Plastikë teknologji, llojet, prodhimi dhe përdorimi

materialet polimerike - një larta komponimet kimike molekulare që përbëhen nga monomereve të shumta malomolekulyarnyh (njësi) të njëjtën strukturë. Shpesh polimere janë përdorur për prodhimin e përbërësve të mëposhtëm: monomere etilen, klorid vinyl, vinildenhlorid, acetate vinil, propilen, metilmetakrilat, tetrafluoroethylene, stirenit, ure, Melamine, formal, fenol. Në këtë artikull ne do të diskutojmë në detaje se çfarë materiale polimerike, si dhe kimike të tyre dhe vetitë fizike, klasifikimi dhe llojet.

lloje të polimereve

Një tipar i molekulave të këtij materiali është e madhe pesha molekulare, e cila korrespondon me vlerën e mëposhtme: M> 5 * 103. Komponimet me një nivel më të ulët të këtij parametri (M = 500-5000), referuar si oligomers. Në komponimeve të ulët molekulare të peshës është më pak se 500. llojet e mëposhtme të materialet polimerike: sintetike dhe natyrore. Ky i fundit zakonisht referuar gome natyrale, mikë, leshi, asbest, celulozë, dhe T. D. Megjithatë, polimere sintetike themelore zënë karakter hapësirë e cila është e marra nga procesi i sintezen kimike te komponimeve te nivelit të ulët molekulare. Në varësi të metodës të prodhimit të materialeve të lartë të molekulare, janë polimere shquar që janë ose të kondensimit, ose nga reagimi me shtese.

polimerizim

Ky proces është një shoqatë e komponentëve të ulët molekulare peshë në peshë të lartë molekulare për të dhënë zinxhirë të gjatë. Sasia e nivelit polimerizim - është numri i "Mer" në molekulat e përbërjes. Më shpesh, materialet polimerike përmbajnë nga mijëra të dhjetëra mijëra njësi. Nga polimerizim, komponimet e mëposhtme janë përdorur shpesh: polietileni, polypropylene, klorid polyvinyl, polytetrafluoroethylene, plastik, polibutadine, dhe të tjerët.

poli-kondensimit

Ky proces është një përgjigje hap, e cila është një përbërës ose një numër i monomereve të ngjashme, ose një palë grupe të ndryshme (A dhe B) në polycondensors (Makromolekula) me formimin e njëkohshëm të këtyre nënproduktet: alkool metil, dioksidit të karbonit, klorur hidrogjeni, amoniakut, ujë dhe et al. Duke përdorur silicones fituara poli-kondensimit, polysulfones, polikarbonate, aminoplasts, phenolics, polyesters, poliamide dhe materiale të tjera polimerike.

polyaddition

Sipas procesit kuptuar formimin e polimereve në reaksione shumëfishta shtese e komponentëve monomerike cilat përmbajnë kufirin reaktive Shoqatës, monomereve të grupeve të pangopura (cikle aktivë ose lidhje dyshe). Në kontrast me poli-kondensimit, reagimi polyaddition zhvillohet pa shkarkimit të nënprodukteve. Detyra më e rëndësishme e kësaj teknologjie besojnë shërimin resins epoxy dhe polyurethanes pritje.

klasifikimi i polimereve

Në përbërje, të gjitha materialet polimer janë të ndarë në inorganike, organike dhe organo. E para nga këto (xhami silikat, mikë, asbest, qeramika, etj) nuk përmbajnë karbon atomike. Ata janë baza e oksid alumini, magnez, silikon dhe si. Polimere D. organike përbëjnë klasën më të gjerë, ato përmbajnë karboni, hidrogjen, azot, squfur, oksigjen dhe halogjen. materialet polimerike organometalik - janë komponime të cilat janë të përbëra nga zinxhirë të mëdha të tjera nga ato listuara, dhe atomet silici, alumini, titan dhe elementëve të tjerë të cilat mund të kombinuara me radikalet organike. Natyra e kombinimeve të tilla nuk ndodhin. Është polimere sintetike vetëm. përfaqësues tipike të këtij grupi janë komponimet në bazë silikoni që zinxhir kryesor eshte ndertuar nga oksigjeni dhe silikonit atome.

Për të marrë polimere me vetitë e dëshiruara është përdorur shpesh në art nuk janë "të pastër" substancë, dhe kombinimet e tyre me komponente organike apo inorganike. Një shembull i mirë është e materialeve polimer të ndërtimit: metalike-plastike, tekstil me fije qelqi, polimer konkrete.

Struktura e polimereve

Veçori e vetitë e këtyre materialeve për shkak të strukturës së tyre e cila, nga ana tjetër, është e ndarë në llojet e mëposhtme: linear-branched, lineare, grupet hapësinore molekulare me strukturat e mëdha dhe shumë specifike gjeometrike dhe shkallë. Le të shqyrtojmë shkurtimisht secilin prej tyre.

materialet polimerike me strukturë linear-degëzuar se molekulat shtylla kurrizore kemi degët anësore. polimere të tilla përfshijnë polypropylene dhe polyisobutylene.

Materialet me një strukturë lineare të ketë një zigzag të gjatë apo të shtrembëruar në një zinxhir spirale. macromolecules tyre kryesisht i karakterizuar nga përsëritjeve të tokës në një njësi strukturore ose grupin e njësive të zinxhirit kimike. Polimere me strukturë lineare karakterizohet nga prania e makromolekulave jashtëzakonisht të gjatë me një diferencë të konsiderueshme në natyrën e obligacioneve përgjatë zinxhirit dhe mes tyre. Ne do të thotë lidhjet e ndërmolekulare dhe kimike. Macromolecules material i tillë është shumë fleksibël. Dhe kjo pronë është baza e zinxhirët polimer, e cila çon në karakteristikat cilësore të reja: elasticitet të lartë, si dhe mungesa e brishtësinë në shtetin shërohet.

Dhe tani ne mësojmë që materiale të tilla polimerike me një strukturë hapësinore. Këto substanca të formuar duke i kombinuar me njëri makromolekulave tjera lidhjeve të forta kimike në drejtimin transversal. Rezultati është një strukturë neto, e cila ka një kornizë rrjetit hapësinore jo-uniforme. Polimere e këtij lloji kanë një rezistencë më të lartë të ngrohjes dhe ngurtësi se lineare. Këto materiale janë baza për shumë materialet jo-metalike ndërtimit.

Molekulat e materialeve polimer me një strukturë shkallë te perbere nga nje çift zinxhirë të cilin janë të lidhur nga një lidhje kimike. Këto përfshijnë polimere silikoni që karakterizohen nga rritje ngurtësi, rezistencë për ngrohje, për më tepër, ata nuk do të ndërveprojnë me tretës organik.

Perberja faza e polimereve

Këto materiale janë sisteme që përbëhen nga rajonet amorf dhe të kristaltë. E para nga këto ndihmon për të reduktuar ngurtësi, bën polimer elastike që është i aftë të deformimeve të mëdha të një natyre kthyeshëm. Faza e kristaltë kontribuon për të rritur fuqinë e tyre, ngurtësinë, modulus elastike, dhe parametra të tjerë, duke minimizuar substancë molekulare fleksibilitet. Raporti i vëllimit të gjitha këto zona të volumit total quhet shkallën e kristalizimit, ku niveli maksimal (80%) janë polypropylenes, fluoropolymers, polyethylenes densitet të lartë. Një nivel më i ulët shkalla e kristalizimit kanë polyvinylchlorides, polyethylenes e densitet të ulët.

Në varësi të sjelljes së materialeve polimerike mbi ngrohje, ato mund të ndahen në thermosetting dhe termoplastik.

polimere thermosetting

Këto materiale primare kanë një strukturë lineare. Kur të nxehtë, ata zbutur, por ndryshimet strukturë në Hapësinor dhe materialit është konvertuar në një të ngurta si rezultat i rrjedhjes në reaksioneve kimike. Në të ardhmen, kjo cilësi është ruajtur. Në këtë parim polimerike materialeve të përbërë. ngrohje e tyre të mëvonshëm nuk zbutur materialin, dhe vetëm të çon në degradimin e saj. përzierje gati thermosetting nuk do të shpërndajë ose të shkrihet, kështu që është e papranueshme për riciklimin. Me këtë lloj të materialit përfshijnë silicones epoxy, fenol-formal dhe resins tjera.

polimere termoplastik

Këto materiale kur të nxehtë, të parë të zbutur dhe pastaj të shkrihet dhe solidifies pasuese ftohjes. polimere termoplastik kur përpunimi i tillë nuk do të pësojë ndryshime kimike. Kjo e bën procesin tërësisht i kthyeshëm. Substancat e këtij lloji janë linear ose të degëzuar Struktura lineare e makromolekulave, ndër të cilat ka një forcë të vogël, dhe nuk ka absolutisht asnjë lidhjet kimike. Këto përfshijnë polietileni, poliamide, plastik, dhe të tjerët. Teknologjia e materialeve polimerike si termoplastik parashikon prodhimin e tyre duke derdhur injeksion në forma të derdhur ujë-ftohje, nxjerrje, derdhur goditje, dhe metoda të tjera.

vetitë kimike

Polimeret mund të quajtur në kushtet e mëposhtme: ngurta, të lëngshme, amorf, faza e kristaline dhe shumë elastike, rrjedhin trashë dhe xhami deformimit. Përdorimi i gjerë i materialeve polimerike për shkak të rezistencës së tyre të lartë për media të ndryshme gërryes, të tilla si acidet dhe alkalet koncentruar. Ata nuk janë të ndjeshëm ndaj korrozionit elektrokimik. Për më tepër, me rritjen e materialit peshe molekulare një rënie e tretshmërisë në tretës organik. Dhe polimere që kanë strukturë hapësinore, në përgjithësi nuk të ekspozuar ndaj thënë lëngjeve.

vetitë fizike

Shumica polimere janë izolatorëve, përveç kësaj, ata janë materiale jo-magnetike. E të gjitha materialeve të përdorura strukturore vetëm ata kanë përçueshmëri ulët termike dhe kapacitetin maksimal të nxehtit, tkurrje termike (rreth njëzet herë më e madhe se ajo e metalit). Arsyeja për humbjen e ngushtësi të asambleve të ndryshme nënshkrimin në temperatura të ulëta është e ashtuquajtura gome qelqëzimit, si dhe një ndryshim dramatik në mes koeficientët e zgjerimit të metalit dhe gomës në shtetin vitrified.

vetitë mekanike

Materiale polimerike kanë një gamë të gjerë të vetitë mekanike të cilat janë shumë të varura nga struktura e tyre. Përveç nga ky mjedis, një ndikim të madh në vetitë mekanike të materialit mund të ketë një shumëllojshmëri të faktorëve të jashtëm. Këto përfshijnë :. temperatura, frekuencën, kohëzgjatjen, ose shkalla e ngarkimit, llojin e Shtetit theksoi, presion, natyrën e mjedisit, trajtimit të ngrohjes, etj Veçori e vetitë mekanike të materialeve polimerike është forca e tyre është relativisht e lartë në ngurtësi të ulët (në krahasim me metalet).

Polimeret mund te ndahet ne solide, e cila korrespondon me moduleve të elasticitetit E = 1.10 GPa (fibra, film, plastike), dhe materiali i butë elastomerik, elasticiteti modulus është E = 1-10 MPa (gome). Dhe mekanizmi i shkatërrimit të dyja janë të ndryshme.

Për materialet polimerike karakterizuar nga një anisotropy theksuar e pronave, si dhe zvogëlimin e fuqisë, zhvillimit të zvarriten me kusht ngarkimin zgjatur. Në të njëjtën kohë ata kanë një rezistencë mjaft të lartë ndaj lodhjes. Në krahasim me metale, ata janë varësia më e fortë e vetitë mekanike në temperaturën. Një nga karakteristikat kryesore të materialeve polimerike është një deformueshmeri (urtësi). Sipas këtij parametri në një gamë të gjerë të temperaturave të miratuara për të vlerësuar pronat e tyre themelore operacionale dhe teknologjike.

Materialet polimerike për dysheme

Tani, e konsiderojnë një mishërim të aplikimit praktik të polimere, zbuluar të gjithë gamën e mundshme të këtyre materialeve. Këto substanca kanë gjetur aplikim të gjerë në ndërtimin dhe riparimin dhe punën e përfunduar, në veçanti në lyerjen e siperfaqeve. Popullariteti i madh është për shkak të karakteristikave të substancave në fjalë: ata janë rezistente ndaj konsumuarit, maloteploprovodny, kanë pak thithjen e ujit, mjaft e fortë dhe të fortë, posedojnë kualitete të larta të bojës. Prodhimi i materialeve polimerike mund të ndahen në tre grupe: linoleum (roll), produktet fletë dhe përzierjet pajisje shtrimit. Tani le të shohim shkurtimisht në secilën prej tyre.

Linoleum i prodhuar nga llojet e ndryshme të mbushëse dhe polimere. përbërja e tyre mund të përfshijë edhe plasticizers, ndihmësit e përpunimit, dhe pigmente. Në varësi të llojit të materialit të polimerit, dallimin në poliestër (Gliphtal), klorid polivinili, gome, kolloksilinovye dhe veshje të tjera. Për më tepër, ata strukturore të ndarë në të pabaza dhe me deklarata të shkurtra, izolues themeli unilamellar dhe multilamelare, me të qetë, të valëzuar dhe puplore sipërfaqe dhe të vetme dhe multi-ngjyra.

Materialet tjegulla e bëra në bazë të përbërësve polimerike, kanë rezistencë shumë të ulët konsumuarit, rezistenca kimike dhe qëndrueshmëri. Varësisht nga lloji i lëndës së parë, ky lloj i produkteve polimer janë të ndarë në coumarone kumaronopolivinilhloridnye, PVC, gome, fenolitovye, pllaka bitumi, si dhe bordi grimcë dhe fiberboard.

Materiale për veshjet izoluese janë më të përshtatshëm dhe higjienike për t'u përdorur, ato kanë fuqi të lartë. Këto përzierjet mund të ndahen në Polymer-, konkrete polimer dhe acetate polivinil.