Syntetické polyméry

Vysvetľujeme, čo sú syntetické polyméry, ich charakteristiky, aplikácie, typy a uvádzame niekoľko príkladov

Syntetické polyméry rôznych farieb

Čo sú to syntetické polyméry?

Polyméry sú látky tvorené veľmi veľkými molekulami nazývanými makromolekuly, ktoré sa skladajú z mnohých opakujúcich sa jednotiek spojených so sebou, ktoré sa nazývajú monoméry.

Ten syntetické polyméry Sú to jednoducho umelo syntetizované polyméry v laboratóriu alebo v chemickej rastline, používajú rôzne typy monomérov a katalyzátorov.

Jednoducho povedané, syntetické polyméry sú všetky priemyselné plastové materiály. Prvý, ktorý bol syntetizovaný, bola Baquelita a dnes sú ich stovky tvorení rôznymi typmi monomérov a s veľmi konkrétnymi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

Niektoré sa vyskytli spočiatku z uhlia a jeho derivátov, ale dnes sú syntetizované hlavne z ropy. V skutočnosti predstavujú jeden z najdôležitejších produktov v celom petrochemickom priemysle.

Charakteristiky syntetických polymérov

Zvyčajne sú veľmi chemicky inertné

Mnoho syntetických polymérov sú nasýtené uhľovodíky, ktoré sú veľmi malé reaktívne. V skutočnosti obvykle nereagujú so silnými kyselinami, ako je kyselina dusičná alebo sírová alebo silná báz.

Väčšina je nerozpustná vo vode, ale rozpustná v polárnych rozpúšťadlách

Je to preto, že väčšina syntetických polymérov sú apolárne organické zlúčeniny. Okrem toho veľká veľkosť makromolekúl sťažuje ich rozpustenie v akomkoľvek rozpúšťadle, ale niektoré apolárne organické rozpúšťadlá, ako je tetrachlorid uhlíka alebo cyklohexan, ich dokážu rozpustiť.

Väčšina z nich sú horľavé organické zlúčeniny

Pretože prevažná väčšina syntetických polymérov sú organické zlúčeniny, takže môžu utrpieť spaľovaciu reakciu. To znamená, že môžu horieť v prítomnosti kyslíka.

Väčšina nevedie elektrinu

Obrázok ukazuje použitie syntetických polymérov ako elektrických izolátorov

Je to preto, že z väčšej časti nemajú premiestnené elektróny, ktoré sa môžu presunúť z jedného miesta na druhé v prítomnosti rozdielu napätia. V skutočnosti je väčšina elektrických izolačných materiálov na bežné použitie vyrobená zo syntetických polymérov.

Môže vám slúžiť: Einstenio (S): Štruktúra, vlastnosti, získavanie, použitie, použitia

Sú to zlé tepelné vodiče

Rovnako ako sú to zlé elektrické vodiče, sú tiež zlými vodičmi tepla.

Zvyčajne sú to amorfné pevné látky

Zvyčajne sa stáva, že molekuly, ktoré tvoria polymér, nie sú rovnaké a sú tiež extrémne dlhé. Vďaka tomu je veľmi ťažké tvoriť kryštalické štruktúry objednané, takže zvyčajne tvoria amorfné tuhé látky.

Môžu mať veľmi rozmanité mechanické vlastnosti

Pokiaľ ide o mechanické vlastnosti, môžu byť polyméry syntetizované pre takmer všetky potreby:

• Niektoré sú veľmi ťažké, zatiaľ čo iné sú veľmi mäkké.
• Niektoré sú elastické a flexibilné, zatiaľ čo iné sú rigidné.
• Existujú syntetické polyméry veľmi odolné voči napätiu, zatiaľ čo iné sa ľahko rozdelia, keď sú vystavené napätiu.
• Niektoré sú zvyčajne veľmi odolné voči dopadu a iné nie.

Majú relatívne nízke body topenia

V porovnaní s mnohými inými látkami sú polyméry topiace sa nízky. Väčšina z nich však nemá definovaný bod fúzie. Namiesto toho majú teplotu, pri ktorej prechádzajú z kryštalického stavu na pevnú amorfnú, ktorá sa nazýva sklovitá teplota prechodu.

Sú malé husté

Nedostatok poriadku v štruktúre tuhých plastov spôsobuje, že polymérne molekuly zaberajú väčší objem, ako by mohli obsadiť, čo je nedávno husté. Mnohé z nich sú ešte menej husté ako voda.

Nie sú biologicky odbúrateľné

Vďaka svojej nízkej chemickej reaktivite sa syntetické polyméry v prostredí sponzorujú spontánne a len veľmi málo mikroorganizmov ich dokáže degradovať. Z tohto dôvodu majú tendenciu trvať mnoho rokov v životnom prostredí.

Aplikácie syntetických polymérov

Syntetické polyméry majú nekonečné aplikácie vo všetkých oblastiach:

• V textilnom priemysle: Syntetické vlákna, ako je nylon a polyester, ako aj mnoho ďalších, sú vyrobené zo syntetických polymérov.
• V stavebníctve: Takmer všetky vodné potrubia, elektrické kanáliky, elektrické spínače a izolátor elektrického zapojenia používaný pri výstavbe sú vyrobené zo syntetických plastov alebo polymérov.
• V potravinárskom priemysle: Vďaka svojej nízkej chemickej reaktivite a nepriepustnosti vody a plynu sa plasty používajú okrem iného vo všetkých druhoch obalov potravín, ako sú fľaše s vodou a nealkoholické nápoje.
• Lekárske aplikácie: Syntetické polyméry sa nachádzajú vo všetkých typoch lekárskych nástrojov, ako aj v balení liekov, v rôznych typoch protéz a ďalších.
• Elektronické aplikácie: Väčšina obvodov, ktoré sú súčasťou všetkých našich elektronických zariadení, sú postavené na tanieri alebo matrici vyrobenej zo syntetického polyméru.
• Vo výrobe a prototypoch: Syntetické polyméry sú základom všetkých výrobkov vyrábaných plastovým priemyslom a v 3D tlači.

Môže vám slúžiť: pravidlá Hume-Rothery

Typy syntetických polymérov

Syntetické polyméry sú veľmi rozmanité a existujú rôzne spôsoby, ako ich klasifikovať. Najdôležitejšie sú:

Podľa jeho štruktúry

• Lineárne: Lineárne syntetické polyméry pozostávajú z dlhých monomérnych reťazcov United One za druhým bez výskytu dôsledkov.
• Rimated: Na rozdiel od lineárnych týchto polymérov majú dlhé centrálne reťazce, ale majú aj iné kratšie bočné reťazce, ktoré tvoria dôsledky.
• Vstúpené: Tieto syntetické polyméry pozostávajú z lineárnych alebo rozvetvených polymérov, v ktorých sú hlavné reťazce navzájom spojené inými kratšími reťazcami, ktoré vedú k sieti.

Podľa použitých monomérov

• Homopolyméry: Sú to tvorené jediným typom monoméru, ako v prípade polyetylénu.
• Kopolyméry: Sú to polyméry iba 2 rôznych monomérov. Príkladom je Stray-Butadine Gumber (SBR).
• Heteropolyméry: Sú to tí, ktorých tvoria viac ako dva rôzne monoméry. Príkladom je akrylonitril-butadién-styrén-styrénový plast (ABS).

Podľa ich fyzických vlastností

• Termoplastický: Sú to tie, ktoré sa dajú zahriať na to, aby sa topil a ochladil a znova udržiaval svoje vlastnosti.
• Termo -enddurable: Sú to tí, ktorí sa pri otepľovaní transformujú na tvrdšie a odolnejšie polyméry na vytvorenie nových väzieb medzi reťazami.
• Elastoméry: Sú to elastické polyméry, ako sú silikóny.

Podľa typu prepojenia medzi monomérmi

• Polyolepíny: Tvoria ich spojenie nenasýtených uhľovodíkov, ako je etylén.
• Polyestery: Sú to tie, v ktorých sú monoméry spojené kondenzáciou medzi kyselinou a alkoholom.
• Polieters: V týchto prípadoch sú monoméry spojené pomocou atómu kyslíka.
• Polyamidy: Monoméry sú spojené s kondenzáciou medzi kyselinou a amínom.
• Akrylové polyméry: Sú rodinou polymérov odvodených z kyseliny akrylovej a ich esterov.
• Vinylové polyméry: Sú podobné polyolefínom, ale s substituentmi, ako je chlór alebo fluorid.
• Polyuretány: Sú to polyméry odvodené z izocianut.

Môže vám slúžiť: kobaltový hydroxid

Príklady syntetických polymérov

• La Baquelita: Prvý syntetický polymér. Je to termo -endurabilný polymér.
• Polyetylén (PE): Je to najprodukovanejší a používaný polymér na celom svete.
• Polypropylén (PP): Používa sa v priemyselných vláknach, plastových vreckách a potravinových nádobách.
• Polystirénom (PE): Je to preferovaný materiál pre plastové príbory.
• Vinyl polychlorid (PCV alebo PVC pre svoju skratku v angličtine): Používa sa v potrubiach, látkach, fľašiach a vinylových podlahách.
• Nylon: Je to polyamid, ktorý sa používa v elastických tkaninách.
• Teflón alebo polytetrafluóreylén (PTFE): Je to veľmi populárny nelepší materiál.
• Termoplastický polyuretán (TPU): Je to mäkký syntetický polymér podobný prírodnému gumáru.