Menu
Menu
Полимер или большая молекула или полимер – это очень большие молекулы, которые образуются путем соединения нескольких сотен мономеров друг с другом и образования длинных цепочек. Слово полимер имеет греческие корни и состоит из слова «поли», означающего несколько, и «мер», означающего часть или части.
Мономер является наименьшей повторяющейся единицей полимера. Например, если рассматривать четки как полимерную цепь, то четки являются его мономерами.
Это процесс, в котором молекулы мономера соединяются вместе, образуя большую молекулу полимера. Полимеризация — это процесс связывания мономеров посредством серии химических реакций.
Полимеры можно классифицировать по-разному, наиболее распространенными из которых являются следующие. Конечно, полимеры делятся на два типа, инженерные и обычные, в зависимости от типа конструкции и их применения, и каждый из них описан в отдельных разделах.
Пластмассы делятся на две категории с точки зрения теплового поведения: термопласты и термостаты.
Термопласты: Термопласты или термопласты — это полимеры, которые легко формуются в различные формы путем нагревания, а затем охлаждаются и используются при комнатной температуре. То есть они размягчаются при воздействии тепла и снова затвердевают при охлаждении. Такие как полиэтилен, ПВХ, полипропилен, полистирол и т.д.
Термопласты состоят из длинных цепей, каждая из которых может иметь группы или боковые цепи. Термопласты не подвергаются никаким химическим реакциям в процессе и их образованию из-за тепла. Термопласты при воздействии тепла могут течь и легко принимать форму различных форм.
Термостаты: Термостаты или термореактивные материалы представляют собой твердые, не плавящиеся полимеры против тепла. Эти полимеры не размягчаются из-за тепла и их повторное формование невозможно. Термостаты представляют собой сшитые полимеры, которые не могут быть использованы повторно.
В термостатических смолах молекулярно активные группы образуют поперечные связи между молекулами в процессе производства. Эти поперечные связи или так называемое отверждение материала не позволяют материалу размягчаться из-за тепла. Термостаты обычно поставляются в виде полуполимеризованных соединений или жидких полимерно-мономерных смесей, чтобы производственные единицы могли завершить их, а затем выпекать.
Другими словами, термостаты готовятся с помощью таких методов, как нагрев или излучение и т. Д. Процесс приготовления является необратимым из-за тех же упомянутых перекрестных ссылок. То есть при повторном нагревании, в отличие от термопластов, эти материалы остаются твердыми до тех пор, пока не начнут разлагаться.
Наиболее важными термостатами являются фенолы, мочевина, меламин, эпоксидная смола, алкиды, полиэфиры, кремний и уретан.
Структурно полимеры делятся на три категории: линейные, разветвленные и сшитые полимеры.
Линейные полимеры: в этом типе полимера мономеры связываются вместе, образуя длинные цепи. В этом типе полимеров нет боковых ветвей, и их молекулы близки друг к другу, и обычно их плотность, температура плавления и прочность на растяжение высоки. Такие как HDPE и нейлон
Разветвленные полимеры: эти полимеры имеют длинные и прямые цепи, но также имеют разные боковые цепи. В результате их молекулы неправильно расположены и, следовательно, имеют более низкую плотность, прочность на растяжение и низкую температуру плавления.
Полимеры делятся на три категории по цепному расположению и кристалличности: кристаллические (кристаллические), аморфные (аморфные) и полукристаллические.
Кристаллические: когда полимерные цепи расположены в очень правильной и особой форме, они образуют кристалл. Кристаллический полимер имеет свои молекулярные цепи, зафиксированные вместе регулярным образом, поэтому они показывают высокую прочность. Для кристаллических полимеров определена температура плавления. То есть при определенной температуре или температурном диапазоне начинают плавиться кристаллические полимеры, обозначаемые Tm.
Аморфные: они противоположны кристаллическим полимерам, что означает, что молекулярные цепи расположены случайным образом и неправильно и не имеют определенной формы. Это делает их обладающими высокой эластичностью и гибкостью. В отличие от кристаллических полимеров, аморфные полимеры не имеют температуры плавления и показывают температуру, при которой они протекают в Tg или температуру стеклования. Важными особенностями аморфных полимеров являются относительно низкое термическое сопротивление, низкая размерная стабильность, относительно высокая ползучесть.
Полукристаллический: На самом деле, можно сказать, что все полимеры имеют кристаллические и аморфные области одновременно. То есть не существует 100% аморфного полимера, тем более 100% кристаллического. Однако есть способы приблизить эти значения к 100. Обычно аморфные полимеры до 90% и кристаллические полимеры до 80% являются аморфными и кристаллическими по своей природе.
Гомополимер: Полимер, который имеет только один конкретный мономер и только этот мономер повторяется в его цепочках. Эти типы полимеров называются гомополимерами, такими как полиэтилен (содержащий только мономер этилена), поливинилхлорид (содержащий только мономер винилхлорида).
Сополимеры: Сополимеры представляют собой полимеры, которые состоят из двух различных типов мономеров, и в их повторяющихся блоках есть два типа мономеров, таких как нейлон 66. Если количество доступных мономеров увеличивается до 3, они называются терполимерами, такими как ABS или акрилонитрил. Бутадиенстирол
Полимеры делятся на 4 категории с точки зрения применения и физических свойств: пластик, резина или эластомер, волокна и смола.
Пластмассы: Полимеры, которые были преобразованы в твердые и жесткие материалы под воздействием тепла и давления, известны как пластмассы и в основном полукристаллические. Как и ПММА, ПЭ и т.д., их межмолекулярная сила между волокнами и шинами.
Эластомеры или каучуки: твердые полимеры с хорошими упругими свойствами и высокой эластичностью. В этом типе полимеров полимерные цепи соединены самой слабой межмолекулярной силой и большая часть их структуры аморфна. Эта слабая межмолекулярная сила вызывает свойства тех, кто над ними. Как резина
Волокна: Если полимер представляет собой длинную нить, которая по крайней мере в 100 раз превышает ее диаметр, они называются волокнами. Эти полимеры обладают очень высокими растягивающими свойствами и показывают высокую степень кристалличности, как нейлон.
Смолы: низкомолекулярные полимеры, которые используются в качестве клеев, герметиков и т.д. Большинство из них доступны в жидкой форме и обычно выпекаются во время или после использования для дополнительной прочности. Например, клеи, используемые в общем использовании, затвердевают после периода воздействия воздуха. Их называют клеями на воздушной основе.
Тактика ISO: Конфигурация «голова к хвосту», в которой все группы находятся на одной стороне цепочки, называется тактикой ISO.
Существуют простые методы, которые могут быть использованы для идентификации типа полимеров. Эти методы включают в себя:
На ранних стадиях контроль растворимости полимера является простым методом, который может быть использован для идентификации полимеров. Для этого достаточно смешать 0,1 г нужного полимера с 5 мл специального растворителя в пробирке. Поскольку некоторым полимерам требуется больше времени для растворения, рекомендуется, чтобы образец был протестирован через несколько часов. В некоторых случаях пробирку нагревают для ускорения растворения. В приведенной ниже таблице показаны растворители и нерастворимые материалы для многих полимеров при комнатной температуре.
Как известно, плотность вещества выражается в соотношении массы к объему и по следующему соотношению:
ρ = m / Vρ = m / V
Самый простой способ определить плотность полимера – использовать флотацию. Этот способ включает погружение образца полимера в жидкость известной плотности. Например, образцы могут быть погружены в метанол, воду, насыщенный раствор хлорида магния или водный раствор хлорида цинка. Плотность этих материалов равна 0,79, 1/00, 1/34, 2/1 с единицей g см − 3g см − 3 соответственно.
Поведение образца можно наблюдать ниже. Другими словами, можно исследовать, помещается ли образец на поверхность жидкости, погружается или переносится на дно пробирки. Это особое поведение указывает на то, является ли полимер плотнее, чем жидкость.
Нагревательные полимеры обеспечивают множество основных методов их идентификации. «Тест пламени» может быть использован для идентификации полимеров, поскольку пламя, образующееся при горении полимеров, имеет различные свойства в зависимости от структуры материала. Чтобы исследовать поведение полимера против пламени, достаточно поместить небольшое количество образца на нежное бензольное пламя шпателем. Следует отметить тип, цвет и запах пламени. В приведенной ниже таблице приведены результаты испытаний на пламевание для некоторых полимеров.
Поведение «деградации полимеров» можно исследовать с помощью пиролизного теста. Термическая деградация производит частицы, которые обычно легковоспламеняются и имеют специфический запах. Образец полимера можно нагревать без прямого воздействия пламени. Для этого нужно поместить небольшой образец его внутрь пиролизной трубки и с помощью пинцета поместить на бензольную лампу.
Поместите pH-бумагу или влажную лакмусовую бумагу в нижней части пиролизной трубки, чтобы определить тип дыма. Кислотные, щелочные или нейтральные свойства могут быть использованы для идентификации полимеров. В приведенной ниже таблице показаны различные классификации рН в полимерах.
Поведение «деградации полимеров» можно исследовать с помощью пиролизного теста. Термическая деградация производит частицы, которые обычно легковоспламеняются и имеют специфический запах. Образец полимера можно нагревать без прямого воздействия пламени. Для этого нужно поместить небольшой образец его внутрь пиролизной трубки и с помощью пинцета поместить на бензольную лампу.
Поместите pH-бумагу или влажную лакмусовую бумагу в нижней части пиролизной трубки, чтобы определить тип дыма. Кислотные, щелочные или нейтральные свойства могут быть использованы для идентификации полимеров. В приведенной ниже таблице показаны различные классификации рН в полимерах.
В термопластах температура плавления используется для идентификации полимеров. Поведение плавления в полимерах может быть исследовано через стандартную трубку температуры плавления или «горячую стадию». Второй способ, с помощью терморезисторов, обеспечивает температурный градиент вдоль металлической пластины. Мы помещаем небольшие кусочки образца непосредственно на разные части металлической пластины. Температуру плавления можно измерить непосредственно с помощью конфорки. Температура плавления для некоторых полимеров приведена в таблице ниже:
1)
| Полимер | Растворитель | неправомерный |
| ЧП | Углеводороды | Все жидкости при комнатной температуре |
| ПП | Углеводороды | Этилацетат |
| Поливинилхлорид | Диметилформамид, тетрагидрофуран, циклогексанон, метилэтилкетон | Ацетон, углеводороды |
| ПС | Циклогексан, бензол, метилэтилкетон, толуол | Алифатические углеводороды, спирты, ацетон |
| ПММА | Бензол, хлороформ, ацетон, ароматические углеводороды | Алифатические углеводороды, спирты |
| Нейлон | М-Крессвелл, Стоун | Углеводороды, эфир |
| Сковорода | Диметилформид | Углеводороды, спирты, кетоны, эфиры |
| Ацетат целлюлозы | Клевер, Астон | Углеводороды |
| TSA | Метанол, Бензол, Хлороформ, Ацетон | Алифатические углеводороды |
| ПВАИ | вода, диметилформид, | Углеводороды, кетоны, метанол |
| Домашнее животное | Фенол | Углеводороды, ацетон |
| ПУ | Муравьиная кислота, М-Крессвелл | Метанол, эфир, углеводороды |
| Натуральный каучук (натуральный каучук) | Углеводороды, хлорированные углеводороды, эфир | Алкоголь, ацетон |
| ПДМС | Хлороформ, бензол, эфир | Метанол, Этанол |
| Полициклопропен | Бензол, хлорбензол | Алифатические углеводороды, спирты, кетоны |
| СБР | Бензол, метилэтилкетон | Спирты |
| Нитрил Рабер | Бензол | Метанол |
2)
| Полимер | Цвет | по |
| ЧП | Желтый, Синий | Палящая свеча |
| ПП | Желтый, Синий | Палящая свеча |
| Поливинилхлорид | Желтый, зеленый, сажа | Пряный |
| ПС | Желтый, синий, закопченный | Стирол (запах похож на стирол) |
| ПММА | Желтый, Синий | сладкий |
| Нейлон | Желтый, Синий | – |
| ПТФЭ | Жёлтый | – |
| Сковорода | Жёлтый | Жженая древесина |
| Ацетат целлюлозы | Жёлтый | Уксусная кислота и уксус |
| Нитрат целлюлозы | Жёлтый | Камфара |
| ПУ | Желтый, Синий | Пряный |
3)
| рН 8,0−9,5рН 8,0−9,5 | рН 5,0−5,5рН 5,0−5,5 | рН 0,5−4,0рН 0,5−4,0 |
| Нейлон | Кремний | Полиэфирная смола |
| Сковорода | ПП | الاستومر ПУ |
| Аминосмолы | ЧП | Ацетат целлюлозы |
| Фенольная смола | ПС | Нитратцеллюлоза |
| Пресс | Два сезона работы | Домашнее животное |
4)
| Полимер | Температура (интервал плавления) |
| ПДМС | −54−54 |
| Натуральный Радбер | 2828 |
| TSA | 35−8535−85 |
| Хлорофен | 8080 |
| ПВД | 115115 |
| ПВДФ | 115−140115−140 |
| СХМЗПЭ | 120120 |
| ПММА | 120−160120−160 |
| Домашнее животное | 160−170 |