaits līdzīgu monomēru, vai pāri atšķirīgas grupas (A un B) in polikondensatori (makromolekulas) ar vienlaicīgu veidošanos šo blakusproduktu: metilspirts, oglekļa dioksīdu, hlorūdeņraža, amonjaka, ūdens un et al. Izmantojot iegūtos polikondensācijas silikoni, polysulfones, polikarbonātus, aminoplasts, fenolus, poliesteru, poliamīdu un citus polimēru materiālus.

polipievienošanā

Saskaņā ar šo procesu saprast polimēru veidošanos vairākās pievienošanas reakcijas monomēra komponentiem, kas satur reaģējošo asociācijas robežu, monomēriem, kā arī nepiesātināto grupās (aktīvās cikliem vai dubultsaiti). Atšķirībā no polipievienošanā reakcija notiek bez izlādi blakusproduktiem. Svarīgākais uzdevums šīs tehnoloģijas uzskatām konservēšanas epoksīdsveķu un poliuretāni saņemšanu.

klasifikācija no polimēriem

Sastāvu, kas visi polimēru materiāliem tiek sadalīta neorganisko, organisko un metālorganiskām. Pirmais no šiem (silikāta stikla, vizlas, azbesta, keramikas uc) nesatur atomu oglekļa. Tie ir pamats no alumīnija oksīda, magnija, silīcija un tamlīdzīgi. D. organisko polimēru ietver visplašākā klasi, tie satur oglekļa, ūdeņraža atoma, slāpekļa atoma, skābekļa atoma un halogēna atoms. Metālorganisko polimērmateriāli - ir savienojumi, kas sastāv no galvenajām ķēdēm, kas nav minēti, un silīcija atomu, alumīnija, titāna un citiem elementiem, kas var kombinēt ar organiskiem radikāļiem. Šādu kombināciju raksturs nav sastopami. Tas ir tikai sintētiskie polimēri. Tipiski šīs grupas pārstāvji ir savienojumi uz silikona bāzes, kas galvenais ķēde ir veidota no skābekļa un silīcija atomu.

Lai iegūtu polimērus ar vēlamām īpašībām ir bieži izmanto in the art, nav "tīrs" viela, un to kombinācijas ar organiskām vai neorganiskām sastāvdaļām. Labs piemērs ir polimēra būvmateriālu: metāla un plastmasas, stikla šķiedras, polimērbetona.

Struktūra polimēru

Īpatnība īpašībām šo materiālu, ņemot vērā to struktūru, kura, savukārt, ir sadalīts no šādiem veidiem: lineāra-sazarota, lineāra telpisko molekulāro grupu ar lieliem un ļoti īpašos ģeometrisko konstrukciju un kāpnes. Ļaujiet mums īsi pārbaudīt katru no tiem.

Polimēru materiāli ar lineāru-sazarotas struktūras nekā mugurkaula molekulām ir sānu zarus. Tādus polimērus, kuri ietver polipropilēnu un poliizobutilēnu.

Materials ar lineāru struktūru ir garš zigzagu vai savīti uz spirāles ķēdē. To makromolekulas galvenokārt kas raksturīgs ar atkārtojumu zemes vienā struktūras vienības vai vienību grupai ķīmiskās ķēdē. Polymers ar lineāru struktūru, ko raksturo klātbūtnē ārkārtīgi garo makromolekulas ar būtisku atšķirību rakstura zīmju gar ķēdi un starp tām. Mēs domājam Starpmolekulārais un ķīmiskās saites. Makromolekulas šāds materiāls ir ļoti elastīgs. Un šis īpašums ir pamats polimēru ķēdes, kas noved pie kvalitatīvi jaunas iezīmes: augstas elastības, kā arī nav trauslumu ar sacietējušā stāvoklī.

Un tagad mēs uzzinām, ka šāda polimēru materiālus ar telpisko struktūru. Šīs vielas forma, apvienojot ar otru makromolekulas spēcīgu ķīmisko saišu šķērsvirzienā. Rezultāts ir neto struktūra, kas ir ārpus vienotu telpisko režģa ietvaru. Polimēri šāda veida ir augstāka siltuma pretestību un izturību, nevis lineāra. Šie materiāli ir pamats daudzu nemetāla celtniecības materiāliem.

Molekulas polimēru materiālu ar kāpnēm struktūru, kas sastāv no ķēžu pāri, kuras ir saistītas ar ķīmiskās saites. Tie ietver silikona polimēriem, kas ir raksturīgs ar palielinātu stingrību, siltuma pretestību, turklāt tie nav mijiedarbojas ar organiskiem šķīdinātājiem.

Fāzes sastāvs polimēru

Šie materiāli ir sistēmas, kas sastāv no amorfo un kristālisko reģioniem. Pirmais no tiem palīdz mazināt stīvumu, padara elastīgu polimēru, kas spēj lielu deformāciju grozāmo raksturs. Šādi iegūtais kristāliskais fāze veicina, lai palielinātu to izturību, cietību, elastīga moduli, un citus parametrus, vienlaikus samazinot molekulāro elastības vielu. Tilpuma visas šīs jomas uz kopējo tilpumu attiecība tiek saukta pakāpi kristalizāciju, pie kam maksimālais līmenis (80%) ir polypropylenes, Fluorpolimēri, augsta blīvuma polietilēnus. Zemāka līmeņa pakāpe kristalizācijas ir polyvinylchlorides, polietilēnu zema blīvuma.

Atkarībā uzvedību polimēru materiālu karsējot, tās var iedalīt termoreaktīvu un termoplastiska.

termoreaktīvos polimēri

Šie primārie materiāli ir lineāra struktūra. Kad tiek sasildīta, tie mīkstina, bet uzbūve izmaiņas telpā un materiāla tiek pārvērsti ciets kā rezultātā noplūdes ķīmisku reakciju. Nākotnē šis kvalitāte tiek saglabāta. Uz šo principu polimēru kompozītmateriāliem. To pēc apkures nav mīkstina materiālus, un tikai noved pie tā degradāciju. Ready termoreaktīvo maisījums nav izšķīst vai kust, tāpēc tas ir pieņemams, pārstrādei. Ar šāda veida materiāla ietver epoksīdu silikoni, fenola-formaldehīda un cita veida sveķiem.

thermoplastic polimēri

Šos materiālus, kad tiek sasildīta, vispirms mīkstina un pēc tam izkausēt un turpmākās dzesēšanas sacietē. Termoplastiski polimēri ja šāda apstrāde nenotiek ķīmiskas izmaiņas. Tas padara šo procesu pilnībā atgriezeniska. Vielas šāda veida ir lineāra vai sazarota lineāra struktūra makromolekulu, kuru vidū ir neliels spēks, un nav absolūti nekādas ķīmiskās saites. Tie ietver polietilēna, polipropilēna, polistirola, un citi. Polimēru materiālu tehnoloģijas, piemēram, termoplastiska paredz to izgatavošanai ar inžekcijas liešanu ūdens dzesēšanas formas molding, presēšana, blow molding, un citas metodes.

ķīmiskās īpašības

Polimēri var būt sauc ar šādiem nosacījumiem: ciets, šķidrs, amorfs, kristāliskās fāzes, un ļoti elastīgs, viskoza plūsmu un deformācijas stikla. Plaši izmantot polimēru materiāliem, ņemot vērā to augsto izturību pret dažādiem kodīgu plašsaziņas līdzekļos, piemēram, koncentrētu skābju un sārmu. Tie nav uzņēmīgi pret elektroķīmisko koroziju. Turklāt, ar palielinot molekulmasas materiāls ir samazinājums šķīdība organiskajos šķīdinātājos. Un polimērus, kuru telpisko struktūru, parasti nav pakļauta minētas šķidrumus.

fizikālās īpašības

Lielākā daļa polimēri izolatoru, turklāt, tie ir non-magnētiskajiem materiāliem. No visām lietotas strukturālu materiālu tikai tām (apmēram divdesmit reizes lielāka nekā metāla) zemāko siltumvadītspēja un maksimālo siltuma jaudu un siltuma saraušanos. Iemesls zaudējumu spiedoša dažādu blīvēšanas kompleksu pie zemām temperatūrām, ir tā sauktā vitrifikācija gumijas, kā arī dramatiska atšķirība starp koeficientu paplašināšanas metāla un kaučuka stiklveida stāvoklī.

mehāniskās īpašības

Polimēru materiāli ir plašs mehāniskajām īpašībām, kas ir lielā mērā atkarīgi no to struktūru. Neatkarīgi no šo iestatījumu, liela ietekme uz mehāniskajām īpašībām materiāla var būt dažādi ārējie faktori. Tie ietver :. temperatūra, biežumu, ilgumu, vai ātrumu iekraušanas, kāda veida stresa stāvokli, spiedienu, raksturu vidē, termiski apstrādātas, utt mehāniskās īpašības polimēru materiālu īpatnība ir to relatīvi augsta stiprība ļoti zemu cietību (salīdzinot ar metāliem).

Polimēri, var sadalīt ciets, kas atbilst elastības modulis E = 1.10 GPa (fiber, plēves, plastmasas), un mīksto elastomēra materiāla, elastības modulis ir E = 1-10 MPa (gumija). Un mehānisms iznīcināšanu abi ir atšķirīgi.

Par polimēru materiāliem ar izteiktu anizotropiju īpašības, kā arī samazinājumu izturību, līst attīstība ar nosacījumu, ilgstošas slodzes. Tajā pašā laikā viņiem ir diezgan augsta izturība pret nogurumu. Salīdzinot ar metāliem, tie ir vairāk spēcīga atkarība no mehāniskās īpašības uz temperatūru. Viena no galvenajām iezīmēm polimēru materiālu ir deformācijas (elastīgums). Saskaņā ar šo parametru plašā temperatūru diapazonā, kas pieņemti, lai novērtētu savu pamata darbības un tehnoloģiskās īpašības.

Polimēru materiāli grīdas

Tagad uzskata, ka viens salikums praktisko piemērošanu polimēru, atklājot visu iespējamo diapazonu šiem materiāliem. Šīs vielas ir atraduši plašu pielietojumu būvniecības un remonta un apdares darbus, jo īpaši pārklājuma grīdas. Milzīgu popularitāti ir saistīts ar īpašības attiecīgās vielas: tie ir izturīgi pret berzi, maloteploprovodny, ir maz ūdens absorbciju, ir pietiekami spēcīga un stingra, piemīt augstas kvalitātes krāsas. Ražošana Polimēru materiālu var iedalīt trīs grupās: linoleja (roll), lokšņu izstrādājumi un maisījumi ierīce klona. Tagad ļaujiet mums īsumā aplūkot katru no tiem.

Linolejs, ko ražo dažāda veida pildvielu un polimēru. To sastāvā var ietvert arī plastifikatori, pārstrādes palīglīdzekļus, un pigmenti. Atkarībā no polimēra materiāla tipa, atšķirt poliestera (Gliphtal), polivinilhlorīds, gumijas, kolloksilinovye un citus pārklājumus. Turklāt tie ir strukturāli sadalīta nepamatots un skaņu, ko, izolācijas pamats unilamellar un multilamellar, ar gludu, gofrēta un pūkains virsmu un viena un multi-krāsu.

Flīžu materiāliem izgatavotas, pamatojoties uz polimēru sastāvdaļām, ir ļoti zema nodiluma izturība, ķīmiskā izturība un izturību. Atkarībā no izejvielu veida, šāda veida polimēra produktus iedala kumaronopolivinilhloridnye kumarona, PVC, gumijas, fenolitovye, bitumena dakstiņi, kā arī skaidu un fiberboard.

Materiāli klona ir ērtākais un higiēniski lietot, tie ir liels spēks. Šie maisījumi var sadalīt polimēr-, polimērbetona un polivinilacetāta.