Свойства, типы и примеры синтетических полимеров



синтетические полимеры все они разработаны человеческой рукой в ​​лабораториях или в промышленных масштабах. Конструктивно они состоят из объединения небольших звеньев, называемых мономерами, которые связаны вместе, образуя так называемую полимерную цепь или сеть..

Полимерная структура типа «спагетти» показана в верхней нижней части. Каждая черная точка представляет один мономер, связанный с другим ковалентной связью. Последовательность точек приводит к росту полимерных цепей, идентичность которых будет зависеть от природы мономера.

Кроме того, подавляющее большинство его мономеров получены из нефти. Это достигается с помощью ряда процессов, которые состоят в уменьшении размера углеводородов и других органических веществ для получения небольших и синтетически универсальных молекул..

индекс

  • 1 свойства
  • 2 типа
    • 2.1 Термопласты
    • 2.2 Термостабильный
    • 2.3 Эластомеры
    • 2.4 Волокна
  • 3 примера
    • 3.1 Нейлон
    • 3.2 Поликарбонат
    • 3.3 Полистирол
    • 3.4 Политетрафторэтилен
  • 4 Ссылки

свойства

Так же, как возможные структуры полимеров разнообразны, так и их свойства. Они идут рука об руку с линейностью, разветвлением (отсутствует на изображении цепочек), связями и молекулярными массами мономеров..

Однако, хотя существуют структурные структуры, которые определяют свойства полимера и, следовательно, его тип, большинство имеют общие некоторые свойства и характеристики. Вот некоторые из них:

- Они имеют относительно низкие производственные затраты, но высокие затраты на переработку.

- Из-за большого объема, который могут занимать их конструкции, они не очень плотные материалы и, кроме того, механически очень устойчивы.

- Они химически инертны или достаточны, чтобы противостоять воздействию кислоты (HF) и основных веществ (NaOH).

- Им не хватает вождения групп; следовательно, они плохие проводники электричества.

тип

Полимеры могут быть классифицированы в соответствии с их мономерами, их механизмом полимеризации и их свойствами..

Гомополимер - это тот, который состоит из мономерных звеньев одного типа:

100A => A-A-A-A-A-A ...

Принимая во внимание, что сополимер представляет собой тот, который состоит из двух или более различных мономерных звеньев:

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

Приведенные выше химические уравнения соответствуют полимерам, синтезированным путем добавления. В них цепь или полимерная сеть растет, так как они связаны с этим большим количеством мономеров..

Напротив, для полимеров посредством конденсации связывание мономера сопровождается выделением небольшой молекулы, которая «конденсируется»:

A + A => A-A + р

A-A + A => A-A-A + р...

Во многих полимеризациях р = H2Или, как с полифенолами, синтезированными с формальдегидом (HC2= O).

По своим свойствам синтетические полимеры можно классифицировать как:

термопласты

Это линейные полимеры или мало разветвленные, межмолекулярные взаимодействия которых можно преодолеть под воздействием температуры. Это приводит к его размягчению и формованию, а также облегчает их переработку..

теплоустойчивый

В отличие от термопластов, термореактивные полимеры имеют много разветвлений в своих полимерных структурах. Это позволяет им противостоять высоким температурам без деформации или плавления в результате их сильных межмолекулярных взаимодействий.

эластомеры

Могут ли эти полимеры выдерживать внешнее давление, не ломаясь, не деформируясь, а затем возвращаясь к своей первоначальной форме?.

Это потому, что их полимерные цепи связаны, но межмолекулярные взаимодействия между ними достаточно слабы, чтобы поддаваться давлению.

Когда это происходит, искаженный материал стремится упорядочить свои цепи в кристаллическом расположении, «замедляя» движение, вызванное давлением. Затем, когда он исчезает, полимер возвращается к своему первоначальному аморфному расположению.

волокна

Они представляют собой полимеры с низкой эластичностью и растяжимостью благодаря симметрии их полимерных цепей и большому сродству между ними. Это сродство позволяет им сильно взаимодействовать, образуя линейную кристаллическую структуру, устойчивую к механическим воздействиям..

Этот тип полимеров находит применение при производстве тканей, таких как хлопок, шелк, шерсть, нейлон и т. Д..

примеров

нейлон

Нейлон является прекрасным примером полимера волокнистого типа, который находит много применений в текстильной промышленности. Его полимерная цепь состоит из полиамида со следующей структурой:

Эта цепь соответствует структуре нейлона 6,6. Если вы посчитаете атомы углерода (серые), начинающиеся и заканчивающиеся атомами углерода, связанными с красной сферой, есть шесть.

Кроме того, есть шесть атомов углерода, которые разделяют синие сферы. С другой стороны, синие и красные сферы соответствуют амидной группе (C = ONH).

Эта группа способна взаимодействовать с водородными связями с другими цепями, которые также могут принимать кристаллическое расположение благодаря их закономерностям и симметрии.

Другими словами, нейлон обладает всеми необходимыми свойствами, которые можно классифицировать как волокна..

поликарбонат

Это пластичный полимер (в основном термопластичный), прозрачный, из которого изготавливаются окна, линзы, потолки, стены и т. Д. Верхнее изображение показывает теплицу из поликарбоната.

Какова его полимерная структура и откуда происходит название поликарбонат? В этом случае он не относится строго к аниону СО32-, но для этой группы, участвующей в ковалентных связях внутри молекулярной цепи:

Таким образом, R может быть молекулой любого типа (насыщенной, ненасыщенной, ароматической и т. Д.), Что приводит к широкому семейству поликарбонатных полимеров.

полистирол

Это один из самых распространенных полимеров повседневной жизни. Пластиковые чашки, игрушки, компьютерные и телевизионные элементы, а также верхняя часть манекена на верхнем изображении (как и другие предметы) выполнены из полистирола..

Его полимерная структура состоит из объединения n стиролов, образующих цепь с высоким ароматическим компонентом (гексагональные кольца):

Полистирол может быть использован для синтеза других сополимеров, таких как SBS (Poly (стирол-бутадиен-стирол)), который используется в тех областях применения, где требуется стойкий каучук.

политетрафторэтилен

Также известный как тефлон, полимер присутствует во многих кухонных принадлежностях с антиадгезионным действием (черные сковороды). Это позволяет жарить пищу без добавления масла или других жиров..

Его структура состоит из полимерной цепи, «покрытой» атомами F с обеих сторон. Эти F очень слабо взаимодействуют с другими частицами, такими как жир, предотвращая их прилипание к поверхности сковороды..

ссылки

  1. Чарльз Э. Каррахер младший (2018). Синтетические полимеры. Получено 7 мая 2018 г. из: chemexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Список синтетических полимеров. Получено 7 мая 2018 г. с сайта en.wikipedia.org
  3. Университет Карнеги-Меллона. (2016). Натуральные и синтетические полимеры. Получено 7 мая 2018 г. из: cmu.edu
  4. Центр изучения науки о полимерах. (2018). Синтетические полимеры. Получено 7 мая 2018 г. по адресу: pslc.ws
  5. Яссин Мрабет (29 января 2010 г.) 3D нейлон [Рисунок]. Получено 7 мая 2018 г. с сайта commons.wikimedia.org.
  6. Образовательный портал. (2018). Свойства полимеров. Получено 7 мая 2018 г. по адресу: portaleducativo.net
  7. Научные тексты (23 июня 2013 г.) Синтетические полимеры Получено 7 мая 2018 г. по адресу: textoscientificos.com