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tecnologia delle materie plastiche, i tipi, la produzione e l'uso

Materiali polimerici – un elevato composti chimici molecolari costituiti da numerosi monomeri malomolekulyarnyh (unità) della stessa struttura. Spesso i polimeri sono usati per la fabbricazione dei seguenti componenti monomerici: etilene, cloruro di vinile, vinildenhlorid, acetato di vinile, propilene, metilmetacrilato, tetrafluoroetilene, stirene, urea, melammina, formaldeide, fenolo. In questo articolo si discuterà in dettaglio quali materiali polimerici, come pure la loro proprietà chimiche e fisiche, classificazione e tipi.

tipi di polimeri

Una caratteristica delle molecole di questo materiale è la grande peso molecolare, che corrisponde al valore seguente: M> 5 * 103. Composti con un livello più basso di questo parametro (M = 500-5000), indicati come oligomeri. Ai composti a basso peso molecolare è inferiore a 500. I seguenti tipi di materiali polimerici: sintetici e naturali. Quest'ultimo solitamente denominati gomma naturale, mica, lana, amianto, cellulosa, e t. D. Tuttavia, i polimeri sintetici base occupano spazio vuoto che si ottiene dal processo di sintesi chimica di composti di basso livello molecolare. A seconda del metodo di fabbricazione di materiali ad alto peso molecolare, sono polimeri che sono distinti o per policondensazione, o per reazione di addizione.

polimerizzazione

Questo processo è un'associazione di componenti a basso peso molecolare di peso molecolare elevato che invia lunghe catene. La quantità di livello polimerizzazione – è il numero di "mer" nelle molecole della composizione. Molto spesso, i materiali polimerici contengono da migliaia a decine di migliaia di unità. Mediante la polimerizzazione, i seguenti composti sono spesso utilizzati: polietilene, polipropilene, polivinilcloruro, politetrafluoroetilene, polistirene, polibutadiene, e altri.

policondensazione

Questo processo è una risposta a gradino, che consiste nel collegare o un gran numero di monomeri identici o un paio di diversi gruppi (A e B) in policondensatori (macromolecola) con contemporanea formazione di questi sottoprodotti: alcol metilico, anidride carbonica, acido cloridrico, ammoniaca, acqua e et al. Usando i siliconi policondensazione ottenuti, polisolfoni, policarbonati, amminoplasti, fenoliche, poliesteri, poliammidi e altri materiali polimerici.

poliaddizione

Sotto questo processo comprendere la formazione di polimeri a più reazioni di addizione di componenti monomerici contenenti limite associazione reattiva, i monomeri di gruppi insaturi (cicli attivi o doppio legame). In contrasto con la policondensazione, poliaddizione avviene senza scarico dei sottoprodotti. Il compito più importante di questa tecnologia ritengono indurimento di resine epossidiche e poliuretaniche ricezione.

classificazione dei polimeri

Nella composizione, tutti i materiali polimerici sono suddivisi in inorganici, organici e organometallici. Il primo di questi (di vetro di silicato, mica, amianto, ceramiche, etc.) non contengono carbonio atomica. Sono la base di ossido di alluminio, magnesio, silicio e simili. Polimeri D. organici comprendono la classe più estese, che contengono carbonio, idrogeno, azoto, zolfo, ossigeno e alogeno. Organometallici materiali polimerici – sono composti che sono costituiti da grandi catene diverse da quelle indicate, e gli atomi di silicio, alluminio, titanio e altri elementi che possono essere combinati con i radicali organici. La natura di tali combinazioni non si verificano. È polimeri esclusivamente sintetici. rappresentanti tipici di questo gruppo sono i composti a base di silicone, che catena principale è costruito da ossigeno e silicio atomi.

Per ottenere polimeri con proprietà desiderate è spesso utilizzato nella tecnica non sono sostanza "puro", e loro combinazioni con componenti organici o inorganici. Un buon esempio è il materiale da costruzione polimerici: metallo-plastica, vetroresina, cemento polimerico.

La struttura dei polimeri

La peculiarità delle proprietà di questi materiali a causa della loro struttura che, a sua volta, è suddivisa nelle seguenti tipologie: lineare ramificato, lineare, i gruppi molecolari spaziali con grandi e molto specifiche strutture geometriche e scale. Esaminiamo brevemente ciascuno di essi.

materiali polimerici con struttura lineare ramificato delle molecole backbone hanno rami laterali. Tali polimeri includono polipropilene e poliisobutilene.

Materiali con una struttura lineare hanno una lunga zigzag o intrecciati in una catena elica. Loro macromolecole caratterizzate principalmente da ripetizioni di terra in un'unità strutturale o gruppo di unità della catena chimica. I polimeri con struttura lineare caratterizzati dalla presenza di estremamente lunghe macromolecole con una differenza sostanziale nella natura dei legami lungo la catena e tra loro. Intendiamo legami intermolecolari e chimiche. Macromolecole tale materiale è molto flessibile. E questa proprietà è la base delle catene polimeriche, che porta ad qualitativamente nuove caratteristiche: elevata elasticità, nonché l'assenza di fragilità allo stato vulcanizzato.

Ed ora veniamo a sapere che tali materiali polimerici con una struttura spaziale. Queste sostanze formano combinando tra loro macromolecole forti legami chimici nella direzione trasversale. Il risultato è una struttura a rete, che ha la struttura di griglia spaziale non uniforme. Polimeri di questo tipo hanno una maggiore resistenza al calore e rigidità che lineare. Questi materiali sono la base per molti materiali da costruzione non metallici.

Molecole di materiali polimerici con una struttura a scala composta da una coppia di catene che sono collegati da un legame chimico. Questi includono polimeri siliconici che sono caratterizzati da una maggiore rigidità, resistenza al calore, inoltre, essi non interagiscono con solventi organici.

La composizione di fase dei polimeri

Questi materiali sono sistemi che consistono di regioni amorfo e cristallino. Il primo di questi aiuta a ridurre la rigidità, fa polimero elastico che è capace di grandi deformazioni di natura reversibile. La fase cristallina contribuisce ad aumentare la loro resistenza, durezza, modulo elastico, e altri parametri, riducendo al minimo la sostanza flessibilità molecolare. Il rapporto tra il volume di tutte queste aree per il volume totale è chiamato il grado di cristallizzazione, in cui il livello massimo (80%) sono polipropileni, fluoropolimeri, polietileni ad alta densità. Un livello inferiore del grado di cristallizzazione ha PPR, polietileni a bassa densità.

A seconda del comportamento di materiali polimerici su riscaldamento, possono essere suddivisi in termoindurente e termoplastico.

polimeri termoindurenti

Queste materie prime hanno una struttura lineare. Quando riscaldato, si ammorbidiscono, ma i cambiamenti di struttura del spaziale e il materiale viene convertito in un solido a causa di perdite nelle reazioni chimiche. In futuro, questa qualità viene mantenuta. Su questo principio polimerici materiali compositi. Il loro successivo riscaldamento non ammorbidire il materiale, e porta solo alla sua degradazione. miscela termoindurente pronto non si scioglie o fusione, quindi è inaccettabile per il riciclaggio. Con questo tipo di materiale includere siliconi epossidici, fenolo-formaldeide e altre resine.

polimeri termoplastici

Questi materiali quando riscaldato, prima ammorbidire e poi fondere e successive solidifica raffreddamento. Polimeri termoplastici quando tale trattamento non subiscono cambiamenti chimici. Questo rende il processo completamente reversibile. Sostanze di questo tipo sono struttura lineare lineare o ramificata di macromolecole, tra i quali vi sono una piccola forza, e non v'è assolutamente legami chimici. Questi comprendono polietilene, poliammide, polistirene, ed altri. La tecnologia dei materiali polimerici termoplastici quali prevede la loro fabbricazione mediante stampaggio per iniezione in forme stampaggio di raffreddamento ad acqua, estrusione, soffiaggio, e altri metodi.

proprietà chimiche

I polimeri possono hanno chiamato nelle seguenti condizioni: solido, liquido, amorfo, fase cristallina, e molto elastico, flusso viscoso e vetro deformazione. L'ampio uso di materiali polimerici per la loro elevata resistenza a vari agenti corrosivi, quali acidi concentrati ed alcali. Essi non sono suscettibili di corrosione elettrochimica. Inoltre, con l'aumento del peso molecolare del materiale è una diminuzione di solubilità in solventi organici. E polimeri aventi struttura spaziale, generalmente non esposto a detti fluidi.

proprietà fisiche

Maggior parte dei polimeri sono isolanti, inoltre, sono materiali non magnetici. Di tutti i materiali strutturali utilizzati solo hanno la bassa conducibilità termica e la capacità massima di calore, e la contrazione termica (circa venti volte superiore a quella del metallo). La ragione per la perdita di tenuta di diversi complessi di tenuta a bassa temperatura è la cosiddetta gomma vetrificazione, nonché una notevole differenza tra i coefficienti di dilatazione del metallo e gomma in stato vetrificata.

proprietà meccaniche

materiali polimerici hanno una vasta gamma di proprietà meccaniche che sono altamente dipendenti dalla loro struttura. Oltre a questa impostazione, una grande influenza sulle proprietà meccaniche del materiale può avere una varietà di fattori esterni. Questi includono :. temperatura, frequenza, la durata, o tasso di carico, il tipo di stato di tensione, pressione, natura dell'ambiente, trattamento termico, ecc La peculiarità delle proprietà meccaniche dei materiali polimerici è la loro relativamente alta resistenza a bassissima rigidità (rispetto ai metalli).

I polimeri possono essere suddivisi in solido, che corrisponde al modulo elastico E = 1,10 GPa (fibre, pellicole, plastica), ed il materiale elastomerico morbido, il modulo di elasticità è E = 1-10 MPa (gomma). E il meccanismo della distruzione di entrambi sono diversi.

Per i materiali polimerici caratterizzati da un'anisotropia marcata delle proprietà, così come la riduzione di forza, sviluppo strisciamento disponibile carico prolungato. Allo stesso tempo, hanno un abbastanza elevata resistenza alla fatica. In confronto con metalli, sono più forte dipendenza delle proprietà meccaniche sulla temperatura. Una delle principali caratteristiche dei materiali polimerici è una deformabilità (duttilità). Secondo questo parametro in un ampio intervallo di temperature adottate per valutare le proprietà operative e tecnologiche di base.

Materiali polimerici per il pavimento

Ora, considerare una forma di realizzazione l'applicazione pratica dei polimeri, rivelando ogni possibile gamma di questi materiali. Queste sostanze hanno trovato larga applicazione nella costruzione e riparazione e lavoro di finitura, in particolare nel rivestimento di pavimenti. L'enorme popolarità è dovuta alle caratteristiche delle sostanze in questione: sono resistenti all'abrasione, maloteploprovodny, hanno poco assorbimento d'acqua, abbastanza forte e ferma, possedere alte qualità di vernice. Fabbricazione di materiali polimerici possono essere suddivisi in tre gruppi: linoleum (rullo), prodotti fogli e massetti dispositivo miscele. Vediamo ora brevemente a ciascuno di essi.

Linoleum prodotta da vari tipi di filler e polimeri. La loro composizione può anche includere plastificanti, i coadiuvanti tecnologici, e pigmenti. A seconda del tipo di materiale polimerico, distinguere poliestere (Gliphtal), cloruro di polivinile, gomma, kolloksilinovye e altri rivestimenti. Inoltre, essi strutturalmente diviso in infondata e con insonorizzanti, isolanti fondazione unilamellare e multilamellare, con superficie liscia, ondulata e soffici e mono e multi-colore.

materiali per pavimenti e rivestimenti realizzati sulla base di componenti polimerici, hanno una bassa resistenza all'abrasione, resistenza chimica e resistenza. A seconda del tipo di materia prima, questo tipo di prodotti polimerici sono suddivisi in kumaronopolivinilhloridnye cumarone, PVC, gomma, fenolitovye, piastrelle bituminose, nonché pannelli di truciolare e fibra.

Materiali per massetti sono il più conveniente e igienico da usare, hanno elevata resistenza. Queste miscele possono essere suddivisi in-polimero, cemento polimerico e acetato di polivinile.