Polimeri și materiale plastice - studopediya

Polimeri (din polymeres grecești - alcătuite din mai multe părți, au variat de la poli - și multe meros - partea parts) - un compus cu greutate moleculară mare, moleculele din care constau dintr-un număr mare de grupuri în mod regulat sau neregulat repetate ale atomilor - unități.

Molecule compuse din mai multe unități elementare (monomeri) din aceeași compoziție chimică și structura, numite macromolecule. Proprietățile unei substanțe depinde nu numai de compoziția chimică a acestor macromolecule, dar, de asemenea, aranjamentul lor reciprocă și structura. Secțiunea transversală a macromoleculei, de obicei, de câteva nanometri și o lungime a ajunge la câteva mii de nanometri și mai multe micrometri, astfel încât macromolecule posedă o bună flexibilitate.

Forma de polimeri macromoleculari sunt împărțite în liniar (tsepovidnye), ramificat, plat, panglică (scara), spațială sau mesh (Fig. 17.1). Polimeri cu structură liniară sunt flexibile, înmuiate prin încălzire, sunt solubili în solvenți organici. Polimerii reticulați au cea mai mare rezistenta la putere și căldură.

Fig. 17.1. Forma polimerilor macromoleculele: a - liniar; b - ramificat;
în - bandă; r - dimensional, reticulate; etc - parchet

Faza polimerilor este împărțit în amorfă și cristalină. Polimerii amorfi sunt o singură fază și sunt construite din molecule cu lanț, asamblate în fascicule (Fig. 17.2). Pachetul este format din mai multe rânduri macromolecule aranjate una după alta. Pachetele se pot deplasa în raport cu elementele învecinate, deoarece acestea sunt elemente structurale.

În cazul formării structurii cristaline a atomilor de lanțuri adiacente în modul tridimensional corect, formând un grilaj spațiu definit. zone cristaline ale polimerului alternate cu amorf, astfel încât gradul de cristalinitate în polimeri nu ajunge la 100%, față de metal. Cristalinitatea polimerului raportat o mai mare rigiditate și duritate și rezistență la căldură. Cu stocare prelungită, manipularea și prelucrarea structurilor supramoleculare pot suferi modificări.

Fig. 17.2. Structura schematică a ambalajului:

și - unirea macromoleculelor din pachet; b - un pachet cu regiunile amorfe

Conform polaritatea polimerilor sunt împărțite în polare și nepolare. Polaritatea este determinată de prezența în structura lor de dipoli - centre de distribuție disjuncte de sarcini pozitive și negative.

Polimerii non-polari, cum ar fi:

Ele sunt dielectrici de înaltă calitate, au o bună rezistență la îngheț, dar au o putere mică (# 963; B = 20-45 MPa).

Polimerii sunt dure, rezistente la căldură, durabil (# 963; B = 100-200 MPa), dar spre deosebire de nemorozoustoychivye nepolar.

Toți polimerii cu privire la încălzirea divizată în termoplastic și termorigid.

Polimerii termoplastici se înmoaie atunci când sunt încălzite, chiar topit, se solidifică la răcire; acest proces este reversibil. Macromoleculele Structură astfel de polimeri liniari sau ramificați.

polimeri termorigizi pentru formarea primei etape au o structură liniară și înmuiate după încălzire, apoi datorită reacțiilor chimice solidificat (format o structură spațială) și, ulterior, rămân solide.

Pentru comoditatea comunicațiilor, compoziția, proprietățile structurii polimerului pot fi clasificate în funcție de diferite criterii (structura, macromolecule forma, starea de fază, polaritatea relativ la căldură). În compoziție, toți polimerii sunt împărțite în organice. organoelemental. anorganic.

Polimerii organici sunt rășini și cauciucuri. compus organometalic conținut în componența anorganice atomii catenei principale (Si, Ti, A1), combinate cu radicali organici (CH3. C6 H5. CH2). Acești radicali dau rezistența materialului și elasticitatea și atomii anorganici au raportat o rezistență îmbunătățită de căldură.

Prin polimeri anorganici includ silicat de sticlă, ceramică, mică, azbest. Ca parte a scheletului de carbon din nr compuși. Baza materialelor anorganice sunt oxizi de siliciu, aluminiu, magneziu, calciu si altele.

Materiale plastice (materiale plastice, materiale plastice) - materiale pe bază de polimeri sintetici sau naturali capabili sub influența căldurii și a presiunii turnate în articolele de configurație complexă și este apoi stabil reține forma imprimată.

Proprietățile materialelor plastice depind de compoziția componentelor individuale, combinațiile acestora și rapoartele cantitative, care permite modificarea caracteristicilor materialelor plastice într-o gamă suficient de largă.

Prin natura liantului plastice sunt împărțite în termoplastice (termoplaste) obținut pe bază de polimeri termoplastici și termorigide (termorigide) obținut pe bază de rășini termorigide.

Termoplasticele adecvate pentru prelucrarea în produse care au o mică (1-3%) în contracție de turnare. Materialul are o elasticitate ridicată și friabilitate scăzută. De obicei, termoplaste sunt realizate fără umplutură, dar în ultimii ani au devenit termoplaste folosite cu umpluturi sub formă de fibre sintetice (organoplasty) minerale. Termostabile, după întărire, și trecerea de liant într-o stare stabilă termic fragile, dau adesea mare contracție (până la 10-15%) în timpul prelucrării acestora.

Caracteristici ale materialelor plastice sunt de joasă densitate, conductivitate termică scăzută, o dilatare termică semnificativă (zece - treizeci de ori mai mare decât oțelul), proprietăți electrice bune, rezistență chimică ridicată, frecare ridicată și proprietăți antifricțiune, deșeuri minime.

Dezavantajele plastice sunt rezistență scăzută de căldură (maximum termoplaste temperatura de funcționare - până la 250 ° C, materiale plastice termorigide - 400 ° C), modul scăzut, și duritatea în comparație cu metale și aliaje, tendința de îmbătrânire, adică schimbarea proprietăților cu timpul .. .