Plastaigean teicneòlas, seòrsa, riochdachadh agus cleachdadh

Polymeric stuthan - àrd Mhoileciuilich ceimigeach fhillte a tha a 'dèanamh an àirde de iomadh malomolekulyarnyh monomers (aonadan) an aon structar. Gu tric tha na polymers tha air a chleachdadh airson an dèanamh na leanas monomer phàirtean: ethylene, fuaimneach chlòrain, vinildenhlorid, fuaimneach acetate, propylene, methylmethacrylate, tetrafluoroethylene, styrene, urea, melamine, formaldehyde, phenol. Anns an aiste seo bidh sinn a 'bruidhinn gu mionaideach dè polymeric stuthan, cho math ri an ceimigeach agus feartan corporra, agus an seòrsachadh seòrsa.

sheòrsaichean de polymers

A na phàirt de na molecules an stuth seo a tha a 'mhòr Mhoileciuilich chuideam, a' co-fhreagairt ris an luach a leanas: M> 5 * 103. Fhillte le ìre ìosal de paramadair seo (Me = 500-5000), air ainmeachadh mar oligomers. Aig an-ìosal Mhoileciuilich cuideam choimeasgaidhean tha nas lugha na 500. Tha na leanas sheòrsaichean stuthan polymeric: fuadain agus nàdarra. Tha an dàrna nàdarra mar as trice a 'toirt iomradh rubair, mica, clòimh, asbestos, cellulose, agus t. D. Ach, bunaiteach fuadain polymers fuireach rùm caractar a tha fhaighinn leis a' phròiseas ceimigeach air amalachadh de choimeasgaidhean ìosal Mhoileciuilich ìre. Crochadh air an dòigh saothrachaidh àrd-Mhoileciuilich stuthan, a tha cliùiteach polymers a tha, no le polycondensation, no le bhith a thuilleadh reaction.

polymerization

Tha am pròiseas seo an co-bhuinn ìosal Mhoileciuilich cuideam co-phàirtean ann an àrd-Mhoileciuilich cuideam a thoirt fada slabhraidhean. Tha meud de polymerization ìre - tha an àireamh de "barrachd" ann an molecules an composition. As tric, an polymeric stuthan anns bho na mìltean a deichean de mhìltean de aonadan. Ro polymerization, a leanas fhillte a tha tric air a chleachdadh: polyethylene, polypropylene, polyvinyl chlòrain, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polybutadiene, agus feadhainn eile.

polycondensation

Tha am pròiseas seo ceum fhreagairt, a tha compound no àireamh mhòr de coltach monomers, no paidhir de na buidhnean eadar-dhealaichte (A agus B) ann an polycondensors (macromolecule) le eadar-chruthachadh de na-stuthan: methyl deoch-làidir, carbon dà-ogsaid, haidridean chlòrain, Ammonia, uisge agus et al. 'cleachdadh na fhaighinn polycondensation silicones, polysulfones, polycarbonates, aminoplasts, phenolics, polyesters, polyamides agus stuthan eile polymeric.

polyaddition

Fo a 'tuigsinn a' phròiseas seo a 'cruthachadh polymers ann an ioma-bharrachd de ath-bhualaidhean monomeric phàirtean a tha freagairteach an co-bhuinn crìoch, an monomers neo- shàthaichte de bhuidhnean (gnìomhach baidhsagal no dùbailte bond). Ann an coimeas ri polycondensation, polyaddition reaction a 'gabhail àite gun arm-stuthan. Tha an obair as cudromaiche air an teicneòlas seo a 'creidsinn ciùraigidh epoxy resins agus polyurethanes cuirm.

seòrsachadh polymers

Ann an sgrìobhadh, a h-uile polymer stuthan air an roinn ann inorganic, organach agus organometallic. Tha a 'chiad dhiubh seo (silicate glainne, mica, asbestos, crèadhadaireachd, etc.) Cha tha atamach carbon. Tha iad bunait almain ogsaid, magnesium, sileacon agus an leithid. D. Organic polymers gabhail a-steach a 'chuid as motha farsaing chlas, tha iad carbon, haidridean, naitridean, pronnasg, ocsaidean agus halogen. Organometallic polymeric stuthan - tha fhillte a tha air a dhèanamh de phrìomh slabhraidhean eile seach fheadhainn air an liosta, agus sileacon dadaman, almain, TITANIUM agus eileamaidean eile a dh'fhaodas a bhith còmhla ri organach radaigeachan. Tha nàdar a leithid de mheasgachaidhean nach eil a 'tachairt. Tha e a-mhàin fuadain polymers. Seallaidhean cumanta air riochdairean a 'bhuidheann seo a tha na fhillte air sileaconach stèidh, a' phrìomh-slabhraidh air a thogail bho ocsaidean agus sileacon dadaman.

Airson fhaighinn polymers le feartan miannaichte air a chleachdadh tric ann an ealain nach eil "fior-ghlan" brìgh, agus measgachaidhean dheth le organach no inorganic phàirtean. Bha deagh eisimpleir a tha an polymer stuthan togail: meatailt-plastaic, snàithleach-glainne, polymer concrait.

Tha an structar a 'polymers

Tha na feartan sònraichte de na stuthan sin air sgàth an structar aca a tha, ann an tionndadh, air a roinn a-steach na leanas seòrsa: sreathach-meurach, sreathach, spàsail Mhoileciuilich buidhnean mòra agus sònraichte geoimeatrach structaran agus staidhre. Leig dhuinn greiseag sgrùdadh a dhèanamh air gach aon dhiubh.

Polymeric stuthan sreathach le meuran-structar na an cnàimh-droma molecules tha taobh geugan. Gabhail a-steach a leithid polymers polypropylene agus polyisobutylene.

Stuthan le sreathach structar a tha fada lùbach no a lùbadh a-steach do Helix slabhraidh. Aca macromolecules-àraidh a chomharrachadh le ath-aithrisean fearainn ann an aon structarail aonad no buidheann aonadan de na stuthan ceimigeach a slabhraidh. Polymers sreathach le structar a chomharrachadh le làthaireachd uabhasach fada macromolecules le mòr eadar-dhealachadh ann an nàdur dàimhean ri taobh an t-slabhraidh agus eatorra. Tha sinn a 'ciallachadh intermolecular ceimigeach agus dàimhean. Macromolecules leithid a stuthan e glè sùbailte. Agus an seilbh seo tha stèidh a 'polymer slabhraidhean, a tha a' dol gu càileachdail ùr feartan: àrd elasticity, cho math mar a tha dìth brittleness ann an staid a leigheas.

Agus a nis tha sinn ag ionnsachadh gu bheil a leithid polymeric stuth le spàsail structar. Tha iad seo a chruthachadh le stuthan còmhla ri chèile macromolecules dàimhean làidir ceimigeach ann an transverse stiùireadh. Tha seo a lìon structar, aig a bheil neo-èideadh clèithe frèam spàsail. Polymers den t-seòrsa seo a bhith nas teas dùbhlain agus na teannadh sreathach. Na stuthan a tha na bhunait airson iomadh neo-meatailt stuthan togail.

Molecules de polymer stuth le fàradh structar a dhèanamh de paidhir de na slabhruidhean a tha ceangailte le ceangal ceimigeach. Nam measg sileaconach polymers a tha air a chomharrachadh le barrachd teannadh, teas aghaidh bharrachd air sin, chan eil iad ag eadar-obrachadh le lionn-sgaoilidh organach.

Tha an ìre buill nan polymers

Na stuthan a tha na siostaman a tha a 'dèanamh an àirde de amorphous agus Crystalline roinnean. Tha a 'chiad dhiubh sin a' cuideachadh gus lùghdachadh a stiffness, a 'dèanamh SÙBAILTE polymer a tha comasach air mòr deformations de thionndadh nàdar. Tha Crystalline ìre a 'cur ri àrdachadh an neart, cruas, SÙBAILTE modulus, agus crìochan eile, fhad' sa thathar a 'lùghdachadh an Mhoileciuilich sùbailteachd stuthan. Tha an co-mheas an tomhas de raointean sin uile gu àireamh iomlan nan leabhar a ghairm an ìre de crystallization, anns an ìre as àirde (80%) a tha polypropylenes, fluoropolymers, daigeann polyethylenes. A ìre nas ìsle na an ìre de crystallization tha polyvinylchlorides, polyethylenes ìosal dùmhlachd.

A rèir a 'giùlan polymeric stuthan air an teasachadh, faodaidh iad a bhith air an roinn ann an thermosetting agus thermoplastic.

thermosetting polymers

Tha iad sin a bun a tha stuthan sreathach structar. Nuair a theasachadh, tha iad a dhèanamh bog, ach tha an structar atharrachaidhean ann spàsail agus air an stuth a tha air atharrachadh gu làidir mar thoradh de aoidionachd ann ceimigeach. San àm ri teachd, càileachd seo a chumail suas. Air phrionnsabal seo polymeric stuthan co-dhèanta. Aca an dèidh làimhe teasachaidh a dhèanamh bog Chan eil an stuth, agus chan eil ach a 'dol gu a milleadh. Ready thermosetting measgachadh Chan eil sgaoileadh no leaghadh, mar sin tha e neo-iomchaidh airson ath-chuartachadh. Le seo gabhail a-steach seòrsa de stuth epoxy silicones, phenol-formaldehyde agus resins eile.

thermoplastic polymers

Na stuthan seo nuair a theasachadh, a 'chiad a dhèanamh bog agus an uair sin a' leaghadh agus an dèidh sin fuarachaidh solidifies. Thermoplastic polymers nuair a leithid giollachd nach eil tro atharrachaidhean ceimigeach. Seo a 'dèanamh a' phròiseas a thionndadh gu tur. Stuthan seòrsa seo tha sreathach no meuran sreathach structar macromolecules, am measg a tha feachd beag, agus tha gu tur eil ceimigeach dàimhean. Nam measg polyethylene, polyamide, polystyrene, agus feadhainn eile. Tha an teicneòlas polymeric stuthan mar thermoplastic a 'toirt seachad airson an dèanamh le Injection molding ann an uisge-fuarachadh foirmean molding, extrusion, buille molding, agus dhòighean eile.

ceimigeach seilbhean

Tha polymers dòcha gun ghairm ann na cumhaichean a leanas: cruaidh, sùgh, amorphous, Crystalline-cheum, agus air leth SÙBAILTE, viscous sruth agus deformation glainne. Tha bitheanta cleachdadh polymeric stuthan air sgàth an àrd-aghaidh gu diofar puinnseanta a thaobh nam meadhanan, leithid chuimsich alkalis agus ri tachartasan shearbhagan. Chan eil iad buailteach do electrochemical meirg. A thuilleadh, le meudachadh Mhoileciuilich cuideam stuth S e lùghdachadh de solubility ann an lionn-sgaoilidh organach. Agus polymers bhith spàsail structar, san fharsaingeachd nach eil fosgailte do thubhairt lionn.

feartan corporra a '

As polymers tha insulators, a bharrachd, tha iad neo-iùil-tharraingeach stuthan. Na h-uile a chleachd structarail stuthan a-mhàin a tha iad as ìsle tearmach conductivity teas agus comas, agus tearmach shrinkage (mu fichead tursan nas motha na sin de mheatailt). An t-adhbhar airson a 'call tightness eadar-dhealaichte aig co-chruinneachaidhean sealing teothachd ìosal a tha a' cho-ainm glainneachadh rubair, a thuilleadh iongantach eadar-dhealachadh eadar an èifeachdan de leudachadh de mheatailt agus rubair dùin ghlainnichte ann an staid.

meacanaigeach seilbhean

Polymeric tha stuthan raon farsaing de meacanaigeach feartan a tha a 'crochadh gu mòr air an structar aca. A thuilleadh air suidheachadh seo, buaidh mhòr air an meacanaigeach feartan an stuth a dh'fhaodadh a bhith aig diofar taobh a-muigh na factaran. Nam measg :. Teòthachd, tricead, fad, no ìre a 'deisealachadh, an seòrsa Dhaingnich staid, Brùthadh, nàdar na h-àrainneachd, teas leigheas, etc. Tha sònraichte na meacanaigeach feartan polymeric stuthan a th' aca an ìre mhath àrd neart aig glè ìosal stiffness (an coimeas ri meatailt).

Tha polymers a roinn ann an cruaidh, a riochdaicheas am modulus de elasticity S = 1.10 GPa (freumhag, film, plastaig), agus bog elastomeric stuth, an elasticity modulus tha S = 1-10 MPA (rubair). Agus uidheam an sgrios a tha an dà chuid eadar-dhealaichte.

Airson polymeric stuthan a chomharrachadh le anisotropy soilleire air na feartan, a thuilleadh air lùghdachadh neart, èaladh leasachadh a thoirt seachad greis loading. Aig an aon àm tha iad gu math àrd ri aghaidh sgìths. Ann an coimeas ri meatailtean, tha iad nas làidir crochadh meacanaigeach lotaichean air an teòthachd. Aon de na prìomh feartan de polymeric stuthan a tha deformability (ductility). A rèir paramadair seo ann an raon farsaing de teòthachd gabhail ris a 'measadh an bunaiteach obrachaidh teicneòlasach agus feartan.

Polymeric stuthan airson an làr

A-nis, a 'beachdachadh air aon de na embodiment practaigeach iarrtas polymers, foillseachadh a h-uile comasach air raon de stuthan sin. Tha iad seo air stuthan a fhuair iomadh iarrtas ann an togail agus a 'càradh agus crìochnachaidh obair, gu sònraichte ann an chochall na làir. Tha fèill mhòr air sgàth feartan nan stuthan ann an ceist: tha iad seasmhach ri sgrìobadh, maloteploprovodny, tha beagan uisge chiad sreath, làidir gu leòr agus a 'chompanaidh, a shealbhachadh àrd feartan de pheant. Dèanaimh polymeric de stuthan a dh'fhaodar a roinn ann an trì buidhnean: linoleum (rolla), duilleag bathar agus measgachaidhean inneal screed. A-nis leig dhuinn greiseag a 'coimhead aig gach aon dhiubh.

Linoleum a dhèanamh le diofar sheòrsaichean de fillers agus polymers. Am buill dòcha cuideachd gabhail a-steach plasticizers, giollachd AIDS, agus na stuthan-dath. A rèir an t-seòrsa stuth polymer,-dhealachadh a polyester (Gliphtal), polyvinyl chlòrain, rubair, agus kolloksilinovye eile uachdaran. A bharrachd air sin, tha iad structar a roinn ann an baseless agus le sound-, glutadh stèidh unilamellar agus multilamellar, le rèidh, iarann-preasach agus Fleecy uachdar agus aon agus ioma-dath.

Leacan stuthan a dhèanamh stèidhichte air polymeric phàirtean, a bhith glè ìosal sgrìobadh aghaidh, agus ceimigeach an aghaidh fàgail. A rèir an t-seòrsa stuth amh, seòrsa seo polymer bathar air an roinn ann kumaronopolivinilhloridnye coumarone, PVC, rubair, fenolitovye, bitumen leacan, a thuilleadh air a 'bhòrd agus Particle fiberboard.

Stuthan airson screeds as goireasaiche agus glan no slàinteil a chleachdadh, feumaidh iad àrd neart. Tha iad sin a measgachaidhean a roinn ann an Polymer-, polymer concrait agus polyvinyl acetate.