Synteettiset polymeerit

Selitämme, mitkä ovat synteettisiä polymeerejä, niiden ominaisuuksia, sovelluksia, tyyppejä ja anna useita esimerkkejä

Eri värit synteettiset polymeerit

Mitkä ovat synteettiset polymeerit?

Polymeerit ovat aineita, jotka muodostuvat erittäin suurista molekyyleistä, joita kutsutaan makromolekyyleiksi, jotka koostuvat monista toistuvista yksiköistä, jotka on kytketty toisiinsa, joita kutsutaan monomeereiksi.

Se synteettiset polymeerit Ne ovat yksinkertaisesti keinotekoisesti syntetisoituja polymeerejä laboratoriossa tai kemiallisessa kasvissa käyttämällä erityyppisiä monomeerejä ja katalyyttejä.

Yksinkertaisesti sanottuna synteettiset polymeerit ovat kaikki teollisia muovimateriaaleja. Ensimmäinen syntetisoitu oli Baquelita, ja nykyään niitä muodostuu satoja erityyppisiä monomeerejä ja hyvin erityisiä fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Jotkut tapahtuivat alun perin hiilestä ja sen johdannaisista, mutta nykyään ne syntetisoidaan pääasiassa öljystä. Itse asiassa ne edustavat yhtä koko petrokemian teollisuuden tärkeimmistä tuotteista.

Synteettisten polymeerien ominaisuudet

Ne ovat yleensä erittäin kemiallisesti inerttejä

Monet synteettiset polymeerit ovat tyydyttyneitä hiilivetyjä, jotka ovat hyvin vähän reaktiivisia. Itse asiassa ne eivät yleensä reagoi vahvojen happojen, kuten typpihapon tai rikkiruoan tai vahvojen emäksien kanssa, eikä hapettavien aineiden, kuten kaliumpermanganaatin, kanssa.

Useimmat ovat liukenemattomia veteen, mutta liukoiset polaarisiin liuottimiin

Tämä johtuu siitä, että useimmat synteettiset polymeerit ovat apolaarisia orgaanisia yhdisteitä. Lisäksi makromolekyylien suuri koko vaikeuttaa niiden liuottamista mihin tahansa liuottimeen, mutta jotkut apolaariset orgaaniset liuottimet, kuten hiilitetrakloridi tai sykloheksan.

Useimmat ovat palavia orgaanisia yhdisteitä

Koska suurin osa synteettisistä polymeereistä on orgaanisia yhdisteitä, niin ne voivat kärsiä palamisreaktiosta. Eli ne voivat polttaa hapen läsnä ollessa.

Useimmat eivät johda sähköä

Kuva näyttää synteettisten polymeerien käytön sähköeristiminä

Tämä johtuu siitä, että suurimmaksi osaksi heillä ei ole siirrettyjä elektroneja, jotka voivat siirtyä paikasta toiseen jänniteeron läsnä ollessa. Itse asiassa suurin osa sähköisistä materiaaleista yleistä käyttöä varten on valmistettu synteettisistä polymeereistä.

Se voi palvella sinua: einstenio (t): rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Ne ovat huonoja lämpöjohtimia

Aivan kuten he ovat huonoja sähköjohtimia, ne ovat myös huonoja lämmöntekijöitä.

Ne ovat yleensä amorfisia kiinteitä aineita

Yleensä tapahtuu, että polymeerin muodostavat molekyylit eivät ole kaikki samoja, ja ne ovat myös erittäin pitkiä. Tämän vuoksi on erittäin vaikea muodostaa kiteisiä rakenteita, joten ne yleensä muodostavat amorfisia kiinteitä aineita.

Niillä voi olla hyvin monipuoliset mekaaniset ominaisuudet

Mekaanisten ominaisuuksien suhteen polymeerit voidaan syntetisoida melkein mitä tahansa tarvetta varten:

• Jotkut ovat erittäin kovia, kun taas toiset ovat erittäin pehmeitä.
• Jotkut ovat joustavia ja joustavia, kun taas toiset ovat jäykkiä.
• On synteettisiä polymeerejä, jotka ovat erittäin resistenttejä jännitykselle, kun taas toiset jaetaan helposti, kun niihin kohdistuu jännitys.
• Jotkut ovat yleensä erittäin vastustuskykyisiä iskuille, ja toiset eivät.

Heillä on suhteellisen alhaiset sulamispisteet

Verrattuna moniin muihin aineisiin, polymeerien sulamispisteet ovat alhaiset. Suurimmalla osalla heistä ei kuitenkaan ole määriteltyä fuusiopistettä. Sen sijaan heillä on lämpötila, jossa ne siirtyvät kiteisestä tilasta kiinteään amorfiseen, jota kutsutaan lasimaiseksi siirtymälämpötilaan.

Ne ovat vähän tiheitä

Kiinteän muovin rakenteen järjestyksen puute aiheuttaa polymeerimolekyylien miehittämään enemmän tilavuutta kuin ne voisivat käyttää, mikä äskettäin tiheä. Monet heistä ovat vielä vähemmän tiheitä kuin vesi.

Ne eivät ole biohajoavia

Alhaisen kemiallisen reaktiivisuuden vuoksi synteettiset polymeerit eivät hajoa spontaanisti ympäristössä, ja hyvin harvat mikro -organismit kykenevät hajottamaan ne. Tästä syystä niillä on taipumus kestää monta vuotta ympäristössä.

Synteettiset polymeerisovellukset

Synteettisissä polymeereissä on loputtomia sovelluksia kaikilla aloilla:

• Tekstiiliteollisuudessa: Synteettiset kuidut, kuten nylon ja polyesteri, samoin kuin monet muut, on valmistettu synteettisistä polymeereistä.
• Rakennusteollisuudessa: Lähes kaikki vesiputket, sähkökanavat, sähkökytkimet ja rakenteessa käytetty sähköjohdotuseristys on valmistettu synteettisistä muoveista tai polymeereistä.
• Elintarviketeollisuudessa: Heidän alhaisen kemiallisen reaktiivisuuden sekä veden ja kaasun läpäisemättömyyden ansiosta muoveja käytetään muun muassa kaikentyyppisissä ruokapakkauksissa, kuten vesipullot ja virvoitusjuomat.
• Lääketieteelliset sovellukset: Synteettisiä polymeerejä löytyy kaikenlaisista lääketieteellisistä välineistä, samoin kuin lääkityspakkauksista, erityyppisissä proteesissa ja muissa.
• Elektroniikkasovellukset: Suurin osa kaikista elektronisista laitteistamme kuuluvista piireistä on rakennettu synteettisestä polymeeristä valmistetulle levylle tai matriisille.
• Valmistuksessa ja prototyyppeissä: Synteettiset polymeerit ovat kaikkien muoviteollisuuden valmistamien tuotteiden perusta ja 3D -tulostus.

Voi palvella sinua: Hume-rothery -säännöt

Synteettisten polymeerien tyypit

Synteettiset polymeerit ovat hyvin monipuolisia, ja niitä luokitellaan erilaisia ​​tapoja. Tärkeintä ovat:

Sen rakenteen mukaan

• Lineaarinen: Lineaariset synteettiset polymeerit koostuvat pitkistä monomeeriketjuista, jotka ovat yhdistyneitä toisensa jälkeen ilman seurauksia.
• Komponentti: Toisin kuin lineaarinen, näillä polymeereillä on pitkät keskusketjut, mutta niillä on myös muita lyhyempiä sivuketjuja, jotka muodostavat seurauksia.
• Suoritettu: Nämä synteettiset polymeerit koostuvat lineaarisista tai haarautuneista polymeereistä, joissa pääketjut yhdistetään toisiinsa verkon aiheuttamat lyhyemmät ketjut.

Käytettyjen monomeerien mukaan

• Homopolymeerit: Ne ovat niitä, jotka muodostuvat yhden tyyppisellä monomeerillä, kuten polyeteenin tapauksessa.
• Kopolymeerit: Ne ovat vain 2 erilaista monomeeriä polymeerejä. Esimerkki on kulku-butadieenikumin (SBR).
• Heteropolymeerit: Ne ovat niitä, jotka muodostavat useammat kuin kaksi erilaista monomeeriä. Esimerkki on akryylinitriili-butadieeni-styreenimuovi (ABS).

Niiden fysikaalisten ominaisuuksien mukaan

• Termoplastinen: Ne ovat niitä, jotka voidaan lämmittää sulamaan ja jäähtymään jälleen ominaisuuksiensa ylläpitämiseen.
• Thermo -Edsionrable: Ne ovat ne, jotka lämpenemisen yhteydessä muuttuu kovemmiksi ja kestäviksi polymeereiksi uusien yhteyksien muodostumiseksi ketjujen välillä.
• Elastomeerit: Ne ovat joustavia polymeerejä, kuten silikonia.

Monomeerien välisen linkin tyypin mukaan

• Polyolefiinit: Ne muodostuvat tyydyttymättömien hiilivetyjen, kuten eteeni.
• Polyesterit: He ovat niitä, joissa monomeerit on kytketty kondensaation kautta hapon ja alkoholin välillä.
• Polieterit: Näissä tapauksissa monomeerit on kytketty happiatomin avulla.
• Polyamidit: Monomeerit liittyvät hapon ja amiinin väliseen kondensaatioon.
• Akryylipolymeerit: He ovat akryylihapoista johdettuja polymeerien perhettä ja heidän estereitä.
• Vinyylipolymeerit: Ne ovat samanlaisia ​​kuin polyolefiinit, mutta substituenttien, kuten kloorin tai fluorin kanssa.
• Polyuretaanit: Ne ovat polymeerejä, jotka ovat peräisin isokianaatista.

Voi palvella sinua: koboltihydroksidi

Esimerkkejä synteettisistä polymeereistä

• La Baquelita: Ensimmäinen synteettinen polymeeri. Se on lämpöä ja polymeeri.
• Polyeteeni (PE): Se on maailmanlaajuisesti tuotetuin ja käytetty polymeeri.
• Polypropeeni (PP): Sitä käytetään teollisuuskuiduissa, muovipusseissa ja ruokaastioissa.
• Polysireeni (PE): Se on muovikerroksisten edullinen materiaali.
• Vinyylipolykloridi (PCV tai PVC sen lyhenteelle englanniksi): Sitä käytetään putkissa, kankaissa, pulloissa ja vinyylilattiaissa.
• Nylon: Se on polyamidi, jota käytetään elastisissa kankaissa.
• Teflon tai polytetrafluorietyleeni (ptfe): Se on erittäin suosittu tarttumaton materiaali.
• Termoplastinen polyuretaani (TPU): Se on pehmeä synteettinen polymeeri, joka on samanlainen kuin luonnonkumi.