פולימרים סינתטיים מאפיינים, סוגי ודוגמאות

ה פולימרים סינתטיים כל אלה משוכללים בידי האדם במעבדות או בקשקשים תעשייתיים. מבחינה מבנית, הם מורכבים איחוד של יחידות קטנות, בשם מונומרים, אשר מקושרים יחד כדי ליצור את מה שמכונה שרשרת פולימר או רשת..

המבנה הפולימדי מסוג "ספגטי" מתואר בחלק התחתון התחתון. כל נקודה שחורה מייצגת מונומר אחד, מקושרת לאחרת על ידי קשר קוולנטי. רצף של נקודות התוצאה של הצמיחה של שרשראות פולימר, וזהותו תהיה תלויה אופיו של מונומר.

בנוסף, הרוב המכריע של מונומרים שלה נגזרות נפט. זו מושגת באמצעות סדרה של תהליכים הכוללים הפחתת גודל של פחמימנים ומינים אורגניים אחרים כדי להשיג מולקולות קטנות ו synthetically צדדי.

אינדקס

• 1 מאפיינים
• 2 סוגים
  • 2.1 תרמופלסטים
  • 2.2 תרמוסטאבל
  • 2.3 אלסטומרים
  • 2.4 סיבים
• 3 דוגמאות
  • 3.1 ניילון
  • 3.2 פוליקרבונט
  • 3.3 פוליסטירן
  • 3.4 Polytetrafluoroethylene
• 4 הפניות

מאפיינים

בדיוק כמו המבנים האפשריים של פולימרים הם מגוונים, כך הם תכונותיהם. אלה הולכים יד ביד עם ליניאריות, הסתעפות (נעדר בתמונה של השרשראות), את הקשרים ואת המשקולות המולקולריים של מונומרים.

עם זאת, למרות שיש דפוסים מבניים המגדירים את המאפיין של פולימר, ולכן, סוג שלה, רוב יש משותף כמה מאפיינים ומאפיינים. חלקם:

- יש להם עלויות ייצור נמוכות יחסית, אבל עלויות מיחזור גבוהות.

- בשל נפח גדול שיכול להכיל את המבנים שלהם, הם לא חומרים צפופים מאוד, בנוסף, מכנית עמיד מאוד.

- הם אינרטיים כימית, או מספיק כדי לעמוד בהתקפה של חומצה (HF) וחומרים בסיסיים (NaOH).

- הם חסרים להקות נהיגה; לכן, הם מוליכים רעים של חשמל.

סוגים

פולימרים ניתן לסווג לפי מונומרים שלהם, מנגנון פילמור שלהם, ואת המאפיינים שלהם.

Homopolymer הוא אחד המורכב יחידות מונומר מסוג אחד:

100A => A-A-A-A-A-A ...

בעוד קופולימר הוא אחד המורכב משתי יחידות מונומר שונות או יותר:

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

משוואות כימיות לעיל מתאימות פולימרים מסונתז באמצעות תוספת. אלה, רשת או רשת פולימר גדל כפי שהם קשורים זה מונומרים יותר.

לעומת זאת, עבור פולימרים באמצעות עיבוי, מחייב מונומר מלווה שחרור של מולקולה קטנה כי "מתעבות":

A + A => A-A + עמ '

A-A + A => A-A-A + עמ '...

בפולימרים רבים עמ ' = H₂או, כמו עם polyphenols מסונתז עם פורמלדהיד (HC₂= O).

על פי תכונותיהם, פולימרים סינתטיים ניתן לסווג כמו:

תרמופלסטים

הם פולימרים ליניאריים או מסועפת קטנה, שאת האינטראקציות intermolecular ניתן להתגבר על ידי השפעת הטמפרטורה. זה גורם ריכוך שלה דפוס, ועושה אותם קל יותר למחזר.

תרמוסטאבל

שלא כמו thermoplastics, פולימרים thermoset יש השלכות רבות במבנים הפולימר שלהם. זה מאפשר להם לעמוד בטמפרטורות גבוהות ללא עיוות או נמס, כתוצאה אינטראקציות intermolecular חזקה שלהם.

אלסטומרים

האם פולימרים אלה מסוגלים לתמוך בלחץ חיצוני מבלי לשבור, מעוותים אבל אז חוזרים לצורה המקורית.

הסיבה לכך היא שרשתות הפולימר שלהם מחוברות, אך האינטראקציות הבין-מולקולריות ביניהן חלשות מספיק כדי להיכנע ללחץ.

כאשר זה קורה, החומר המעוות נוטה להורות על שרשרותיו בסידור גבישי, "מאט" את התנועה הנובעת מהלחץ. ואז, כאשר הוא נעלם, הפולימר חוזר להסדר אמורפי המקורי שלו.

סיבים

הם פולימרים של גמישות נמוכה והרחבה הודות לסימטריה של שרשראות הפולימר שלהם ואת הזיקה הגדולה ביניהם. זיקה זו מאפשרת להם אינטראקציה חזקה, ויוצרים הסדר גבישי ליניארי עמיד לעבודה מכנית.

סוג זה של פולימרים מוצא שימוש בייצור של בדים כגון כותנה, משי, צמר, ניילון, וכו '.

דוגמאות

ניילון

ניילון הוא דוגמה מושלמת של פולימר סוג סיבי, אשר מוצא שימושים רבים בתעשיית הטקסטיל. שרשרת הפולימר שלה מורכב פוליאמיד עם המבנה הבא:

שרשרת זו תואמת את מבנה ניילון 6,6. אם אתה סופר את אטומי הפחמן (אפור) מתחיל ומסתיים עם אלה המקושרים כדור אדום, ישנם שישה.

כמו כן, ישנם שישה פחמנים להפריד את הכדורים הכחולים. מצד שני, הכדורים הכחולים והאדומים מתאימים לקבוצת האמיד (C = ONH).

קבוצה זו מסוגלת לקיים אינטראקציה עם קשרי מימן עם רשתות אחרות, אשר יכול גם לאמץ הסדר גבישי בזכות סדירות שלהם סימטריות.

במילים אחרות, ניילון יש את כל המאפיינים הדרושים כדי להיות מסווגים כמו סיבים.

פוליקרבונט

זהו פולימר פלסטי (בעיקר תרמופלסטיים) שקוף עם חלונות, עדשות, תקרות, קירות וכו 'נעשים. התמונה העליונה מראה חממה שנעשתה עם פוליקרבונט.

איך הוא מבנה הפולימר שלו ואיפה פוליקרבונט השם בא? במקרה זה זה לא מתייחס רק אניון CO₃^2-, אלא לקבוצה זו המשתתפים בקשרים קוולנטיים בתוך שרשרת מולקולרית:

לכן, R יכול להיות כל סוג של מולקולה (רווי, לא רוויות, ארומטי, וכו '), וכתוצאה מכך משפחה רחבה של פוליקרבונט פולימרים.

פוליסטירן

זהו אחד הפולימרים הנפוצים ביותר של חיי היומיום. כוסות הפלסטיק, הצעצועים, אלמנטים של המחשב והטלוויזיה, וראש הבובה בתמונה העליונה, (כמו גם חפצים אחרים) עשויים מפוליסטירן.

המבנה הפולימרי שלה מורכב מאיחוד של n styrenes, יצירת שרשרת עם מרכיב ארומטי גבוה (טבעות משושה):

פוליסטירן ניתן להשתמש כדי לסנתז קופולימרים אחרים, כגון SBS (פולי סטירן, בוטאדין סטירן)), אשר משמש ביישומים אלה הדורשים גומי עמיד.

פוליטטרפלוראתילן

ידוע גם בשם טפלון, הוא נוכח פולימר בכלי מטבח רבים עם פעולה אנטי חסיד (מחבתות שחורות). זה מאפשר טיגון מזון ללא צורך להוסיף חמאה או שומן אחרים.

המבנה שלה מורכב שרשרת פולימר "מצופה" על ידי אטומים של F משני הצדדים. אלה F אינטראקציה חלשה מאוד עם חלקיקים אחרים, כגון שמנוני, מונע מהם דבקות פני השטח של המחבת.

הפניות

1. צ'ארלס א 'קארהר הבן (2018). פולימרים סינתטיים. מאוחזר ב -7 במאי 2018, מ: chemistryexplained.com
2. ויקיפדיה. (2018). רשימה של פולימרים סינתטיים. ב -7 במאי 2018, מתוך: en.wikipedia.org
3. אוניברסיטת קרנגי מלון. (2016). טבעי לעומת פולימרים סינתטיים. מאוחזר ב -7 במאי 2018, מ: cmu.edu
4. המרכז ללימודי מדע פולימרים. (2018). פולימרים סינתטיים. ב -7 במאי 2018, מתוך: pslc.ws
5. יאסין מרבט (29 בינואר 2010). 3D ניילון [איור] ב -7 במאי 2018, מתוך: commons.wikimedia.org
6. פורטל חינוכי. (2018). תכונות פולימרים. ב -7 במאי 2018, מתוך: portaleducativo.net
7. טקסטים מדעיים (23 ביוני 2013). פולימרים סינתטיים אחזור ב -7 במאי 2018, מתוך: textoscientificos.com