Egenskaber af syntetiske polymerer, typer og eksempler



den syntetiske polymerer de er alle dem, der udarbejdes af den menneskelige hånd i laboratorier eller industrielle skalaer. Strukturelt består de af foreningen af ​​små enheder, kaldet monomerer, der er forbundet sammen for at danne det, der er kendt som en polymerkæde eller et netværk..

Den polymere struktur af typen "spaghetti" er illustreret i den øvre nedre sektion. Hver sort prikk repræsenterer en monomer, koblet til en anden med en kovalent binding. Efterfølgen af ​​punkter resulterer i væksten af ​​polymerkæderne, hvis identitet vil afhænge af monomerens natur.

Desuden er langt størstedelen af ​​dets monomerer afledt af petroleum. Dette opnås gennem en række processer, der består af at reducere størrelsen af ​​kulbrinter og andre organiske arter for at opnå små molekyler og syntetisk alsidig.

indeks

  • 1 Egenskaber
  • 2 typer
    • 2.1 Termoplaster
    • 2.2 Termostabil
    • 2.3 Elastomerer
    • 2,4 fibre
  • 3 eksempler
    • 3.1 Nylon
    • 3.2 Polycarbonat
    • 3.3 Polystyren
    • 3.4 Polytetrafluorethylen
  • 4 referencer

egenskaber

Ligesom de mulige strukturer af polymerer er forskellige, så er deres egenskaber. Disse går sammen linearitet, forgrening (fraværende i billedet kæde), links og molekylvægtene af monomererne.

Selv om der er strukturelle mønstre definerer egenskab af en polymer-og dermed dens type-, de fleste har i offentlige visse egenskaber og kendetegn. Nogle af disse er:

- De har relativt lave produktionsomkostninger, men høje genbrugsomkostninger.

- På grund af det store volumen, der kan besætte deres strukturer, er de ikke meget tætte materialer og desuden mekanisk meget modstandsdygtige.

- De er kemisk inerte eller tilstrækkelige til at modstå angrebet af syre (HF) og basiske stoffer (NaOH).

- De mangler kørebånd; Derfor er de dårlige ledere af elektricitet.

typen

Polymerer kan klassificeres ifølge deres monomerer, deres polymerisationsmekanisme og deres egenskaber.

En homopolymer er en, der består af monomerenheder af en enkelt type:

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

Hvorimod en copolymer er en, som er sammensat af to eller flere forskellige monomerenheder:

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

Ovennævnte kemiske ligninger svarer til polymerer syntetiseret via tilsætning. I disse er kæde- eller polymernetværket vokset, da de er forbundet med disse mere monomerer.

I modsætning hertil lades monomerbindingen for polymerer via kondensation af frigivelsen af ​​et lille molekyle, som "kondenserer":

A + A => A-A + p

A-A + A => A-A-A + p...

I mange polymeriseringer p = H2Eller som med polyfenoler syntetiseret med formaldehyd (HC2= O).

Ifølge deres egenskaber kan syntetiske polymerer klassificeres som:

termoplast

De er lineære polymerer eller lidt forgrenede, hvis intermolekylære interaktioner kan overvindes ved temperaturens virkning. Dette resulterer i blødgøring og støbning, og gør dem nemmere at genbruge.

varmestabil

I modsætning til termoplast har termohærdede polymerer mange forgreninger i deres polymerstrukturer. Dette gør det muligt for dem at modstå høje temperaturer uden at deformere eller smelte som følge af deres stærke intermolekylære interaktioner.

elastomerer

Er disse polymerer i stand til at understøtte et eksternt tryk uden at bryde, deformere men derefter vende tilbage til sin oprindelige form.

Dette skyldes, at deres polymerkæder er forbundet, men de intermolekylære interaktioner mellem dem er svage nok til at give ind i trykket.

Når dette sker, har det forvrængede materiale tendens til at bestille sine kæder i et krystallinsk arrangement, som "sænker" bevægelsen forårsaget af trykket. Så, når det forsvinder, vender polymeren tilbage til dens oprindelige amorfe arrangement.

fibre

De er polymerer med lav elasticitet og strækbarhed takket være deres polymerkæders symmetri og den store affinitet mellem dem. Denne affinitet gør det muligt for dem at interagere stærkt og danner et lineært krystallinsk arrangement, der er modstandsdygtigt over for mekanisk arbejde.

Denne type polymerer finder anvendelse ved fremstilling af stoffer som bomuld, silke, uld, nylon osv..

eksempler

nylon

Nylon er et perfekt eksempel på fiberformet polymer, som finder mange anvendelser inden for tekstilindustrien. Dens polymerkæde består af et polyamid med følgende struktur:

Denne kæde svarer til nylon 6,6 strukturen. Hvis du tæller carbonatomerne (grå), der begynder og slutter med dem, der er forbundet med den røde kugle, er der seks.

Ligeledes er der seks carbonatomer, der adskiller de blå kugler. På den anden side svarer de blå og røde kugler til amidgruppen (C = ONH).

Denne gruppe er i stand til at interagere via hydrogenbinding med andre kæder, som også kan indtage en krystallinsk overensstemmelse med dens symmetrier og regelmæssigheder.

Med andre ord har nylon alle de nødvendige egenskaber, der skal klassificeres som fiber.

polycarbonat

Det er en plastikpolymer (hovedsagelig termoplastisk) gennemsigtig, med hvilken vinduer, linser, lofter, vægge mv. Er lavet. Øverste billede viser et drivhus lavet med polycarbonat.

Hvordan er dens polymerstruktur og hvor kommer navnet polycarbonat fra? I dette tilfælde refererer det ikke strengt til CO anionen32-, men til denne gruppe, der deltager i kovalente bindinger inden for en molekylær kæde:

Således kan R være en hvilken som helst type molekyle (mættet, umættet, aromatisk osv.), Hvilket resulterer i en bred familie af polycarbonatpolymerer.

polystyren

Det er en af ​​de mest almindelige polymerer i det daglige liv. De plastikkrus, legetøj, computer elementer og TV, og mannequin hoved af den øverste billede (og andre genstande) er fremstillet af polystyren.

Dens polymere struktur består af sammenslutningen af ​​n styrener, der danner en kæde med en høj aromatisk komponent (de sekskantede ringe):

Polystyren kan anvendes til at syntetisere andre copolymerer, såsom SBS (poly (styren-butadien-styren)), som anvendes i applikationer, der berettiger resistente gummi.

polytetrafluorethylen

Også kendt som Teflon, er en polymer til stede i mange køkkenredskaber med anti-vedhæftende virkning (sorte pander). Dette gør det muligt at stege mad uden at tilføje smør eller andet fedt.

Dens struktur består af en polymerkæde "belagt" med atomer af F på begge sider. Disse F interagerer meget svagt med andre partikler, såsom fedtede, hvilket forhindrer dem i at klæbe til overfladen af ​​panden.

referencer

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Syntetiske polymerer. Hentet den 7. maj 2018, fra: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Liste over syntetiske polymerer. Hentet den 7. maj 2018, fra: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Mellon University. (2016). Natural vs Syntetiske polymerer. Hentet den 7. maj 2018, fra: cmu.edu
  4. Polymer Science Learning Center. (2018). Syntetiske polymerer. Hentet den 7. maj 2018, fra: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet (29. januar 2010). 3D Nylon [Figur]. Hentet den 7. maj 2018, fra: commons.wikimedia.org
  6. Uddannelsesportal. (2018). Egenskaber af polymerer. Hentet den 7. maj 2018, fra: portaleducativo.net
  7. Videnskabelige tekster (23. juni 2013). Syntetiske polymerer Hentet den 7. maj 2018, fra: textoscientificos.com