Mavzu: Polimerlarning tasnifi

Mavzu:Polimerlarning tasnifi

Kirish
1. Polimerlarning tarkibi

2. Polimerlarning tasnifi
3. Polimerlarning tuzilishi
4. Polimerlarning xossalari
5. Polimerlarning qo'llanilishi

Kirish
Polimerlar yuqori molekulyar moddalar bo'lib, ularsiz bugungi kunda fan va texnologiyani, qulaylik va qulaylikni tasavvur qilish qiyin, ularning molekulalari takrorlanadigan strukturaviy elementlardan - kimyoviy bog'lar orqali zanjirlarda bog'langan bo'g'inlardan iborat bo'lib, o'ziga xos moddalarning paydo bo'lishi uchun etarli miqdorda. xususiyatlari. O'ziga xos xususiyatlar quyidagi qobiliyatlarni o'z ichiga oladi: sezilarli mexanik qaytariladigan yuqori elastik deformatsiyalar qobiliyati; anizotrop tuzilmalarning shakllanishiga; erituvchi bilan o'zaro ta'sirlashganda yuqori viskoziteli eritmalar hosil bo'lishiga; past molekulyar og'irlikdagi moddalarning ahamiyatsiz qo'shimchalarini qo'shganda xususiyatlarning keskin o'zgarishiga. Bunday materiallar metallar uchun munosib o'rinbosar bo'lib xizmat qiladi.

1. Polimerlarning tarkibi
Polimerlar - makromolekulalari bir xil atomlar guruhini ifodalovchi ko'p takrorlanuvchi elementar birliklardan tashkil topgan moddalar. Molekulalarning molekulyar og'irligi 500 dan 1 000 000 gacha.Polimer molekulalarida ko'p sonli atomlardan tuzilgan asosiy zanjir ajralib turadi. Yon zanjirlar qisqaroq.

Asosiy zanjiri bir xil atomlarni o'z ichiga olgan polimerlar gomozanjir deb ataladi va agar uglerod atomlari uglerod zanjiri bo'lsa. Asosiy zanjirda turli xil atomlarni o'z ichiga olgan polimerlar geterozanjir deb ataladi.

Polimer makromolekulalari shakliga ko'ra 1-rasmda ko'rsatilganidek, chiziqli, tarmoqli, tekis, lenta, fazoviy bo'linadi.
Polimer molekulalari dastlabki past molekulyar mahsulotlardan - monomerlardan polimerlanish va polikondensatsiya yo'li bilan olinadi. Polikondensatsiya qiluvchi polimerlarga fenol-formaldegid smolalari, poliesterlar, poliuretanlar va epoksi qatronlar kiradi. Polivinilxlorid, polietilen, polistirol, polipropilen polimerizatsiya tipidagi yuqori molekulyar birikmalardir. Organik tabiatning asosini yuqori polimerli va yuqori molekulyar birikmalar tashkil etadi - oqsildan tashkil topgan hayvon va o'simlik hujayralari.
2. Polimerlarning tasnifi
Kelib chiqishiga ko'ra polimerlar tabiiy (biopolimerlar), oqsillar, nuklein kislotalar, tabiiy smolalar va sintetik polietilen, polipropilen, fenol-formaldegid smolalariga bo'linadi. Atomlar yoki atom guruhlari makromolekulada quyidagi shaklda joylashishi mumkin: ochiq zanjir yoki chiziqqa cho'zilgan tsikllar ketma-ketligi (chiziqli polimerlar, masalan, tabiiy kauchuk); tarvaqaylab ketgan zanjirlar (tarmoqlangan polimerlar, masalan, amilopektin), uch o'lchamli to'r (o'zaro bog'langan polimerlar, masalan, qattiqlashtirilgan epoksi qatronlar). Molekulalari bir xil monomer birliklaridan tashkil topgan polimerlarga gomopolimerlar deyiladi.
Bir xil kimyoviy tarkibga ega makromolekulalar turli fazoviy konfiguratsiyalar birliklaridan tuzilishi mumkin. Agar makromolekulalar zanjirda ma'lum bir davriylikda almashinadigan bir xil yoki turli stereoizomerlardan iborat bo'lsa, polimerlar stereoregular deyiladi.
Makromolekulalari bir necha turdagi monomer birliklarini o'z ichiga olgan polimerlarga sopolimerlar deyiladi. Har bir turdagi bog'lanishlar makromolekulada bir-birini almashtiradigan etarlicha uzun uzluksiz ketma-ketliklarni hosil qiladigan sopolimerlar blok-sopolimerlar deb ataladi. Bir kimyoviy tuzilishga ega makromolekulaning ichki bo'g'inlariga boshqa tuzilish zanjirlari biriktirilishi mumkin. Bunday sopolimerlar payvand sopolimerlari deyiladi.
Bog'lanishning har bir yoki bir nechta stereoizomerlari bir makromolekulada bir-birini almashtiradigan etarlicha uzun uzluksiz ketma-ketliklarni hosil qiladigan polimerlar stereoblokli sopolimerlar deb ataladi.
Asosiy (asosiy) zanjirning tarkibiga ko'ra polimerlar quyidagilarga bo'linadi: asosiy zanjiri turli elementlarning atomlarini o'z ichiga olgan geterozanjir, ko'pincha uglerod, azot, kremniy, fosfor va gomozanjirlardan iborat bo'lib, ularning asosiy zanjirlari qurilgan. bir xil atomlardan. Gomozanjirli polimerlardan eng keng tarqalgani uglerod zanjiri polimerlari bo'lib, ularning asosiy zanjirlari faqat uglerod atomlaridan iborat, masalan, polietilen, polimetilmetakrilat, politetrafloroetilen. Geterozanjirli polimerlarga poliesterlar (polietilentereftalat, polikarbonatlar), poliamidlar, karbamid-formaldegid smolalari, oqsillar, baʼzi kremniyli organopolimerlar misol boʻla oladi. Makromolekulalari uglevodorod guruhlari bilan bir qatorda noorganik elementlarning atomlarini o'z ichiga olgan polimerlarga organoelement deyiladi. Polimerlarning alohida guruhini noorganik polimerlar, masalan, plastik oltingugurt, polifosfonitril xlorid hosil qiladi.
3. Polimerlarning tuzilishi
Elastomerlar
Elastomerlar elastik xususiyatlarga ega sintetik materiallardir. Ular shaklini osongina o'zgartiradilar; kuchlanish bartaraf etilsa, ular asl shakliga qaytadilar. Elastomerlar boshqa elastik sintetik materiallardan farq qiladi, chunki ularning elastikligi haroratga ko'proq bog'liq.
Elastomerlar fazoviy tarmoqli makromolekulalardan iborat. Elastomerlarning molekulyar tarmog'i keng hujayralarga ega. Shakl o'zgarganda, hujayralar ulanish nuqtalarini buzmasdan bir-biridan ajralib chiqadi. Stressni olib tashlangandan so'ng, hujayralar, kauchuk kabi, asl holatiga tortiladi, sintetik material asl shakliga qaytadi.
Kauchuk kauchukning vulkanizatsiya mahsulotidir. Texnik kauchuk turli funktsiyalarni bajaradigan 15-20 tagacha ingredientlarni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan kompozitsion materialdir. Kauchukning boshqa polimerik materiallardan asosiy farqi keng harorat oralig'ida, shu jumladan xona va past haroratlarda katta qaytariladigan yuqori elastik deformatsiyalar qobiliyatidir. Kauchuk deformatsiyasining qaytarilmas yoki plastik komponenti kauchuknikiga qaraganda ancha kam, chunki kauchuk makromolekulalari kauchukda ko'ndalang kimyoviy bog'lar (vulkanizatsiya tarmog'i) bilan bog'langan. Kauchuk (kauchuk vulkanizatsiya mahsuloti) mustahkamlik xususiyatlari, issiqlik va sovuqqa chidamliligi, agressiv muhitga chidamliligi va boshqalar bo'yicha kauchukdan ustundir.
plastmassalar
Plastmassalar polimerlarga asoslangan organik materiallar bo'lib, ular qizdirilganda va bosim ostida ma'lum bir barqaror shaklni olish uchun yumshay oladi. Oddiy plastmassalar faqat kimyoviy polimerlardan iborat. Murakkab plastmassalarga qo'shimchalar kiradi: plomba moddalar, plastifikatorlar, bo'yoqlar, sertleştiriciler, katalizatorlar. Plastmassalar monolit ishlab chiqariladi - termoplastik va termoset ko'rinishida, gaz bilan to'ldirilgan - uyali tuzilish.
Termoplastik plastmassalarga past bosimli polietilen, polipropilen, yuqori ta'sirli polistirol, polivinilxlorid, shisha tolali, poliamidlar va boshqalar kiradi.
Termosetting plastmassalarga quyidagilar kiradi: qattiq poliuretan ko'piklari, aminoplastlar va boshqalar.
Gaz bilan to'ldirilgan plastmassalarga poliuretan ko'piklari kiradi - gaz bilan to'ldirilgan ultra yengil strukturaviy material.
polimerning kimyoviy xossasi
4. Polimerlarning xossalari
Chiziqli polimerlar o'ziga xos fizik-kimyoviy va mexanik xususiyatlar to'plamiga ega. Bu xossalarning eng muhimlari quyidagilardir: yuqori quvvatli anizotropik yuqori orientatsiyalangan tolalar va plyonkalar hosil qilish qobiliyati, katta, uzoq muddatli rivojlanib boradigan teskari deformatsiyalar qobiliyati; eritmadan oldin yuqori elastik holatda shishish qobiliyati; yuqori viskoziteli eritmalar. Bu xossalar to‘plami makromolekulalarning yuqori molekulyar og‘irligi, zanjir tuzilishi va egiluvchanligi bilan bog‘liq. Chiziqli zanjirlardan tarvaqaylab ketgan, siyrak uch o'lchamli to'rlarga va nihoyat, zich tarmoq tuzilmalariga o'tish bilan bu xususiyatlar to'plami kamroq va kamroq aniqlanadi. Yuqori o'zaro bog'langan polimerlar erimaydi, erimaydi va yuqori elastik deformatsiyalarga qodir emas.
Plastmassalarning xossalari
Plastmassalar past zichlik, juda past elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi va juda yuqori mexanik kuchga ega emasligi bilan ajralib turadi. Isitilganda ular parchalanadi. Namlikka befarq, kuchli kislota va asoslarga chidamli. Fiziologik jihatdan deyarli zararsiz.
Plastmassalarning xossalari kopolimerizatsiya yoki stereospesifik polimerizatsiya usullari, turli plastmassalarni bir-biri bilan yoki shisha tolalar, to'qimachilik matolari kabi boshqa materiallar bilan birlashtirish, plomba va bo'yoqlar, plastifikatorlarni kiritish va turli xil xom ashyolarni kiritish orqali o'zgartirilishi mumkin, masalan, mos keladiganlardan foydalanish.
Plastmassaga maxsus xususiyatlar berish uchun unga plastifikatorlar (silikon va boshqalar), yong'inga qarshi moddalar, antioksidantlar (to'yinmagan uglevodorodlar) qo'shiladi.
Kauchuk xususiyatlari
Kauchukning muhim xususiyati elastiklik, keng harorat oralig'ida katta qaytariladigan deformatsiyalar qobiliyatidir. Molekulyar darajada, bu deformatsiya paytida molekulalar zanjirlari bir-biriga nisbatan cho'zilishi va siljishi bilan izohlanadi; yuk olib tashlangandan so'ng, molekulyar zanjirlar issiqlik harakati ta'sirida o'zlarining oldingi holatini oladilar, mos ravishda. asl nusxaga, lekin baribir ular biroz o'zgaradi. Molekulyar zanjirlar pozitsiyalarining bunday o'zgarishi doimiy deformatsiyani tavsiflaydi. Kauchuk yuqori elastiklikka ega, yuqori deformatsiyaga ega. Kauchuk past qattiqlikka ega, bu undagi plomba moddalari va plastifikatorlarning tarkibi, shuningdek vulkanizatsiya darajasi bilan belgilanadi. Kauchuklar aşınmaya yaxshi qarshilik ko'rsatadi, issiqlik va tovushni mukammal darajada izolyatsiya qiladi. Ular yaxshi diamagnit va dielektrikdir. Yog ', benzin, suv, bug ', issiqlikka chidamlilik, shuningdek, agressiv muhitga va charchoqqa (mexanik xususiyatlarning pasayishi) qarshilik ko'rsatadigan kauchuklar mavjud.
5. Polimerlarning qo'llanilishi
Polimerlar inson faoliyatining barcha sohalarida qo'llaniladi:
Qishloq xo'jaligida polimerlardan faol foydalanish ob-havo tufayli hosilni yo'qotmaslik, balki uni taxminan 30% ga oshirish imkonini beradi. Masalan, issiqxonalar.
O'tda o'ynash an'anaviy bo'lgan sport turlarida (futbol, ​​tennis, kroket) polimerlar ajralmas bo'lib, ular sun'iy o'tlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Vaholanki, mamlakatimizda ishlab chiqarilayotgan deyarli barcha materiallar, jumladan, polimerlarning asosiy iste’molchisi sanoatdir. Polimer materiallardan mashinasozlikda foydalanish insoniyat tarixida misli ko'rilmagan tezlikda o'sib bormoqda. Masalan, 1976 yilda 1. mamlakatimiz mashinasozlik sanoatida 800 ming tonna plastmassa, 1960 yilda esa atigi 116 ming tonna plastmassa iste'mol qilingan bo'lsa, 1980 yilda plastmassadan foydalanishda mashinasozlikning salmog'i 28 foizga qisqardi. Bu yerda gap talab kamayishi mumkinligida emas, balki xalq xo‘jaligining boshqa tarmoqlari polimer materiallardan qishloq xo‘jaligi, qurilish, yengil va oziq-ovqat sanoatida yanada jadalroq foydalana boshlaganidadir.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati
1. Materialshunoslik: Universitetlar uchun darslik / B.N. Arzamasov, V.I. Makarova, G.G. Muxin va boshqalar; Jami ostida Ed. B.N. Arzamasova, G.G. Muxin. - 7-nashr, stereotip. - M.: MSTU im. nashriyoti. N.E. Bauman, 2005. - 648 b.: kasal.
2. Gorchakov G.I., Bazhenov Yu.M. Qurilish materiallari / G.I. So'rovchi V.I. "Kimyo uchinchi ming yillik yo'lida". - 1979. Ratinov A.M., Ivanov D.P. "Qurilishda kimyo". Katalog.
3. Sovet Vasyutin D.O. "Polimerlar".
4. Ensiklopedik lug'at.