Хуванцар технологи, төрөл, үйлдвэрлэл, хэрэглээ

Полимер материал - нэг бүтэц олон malomolekulyarnyh мономерээр (нэгж) бүрдэнэ өндөр молекулын химийн нэгдэл. Этилен, винил хлорид, vinildenhlorid, винил ацетат, пропилен, methylmethacrylate, tetrafluoroethylene, styrene, мочевин, меламин, формальдегид, фенолын: Ихэвчлэн полимерүүд нь дараах мономер бүрэлдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна. Энэ нийтлэлд бид нарийвчлан хэлэлцэх болно юу полимер материал, түүнчлэн тэдгээрийн хими, физик шинж чанар, ангилал, төрөл.

полимер төрөл

Энэ материалын молекулуудын нэг онцлог шинж нь их байдаг юм молекул жин, M> 5 * 103: дараах утгыг илэрхийлнэ. Энэ параметрийн (M = 500-5000) нь доод түвшинд нэгдэл, oligomers гэж нэрлэдэг. синтетик, байгалийн: бага молекул жинтэй нэгдлүүд дээр полимер материалын 500-аас доошгүй нь дараах төрөлтэй байна. Сүүлийнх нь ихэвчлэн байгалийн резин, гялтгануур, ноос, асбест, целлюлоз, Т заасан. Д. Гэсэн хэдий ч, суурь синтетик полимер бага молекул түвшин нэгдлүүдийн химийн синтез явцад гаргаж авсан байна сансрын тэмдэгт эзэлж байна. өндөр молекул материал үйлдвэрлэлийн аргаас хамаарч эсвэл polycondensation, эсвэл нэмэлт урвалын дүнд ялгаатай полимер юм.

полимержих

Энэ үйл явц нь урт гинжин хэлхээг өгч өндөр молекул жин бага молекул жин бүрэлдэхүүн хэсэг нь холбоо юм. полимержих хэмжээнд тоо хэмжээ - бүрэлдэхүүнийг молекул дахь "амарч" тоо юм. Ихэнх тохиолдолд, полимер материал мянган ширхэг хэдэн арван мянган нь агуулсан байдаг. полимержих гэхэд дараах нэгдлүүд ихэвчлэн хэрэглэнэ: полиэтилен, полипропилен, поливинил хлорид, политетрафлуороэтилен, хөөсөн полистирол, polybutadiene, бусдад.

polycondensation

Энэ үйл явц нь нэг алхам хариу, нэгэн зэрэг үүсэх нь polycondensors (macromolecule) нь нийлмэл буюу ижил төстэй мономерээр нь олон тооны, эсвэл тодорхой бүлэг нь нэг хос (A болон B) юм эдгээр дайвар бүтээгдэхүүн: метилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хлорт устөрөгч, аммиак, ус, нар. авсан polycondensation байгаа силикон, polysulfones, поликарбонат, aminoplasts, phenolics, полиэфир, polyamides болон бусад полимер материалыг ашиглаж байна.

polyaddition

Энэ үйл явцын дагуу реактив холбоо хязгаарыг агуулсан monomeric бүрэлдэхүүн, ханаагүй бүлгийн мономерээр (идэвхтэй цикл буюу хоёр дахин бонд) олон нэмэлт урвалд полимер үүсэхээс ойлгож байна. polycondensation ялгаатай нь polyaddition урвалын дайвар бүтээгдэхүүний ялгадас ч явагддаг. Энэ технологи нь хамгийн чухал зорилт хатах итгэдэг давирхай давирхай болон полиуретан хүлээн авах.

полимер ангилал

найрлага, бүх полимер материал органик бус, органик болон органик хуваагддаг. Эдгээр анхны (силикат шил, гялтгануур, шөрмөсөн чулуу, шаазан гэх мэт) атомын нүүрстөрөгч агуулсан болохгүй. Тэд нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүхэр, хүчилтөрөгч болон галоген агуулсан, хөнгөн цагааны исэл, магни, цахиур гэх мэт үндэс суурь юм. Д. органик полимер хамгийн өргөн цар хүрээтэй анги эзэлж байна. Органик полимер материал - дурдсанаас бусад томоохон сүлжээ болон цахиурын атом, хөнгөн цагаан, титан болон бусад элемент органик радикалууд нь нэгтгэж болно бүрддэг нэгдэл юм. Ийм хослолын шинж чанар илэрч байна. Энэ нь зөвхөн синтетик полимер юм. энэ бүлгийн нийтлэг төлөөлөгчид силикон үндсэн гол гинжин хүчилтөрөгч, цахиурын атом нь барьж байгаа талаар нэгдлүүд юм.

ихэвчлэн урлагийн хэрэглэдэг хүссэн шинж полимер авахын тулд "цэвэр" бодис түүний органик болон органик бус бүрэлдэхүүн хэсэг нь хослол биш,. металл хуванцар, шилэн, полимер бетон: сайн жишээ полимер барилгын материал юм.

полимер бүтэц

шугаман-мөчирлөг, шугаман, том, маш тодорхой геометрийн бүтэц, шатан нь орон зайн молекул бүлэг: улмаас бүтэц, эргээд дараах төрөлд хуваагддаг эдгээр материалын шинж онцлог. АНУ-ын товч тэдэнд тус бүрт нь авч үзье.

нуруу молекулууд илүү шугаман-салбарлан бүтэц бүхий полимер материал тал салбар байна. Ийм полимерүүд нь полипропилен болон polyisobutylene орно.

шугаман бүтэцтэй материал урт тахир байх, эсвэл Helix гинжин руу эрчилсэн. Тэдний макромолекул нь үндсэндээ нэг бүтцийн нэгж болон химийн гинжин нэгжийн бүлэгт газар давталтуудыг тодорхойлогддог. шугаман бүтэц бүхий полимер гинжин дагуу болон тэдгээрийн хоорондын бондын мөн чанар ихээхэн ялгаа бүхий маш урт макромолекулуудтай дэргэд тодорхойлогддог. Бид intermolecular, химийн бонд гэсэн үг. Макромолекул Ийм материал нь маш уян хатан байдаг. өндөр мэдрэмж, түүнчлэн эдгэрсэн мужид хэврэгшилт байхгүй: Мөн энэ үл хөдлөх хөрөнгийн чанарын шинэ шинж чанартай хүргэдэг полимер гинж үндэс суурь юм.

Харин одоо бид орон зайн бүтэц нь ийм полимер материал сурдаг. Эдгээр бодисууд нь хөндлөн чиглэлд бие биенээ макромолекул хүчтэй химийн бонд нь хослуулах замаар бий. үр дүн нь цэвэр бүтэц, төрийн бус нэгдсэн орон зайн сүлжээ тогтолцоог бий болгож чадсан юм. Энэ төрлийн полимер шугаман илүү өндөр дулааны эсэргүүцэл ба уян хатан бус байдаг. Эдгээр материал нь металл бус олон барилгын материал үндэс суурь юм.

химийн бондын холбогдсон байна гинж нь хос бүрдсэн шат бүтэц бүхий полимер материалын молекулууд. Эдгээр нь үүнээс гадна, тэд органик уусгагч харилцан биш, уян хатан бус нэмэгдэж, дулааны эсэргүүцэл тодорхойлогддог силикон полимер зэрэг орно.

полимер үе шат бүтэц

Эдгээр материал нь аморф ба талст бүс бүрдэнэ систем юм. Эдгээрээс анхных нь болох хөшүүн чанар бууруулах тусалдаг буцаад шинж чанар их хэв гажилтын чадвартай уян хатан полимер болгодог. талст үе шат нь молекул уян хатан бодисыг аль болох багасгах, харин өөрсдийн хүч чадал, хатуулаг, уян хатан модулийг, бусад параметрүүдийг нэмэгдүүлэх хувь нэмэр оруулдаг. нийт эзэлхүүн нь эдгээр бүх газар нутгийн хэмжээ харьцаа, талсжих зэргийг гэж нэрлэдэг бөгөөд үүгээр дээд түвшин (80%) polypropylenes, fluoropolymers, өндөр нягтрал polyethylenes байна. А доод шатны талсжих зэрэг polyvinylchlorides, бага нягттай polyethylenes байна.

халаалт дээр полимер материалын шинж байдлаас шалтгаалан тэд thermosetting болон термопластик хувааж болно.

thermosetting полимер

Эдгээр үндсэн материал нь шугаман бүтэцтэй байдаг. халааж үед тэд зөөлрүүлж, харин орон зайн болон материалын бүтэц өөрчлөлт химийн урвал нэвчилтийг үр дүнд хатуу болон хувирах юм. Цаашдаа, энэ чанар нь хэвээр байна. Энэ зарчим нь полимер-нд нийлмэл материал. Тэдний дараагийн халаалтын материалыг зөөлрүүлж биш, зөвхөн түүний доройтолд хүргэдэг. Бэлэн thermosetting холимог, татан буулгах үг биш, эсвэл хайлуулах, тиймээс энэ нь дахин боловсруулах нь хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй юм. материалыг энэ төрлийн гэхэд давирхай байгаа силикон, фенолын формальдегид болон бусад давирхай зэрэг орно.

термопластик полимер

Эдгээр материал нь халсан үед эхлээд зөөлрүүлж, дараа нь хайлж, дараа нь хөргөх занар. Термопластик полимер үед ийм боловсруулах, химийн өөрчлөлтөд өртөх байна. Энэ үйл явц нь бүрэн буцаад байна. Энэ төрлийн бодис макромолекулуудтай бөгөөд дунд бага хүч байдаг шугаман болон салбарлан шугаман бүтэц байдаг бөгөөд ямар ч химийн бодис бонд үнэхээр байдаг. термопластик ус хөргөх хэлбэр хэлбэржүүлэх, шахмал, цохилт хэлбэржүүлэх, бусад арга нь шахах замаар үйлдвэрлэх олгодог гэх мэт Эдгээр нь полиэтилен, полиамид, хөөсөн полистирол, бусдад. полимер материалын технологи зэрэг орно.

химийн шинж чанар

хатуу, шингэн, аморф, талст үе шат бөгөөд маш уян хатан, өтгөн урсгал, хэв гажилт, шилэн: полимерүүд нь дор дурдсан нөхцөлд гэж нэрлэдэг байж болох юм. улмаас ийм төвлөрсөн хүчил, шүлт зэрэг янз бүрийн идэмхий хэвлэл мэдээлэл, өөрсдийн өндөр тэсвэртэй полимер материалын өргөн ашиглах. Тэд өртөмтгий биш юм электрохимийн зэврэлт. Цаашилбал, молекул жин материалыг нэмэгдэж органик уусгагчид уусах буурсан байна. Болон орон зайн бүтэц, ерөнхийдөө ил үгүй биш байх полимерүүд нь шингэн байна.

физик шинж чанар

Ихэнх полимерүүд нь гадна, тэд соронзон бус материал байдаг Тусгаарлагч байна. бүх ашигласан бүтцийн материалыг зөвхөн тэд хамгийн бага дулаан дамжуулах болон хамгийн их дулааны хүчин чадал, дулааны агшилтыг (ойролцоогоор хорин дахин металлын илүү их) байна. бага температурт янз бүрийн лацдан холболтын угсралтын бин битүү алдсан шалтгаан нь гэж нэрлэгддэг vitrification резин, түүнчлэн vitrified мужид металл, резин тэлэлтийн коэффициент хооронд эрс ялгаа юм.

механик шинж чанар

Полимер материал нь тэдний бүтэц ихээхэн хамааралтай байдаг механик шинж чанар нь өргөн хүрээний байна. Үүнээс гадна орчинд нь, материалын механик шинж чанар дээр маш их нөлөөлөх гадаад хүчин зүйл нь төрөл бүрийн байж болно. Үүнд :. температур, давтамж, үргэлжлэх хугацаа, эсвэл ачааллын хэмжээг, стресст төрийн төрлийн, дарамт, байгаль орчны шинж чанар, дулаан эмчилгээ гэх мэт полимер материалын механик шинж чанарын онцлогоос (метал харьцуулахад гэх мэт) маш бага хөшүүн чанар нь тэдний харьцангуй өндөр бат бэх байна.

полимер мэдрэмж Е = 1.10 голч дүн (шилэн, кино, хуванцар), зөөлөн уян полимерэн материалын модуль тохирох бөгөөд хатуу хувааж болно, мэдрэмж модуль E = 1-10 МПа (резин) юм. Тэгээд аль аль нь устгах механизм өөр өөр байдаг.

шинж чанар нь хүчтэй, тод томруун anisotropy, түүнчлэн хүч чадал буурах шинж чанартай полимер материалын хувьд, хэв гажилт хөгжил удаан ачаалал өгсөн. Үүний зэрэгцээ тэд ядрах нь нэлээн өндөр тэсвэртэй байдаг. металлаар харьцуулахад тэд температураас механик шинж чанар нь илүү хүчтэй хамааралтай байдаг. полимер материалын үндсэн шинж чанарын нэг нь deformability (ductility) юм. тэдгээрийн үндсэн үйл ажиллагааны болон технологийн шинж чанарыг үнэлэх баталсан температурын өргөн хүрээтэй энэ параметрийн дагуу.

давхар полимер материал

Одоо эдгээр материалын боломжит бүх хүрээг тодруулах, полимер практик хэрэглээний нэг илэрхийлэгч гэж үздэг. Эдгээр бодисууд нь шал бүрхүүл, ялангуяа, барилга, засвар, өнгөлгөөний ажилд өргөн програм олсон байна. асар их тархсанаар нь тухайн бодисын шинж чанар нь холбоотой юм: тэд үрэлтэд, maloteploprovodny тэсвэртэй байдаг, хангалттай хүчтэй, бат бөх, бага зэрэг ус шингээлтийг байна будаг өндөр чанарыг эзэмшсэн. хулдаас (өнхрөх), хуудас бүтээгдэхүүн, холимог төхөөрөмж цементлэх: полимер материалын үйлдвэрлэл гурван бүлэгт хувааж болно. Одоо АНУ-ын товч тэдгээрийн харцгаая.

чигжээс болон полимер төрөл бүрийн үйлдвэрлэсэн хулдаас. Тэдний найрлага нь мөн винил, боловсруулах аппарат болон пигмент оруулж болно. полимер материалын төрлөөс хамаарч, полиэстр материалтай (Gliphtal), поливинил хлорид, резин, kolloksilinovye болон бусад бүрээс нь ялгах. Түүнээс гадна, тэд бүтцийн baseless орж, sound- нь, суурь unilamellar болон multilamellar, гөлгөр, Атираат болон fleecy гадаргын болон нэг болон олон өнгө тусгаарлагч хуваав.

полимер бүрэлдэхүүн дээр тулгуурлан хийсэн Хавтандах материал, маш бага үрэлтэд тэсвэртэй, химийн эсэргүүцэл ба бат бөх байдаг. Түүхий эд материалын төрлөөс хамаарч, полимер бүтээгдэхүүний энэ төрлийн kumaronopolivinilhloridnye coumarone, PVC, резин, fenolitovye, битум хавтан, түүнчлэн ширхэгийн зөвлөл болон хуваагддаг fiberboard.

screeds зориулсан материал нь тэд их хүч чадал байна, хэрэглэх хамгийн тохиромжтой, эрүүл ахуйн шаардлага хангасан байна. Эдгээр нь холимог Polymer-, полимер бетон, поливинил ацетатын хувааж болно.