Syntetiska polymeregenskaper, typer och exempel

897
Philip Kelley
Syntetiska polymeregenskaper, typer och exempel

De syntetiska polymerer De är alla de som tillverkas av mänskliga händer i laboratorier eller i industriell skala. Strukturellt består de av föreningen av små enheter, kallade monomerer, som länkar för att bilda det som kallas en polymerkedja eller nätverk..

Den nedre övre illustrerar den polymera strukturen av "spaghetti" -typ. Varje svart prick representerar en monomer, kopplad till en annan genom en kovalent bindning. Poängens följd resulterar i tillväxten av polymerkedjorna, vars identitet kommer att bero på monomerens natur.

Dessutom kommer de allra flesta av dess monomerer från petroleum. Detta uppnås genom en serie processer som består i att minska storleken på kolväten och andra organiska arter för att erhålla små och syntetiskt mångsidiga molekyler..

Artikelindex

  • 1 Fastigheter
  • 2 typer
    • 2.1 Termoplaster
    • 2.2 Värmehärdare
    • 2.3 Elastomerer
    • 2.4 Fibrer
  • 3 Exempel
    • 3.1 Nylon
    • 3.2 Polykarbonat
    • 3.3 Polystyren
    • 3.4 Polytetrafluoroeten
  • 4 Referenser

Egenskaper

Precis som de möjliga strukturerna hos polymerer är olika, så är deras egenskaper också. Dessa går hand i hand med linjäritet, förgrening (frånvarande i kedjans bild), bindningarna och molekylvikterna hos monomererna..

Trots det faktum att det finns strukturella mönster som definierar egenskaperna hos en polymer - och därför dess typ - har de flesta vissa egenskaper och egenskaper gemensamt. Några av dessa är:

- De har relativt låga produktionskostnader men höga återvinningskostnader.

- På grund av den stora volymen som deras strukturer kan uppta är de inte särskilt täta material och dessutom mekaniskt mycket resistenta.

- De är kemiskt inerta eller tillräckliga för att motstå angrepp av sura (HF) och basiska (NaOH) ämnen.

- De saknar ledningsband; därför är de dåliga ledare av elektricitet.

Typer

Polymerer kan klassificeras baserat på deras monomerer, deras polymerisationsmekanism och deras egenskaper..

En homopolymer är en som består av monomera enheter av en enda typ:

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

Medan en sampolymer är en som består av två eller flera olika monomerenheter:

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

Ovanstående kemiska ekvationer motsvarar polymerer syntetiserade via tillsats. I dessa växer den polymera kedjan eller nätverket när fler monomerer binder till det.

Å andra sidan, för polymerer via kondensation, åtföljs monomerbindningen av frisättningen av en liten molekyl som "kondenserar":

A + A => A-A + sid

A-A + A => A-A-A + sid...

I många polymerisationer sid = HtvåEller som med polyfenoler syntetiserade med formaldehyd (HCtvå= O).

Enligt deras egenskaper kan syntetiska polymerer klassificeras som:

Termoplaster

De är linjära eller lågförgrenade polymerer, vars intermolekylära interaktioner kan övervinnas genom effekten av temperaturen. Detta resulterar i mjukning och gjutning och gör dem lättare att återvinna..

Termostabil

Till skillnad från termoplaster har värmehärdade polymerer många grenar i sina polymerstrukturer. Detta gör att de kan motstå höga temperaturer utan att deformeras eller smälta på grund av deras starka intermolekylära interaktioner..

Elastomerer

De är de polymerer som klarar ett yttre tryck utan att brytas, deformeras men sedan återgå till sin ursprungliga form.

Detta beror på att deras polymerkedjor är anslutna, men intermolekylära interaktioner mellan dem är tillräckligt svaga för att ge vika under tryck..

När detta inträffar tenderar det förvrängda materialet att ordna sina kedjor i ett kristallint arrangemang, vilket "saktar ner" rörelsen orsakad av tryck. Sedan, när detta försvinner, återgår polymeren till sitt ursprungliga amorfa arrangemang.

Fibrer

De är polymerer med låg elasticitet och töjbarhet tack vare symmetrin i deras polymerkedjor och den stora affiniteten mellan dem. Denna affinitet gör det möjligt för dem att interagera starkt och bilda ett linjärt kristallint arrangemang som är resistent mot mekaniskt arbete..

Denna typ av polymer finner användning vid tillverkning av tyger som bomull, siden, ull, nylon etc..

Exempel

Nylon

Nylon är ett perfekt exempel på en fibrös typ av polymer, som har många användningsområden inom textilindustrin. Dess polymerkedja består av en polyamid med följande struktur:

Denna kedja motsvarar strukturen av nylon 6,6. Om du räknar kolatomerna (grå) som börjar och slutar med de som är fästa vid den röda sfären, finns det sex.

På samma sätt finns det sex kol som separerar de blå sfärerna. Å andra sidan motsvarar de blå och röda sfärerna amidgruppen (C = ONH).

Denna grupp kan interagera genom vätebindningar med andra kedjor, som också kan anta ett kristallint arrangemang tack vare deras regelbundenhet och symmetri..

Med andra ord har nylon alla egenskaper som krävs för att klassificeras som en fiber.

Polykarbonat

Det är en transparent plastpolymer (huvudsakligen termoplast) med vilka fönster, linser, tak, väggar etc. är gjorda. Bilden ovan visar ett växthus tillverkat av polykarbonater.

Hur är dess polymerstruktur och varifrån kommer namnet polykarbonat? I det här fallet hänvisas inte strikt till anjonen CO3två-, men till denna grupp som deltar i kovalenta bindningar inom en molekylär kedja:

Således kan R vara vilken som helst typ av molekyl (mättad, omättad, aromatisk, etc.), vilket resulterar i en bred familj av polykarbonatpolymerer..

Polystyren

Det är en av de vanligaste polymererna i det dagliga livet. Plastkopparna, leksakerna, dator- och tv-föremålen och skyltdockhuvudet på bilden ovan (liksom andra föremål) är gjorda av polystyren.

Dess polymera struktur består av föreningen av n styrener och bildar en kedja med en hög aromatisk komponent (de sexkantiga ringarna):

Polystyren kan användas för att syntetisera andra sampolymerer, såsom SBS (Poly (styren-butadien-styren)), som används i de applikationer som kräver ett resistent gummi.

Polytetrafluoroeten

Även känd som Teflon, det är en polymer som finns i många köksredskap med en antiklämmande verkan (svarta kokkärl). Detta gör att maten kan stekas utan att behöva tillsätta smör eller annat fett..

Dess struktur består av en polymerkedja som "täcks" av F-atomer på båda sidor. Dessa F samverkar mycket svagt med andra partiklar, såsom feta, och förhindrar dem från att fästa vid ytan på pannan..

Referenser

  1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Syntetiska polymerer. Hämtad den 7 maj 2018 från: chemistryexplained.com
  2. Wikipedia. (2018). Lista över syntetiska polymerer. Hämtad den 7 maj 2018 från: en.wikipedia.org
  3. Carnegie Mellon University. (2016). Naturliga vs syntetiska polymerer. Hämtad den 7 maj 2018 från: cmu.edu
  4. Polymer Science Learning Center. (2018). Syntetiska polymerer. Hämtad den 7 maj 2018 från: pslc.ws
  5. Yassine Mrabet. (29 januari 2010). 3D nylon. [Figur]. Hämtad den 7 maj 2018 från: commons.wikimedia.org
  6. Utbildningsportal. (2018). Polymeregenskaper. Hämtad den 7 maj 2018 från: portaleducativo.net
  7. Vetenskapliga texter. (23 juni 2013). Syntetiska polymerer. Hämtad den 7 maj 2018 från: textscientificos.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.