polymeerit

Kemia

2022

Selitämme mitä polymeerit ovat, niiden luokittelua, ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Myös luonnolliset ja synteettiset polymeerit.

Polymeerit ovat monomeereistä koostuvia makromolekyylejä.

Mikä on polymeeri?

Sisään kemia, polymeerit ovat eräänlainen makromolekyylit koostuu ketjuista yksinkertaisempia yksiköitä, joita kutsutaan monomeereiksi ja jotka on yhdistetty toisiinsa kovalenttiset sidokset. Sen nimi tulee kreikan kielestä polys ("Monet") ja pelkkä ("segmentti").

Ne ovat yleensä molekyylejä Orgaaniset aineet, joilla on valtava merkitys sekä luonnossa että teollisessa maailmassa. Näitä molekyylejä ovat mm DNA meidän soluja, tärkkelystä kasvit, nylon ja suurin osa muovit.

1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa keksittiin, kuinka niitä voi manipuloida. Näin yrityksen materiaalinkäsittely mullisti ikuisesti. ihmiskunta.

  • Jos polymeerit luokitellaan alkuperänsä mukaan, ne voivat olla:
    • Luonnolliset polymeerit. Sen alkuperä on biologinen.
    • Synteettiset polymeerit. Ne on kokonaan luotu ihminen.
    • Puolisynteettiset polymeerit. Ne syntyvät muuntamalla luonnollisia polymeerejä.
  • Jos ne luokitellaan koostumuksensa mukaan, voimme erottaa seuraavat:
    • Orgaaniset polymeerit. Heillä on pääketju atomeja hiili.
    • Orgaaniset vinyylipolymeerit. Samanlainen kuin orgaaniset, mutta hiili-hiili kaksoissidoksilla. Niihin kuuluvat polyolefiinit, styreenit, halogenoitu vinyyli ja akryyli.
    • Ei-vinyyliorgaaniset polymeerit. Niiden pääketjussa on hiilen lisäksi happi- ja/tai typpiatomeja. Niitä ovat polyesterit, polyamidit ja polyuretaanit.
    • Epäorgaaniset polymeerit. Perustuu muihin alkuaineisiin, kuten rikki (polysulfidit) tai pii (silikoni).
  • Jos ne luokitellaan niiden reaktion mukaan lämpötila, voimme erottaa seuraavat:
    • Elastomeeriset polymeerit. Ne deformoituvat lämpötilan noustessa, mutta saavat takaisin alkuperäisen muotonsa.
    • Lämpökovettuvat polymeerit. Kun ne nousevat, niiden lämpötila hajoaa kemiallisesti. Ne eivät muotoile, eli materiaali ei virtaa.
    • Termoplastiset polymeerit. Kun lämpötila nousee, ne sulavat ja menevät nestemäinen tila, mutta kun ne jäähtyvät, ne palaavat kiinteässä tilassa.

Luonnolliset polymeerit

Kitiini on sienissä esiintyvä polysakkaridi.

Luonnollisia polymeerejä on sellaisinaan olemassa luonto, Mitä biomolekyylejä Y yhdisteet jotka muodostavat kehon eläviä olentoja. Luonnollisten polymeerien ilmaantuminen maailmaan oli tärkeä kohta monimutkaisuudessa biokemia -lta elämää.

Näihin kuuluu suurin osa proteiinia, nukleiinihapot, polysakkaridit (monimutkaiset sokerit, kuten kasviselluloosa ja kitiini sieniä), kumia tai kasvikumia.

Synteettiset polymeerit

Bakeliitti oli ensimmäinen synteettinen polymeeri.

Ensimmäinen synteettinen polymeeri luotiin vuonna 1907: Bakeliitti, kestävä ja edullinen materiaali. kustannus. Sen suuri teollinen menestys johtui suurelta osin sen yksinkertaisesta ja edullisesta valmistuksesta, jossa käytettiin fenolia ja formaldehydiä. Sen jälkeen on edistytty paljon uusien ja tehokkaampien orgaanista alkuperää olevien materiaalien hankinnassa, erityisesti petrokemian teollisuudessa.

Polymeerejä voidaan luoda laboratoriossa yhdistämällä tiettyjä monomeerejä ketjuun käyttämällä orgaanisia tai epäorgaanisia syöttöjä kontrolloiduissa lämpötiloissa, Paine ja katalyyttien läsnäolo. Siten syntyy ketju- tai vaihereaktio, joka johtaa reaktion muodostumiseen yhdiste.

Polymeerien ominaisuudet ja ominaisuudet

Yleisesti ottaen polymeerit ovat huonoja sähköjohtimet, minkä vuoksi niitä käytetään usein eristeinä sähköteollisuudessa, esimerkiksi muovia kaapelikääreenä. On kuitenkin olemassa vuonna 1974 luotuja johtavia polymeerejä, joiden sovelluksia tutkitaan edelleen.

Lämpötila puolestaan ​​on tärkeä tekijä polymeerien käyttäytymisessä. Matalissa lämpötiloissa niistä tulee kovia, hauraita, lasin kaltaisia, kun taas normaaleissa lämpötiloissa niillä on taipumus muuttua joustavuus. Jos lämpötila nousee kohti sinun sulamispiste, jotkut alkavat menettää muotoaan ja toiset voivat hajota.

Esimerkkejä polymeereistä

Säiliöt, eristeet ja muut teollisuustuotteet valmistetaan polystyreenistä.

Jotkut tunnetuimmista ja tärkeimmistä ihmisen polymeereistä ovat:

  • Polyvinyylikloridi. Tunnetaan myös nimellä PVC ja yleiskaavalla (C2H3Cl) n, se saadaan vinyylikloridiyksiköiden polymeroinnista. Se on johdannainen monipuolisimmasta tunnetusta muovista ja sitä käytetään kaikentyyppisissä pakkauksissa, jalkineissa, pinnoitteissa, letkuissa ja jopa putkissa.
  • Polystyreeni. Se tunnetaan nimellä PS, ja se saadaan styreenimonomeereistä ja voi saada hyvin erilaisia ​​tuloksia: enemmän tai vähemmän läpinäkyviä, enemmän tai vähemmän hauraita tai jopa erittäin tiheitä ja vedenpitäviä muunnelmia. Se syntetisoitiin ensimmäisen kerran Saksassa vuonna 1930, ja sen jälkeen maailmassa on valmistettu noin 10,6 miljoonaa tonnia vuodessa.
  • Polymetyylimetakrylaatti. Lyhennettynä lyhenteellä PMMA, se on tyypillinen tekninen muovi, ja se on teollisissa sovelluksissaan yksi kilpailukykyisimpiä, koska se on erittäin läpinäkyvä ja kestävä.
  • Polypropeeni. Se on lyhenteissä PP, ja se on termoplastinen polymeeri, joka on osittain kiteinen ja valmistettu propeenista tai propeenista. Sitä käytetään pakkauksissa ruokaa, kudoksia, laboratoriolaitteita ja läpinäkyviä kalvoja tai kalvoja esineiden peittämiseksi.
  • polyuretaani. Näitä polymeerejä saadaan yhdistämällä hydroksyyliemäksiä ja di-isosyanaatteja, ja ne voivat olla kestomuovia tai lämpökovettuvia. Niitä käytetään usein jalkineteollisuudessa, maalaus, synteettiset tekstiilikuidut, pakkaukset, kondomit tai koneiden ja ajoneuvojen komponentit.
!-- GDPR -->