1833 yilda J. Berzelius "polimeriya" atamasini kiritdi, uni izomeriya turlaridan biri deb ataydi. Bunday moddalar (polimerlar) bir xil tarkibga ega bo'lishi kerak, ammo etilen va butilen kabi molekulyar og'irligi har xil bo'lishi kerak. J. Berzeliusning xulosasi «polimer» atamasi haqidagi zamonaviy tushunchaga to‘g‘ri kelmaydi, chunki o‘sha davrda haqiqiy (sintetik) polimerlar hali ma’lum emas edi. Sintetik polimerlarga birinchi murojaatlar 1838 (poliviniliden xlorid) va 1839 (polistirol) ga to'g'ri keladi.

Polimerlar kimyosi A. M. Butlerov tomonidan organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi nazariyasi yaratilganidan keyingina vujudga keldi va kauchukni sintez qilish usullarini jadal izlash tufayli yanada rivojlandi (G. Bushard, V. Tilden, K Garries, I. L. Kondakov, S. V. Lebedev). 20-asrning 20-yillari boshidan polimerlarning tuzilishi haqidagi nazariy g?oyalar rivojlana boshladi.

TA’RIF

Polimerlar- molekulalari (makromolekulalari) ko'p sonli takrorlanuvchi guruhlardan (monomerik birliklar) iborat bo'lgan yuqori molekulyar og'irlikdagi kimyoviy birikmalar (bir necha mingdan ko'p milliongacha).

Polimerlarning tasnifi

Polimerlarni tasniflash uchta xususiyatga asoslanadi: ularning kelib chiqishi, kimyoviy tabiati va asosiy zanjirdagi farqlari.

Kelib chiqishi nuqtai nazaridan barcha polimerlar tabiiy (tabiiy) ga bo'linadi, ular orasida nuklein kislotalar, oqsillar, tsellyuloza, tabiiy kauchuk, amber; poliuretan, poliviniliden ftorid, fenol-formaldegid qatronlari va boshqalarni o'z ichiga olgan sintetik (laboratoriyada sintez yo'li bilan olingan va tabiiy analoglari yo'q); sun'iy (laboratoriyada sintez yo'li bilan olinadi, lekin tabiiy polimerlar asosida) - nitrotsellyuloza va boshqalar.

Kimyoviy tabiatiga ko'ra polimerlar organik polimerlar (monomer asosida - organik moddalar - barcha sintetik polimerlar), noorganik (Si, Ge, S va boshqa noorganik elementlar - polisilanlar, polisilik kislotalar asosida) va organoelementlar (qorishmasi) ga bo'linadi. organik va noorganik polimerlar - polisloksanlar) tabiati.

Gomozanjirli va geterozanjirli polimerlar mavjud. Birinchi holda, asosiy zanjir uglerod yoki kremniy atomlaridan (polisilanlar, polistirol), ikkinchisida - turli atomlar (poliamidlar, oqsillar) skeletidan iborat.

Polimerlarning fizik xossalari

Polimerlar yig'ilishning ikkita holati bilan tavsiflanadi - kristalli va amorf, va maxsus xususiyatlar - elastiklik (kichik yuk ostida qaytariladigan deformatsiyalar - kauchuk), past mo'rtlik (plastmassa), yo'naltirilgan mexanik maydon ta'sirida orientatsiya, yuqori yopishqoqlik va polimerning erishi uning shishishi orqali sodir bo'ladi.

Polimerlarni tayyorlash

Polimerlanish reaksiyalari zanjirli reaksiyalar bo‘lib, ular to‘yinmagan birikmalar molekulalarining bir-biriga ketma-ket qo‘shilib, yuqori molekulyar mahsulot – polimer hosil bo‘lishidan iborat (1-rasm).

Guruch. 1. Polimer ishlab chiqarishning umumiy sxemasi

Masalan, polietilen etilenni polimerlash orqali olinadi. Molekulaning molekulyar og'irligi 1 millionga etadi.

n CH 2 \u003d CH 2 \u003d - (-CH 2 -CH 2 -) -

Polimerlarning kimyoviy xossalari

Avvalo, polimerlar polimer tarkibida mavjud bo'lgan funktsional guruhga xos bo'lgan reaktsiyalar bilan tavsiflanadi. Misol uchun, agar polimer tarkibida spirtlar sinfiga xos bo'lgan gidroksoguruh bo'lsa, u holda polimer spirtlar kabi reaktsiyalarda ishtirok etadi.

Ikkinchidan, past molekulyar birikmalar bilan o'zaro ta'sir qilish, tarmoq yoki tarmoqlangan polimerlar hosil bo'lishi bilan polimerlarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri, bir xil polimerni tashkil etuvchi funktsional guruhlar o'rtasidagi reaktsiyalar, shuningdek polimerning monomerlarga parchalanishi (zanjirning buzilishi).

Polimerlarni qo'llash

Polimerlar ishlab chiqarish inson hayotining turli sohalarida - kimyo sanoatida (plastmassa ishlab chiqarish), mashina va samolyotsozlikda, neftni qayta ishlash zavodlarida, tibbiyotda va farmakologiyada, qishloq xo'jaligida (gerbitsidlar, insektitsidlar, pestitsidlar ishlab chiqarish), qurilish sanoatida keng qo'llanilishini topdi. tovush va issiqlik izolatsiyasi), o'yinchoqlar, derazalar, quvurlar, uy-ro'zg'or buyumlari ishlab chiqarish.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

MISOL 1

Mashq qilish	Polistirol qutbsiz organik erituvchilarda yaxshi eriydi: benzol, toluol, ksilen, uglerod tetraklorid. 25 g polistirolni 85 g massali benzolda eritib olingan eritmadagi polistirolning massa ulushini (%) hisoblang. (22,73%).
Yechim	Massa ulushini topish formulasini yozamiz: Benzol eritmasining massasini toping: m eritma (C 6 H 6) \u003d m (C 6 H 6) / (/ 100%)

1. Polimerlar asosida tolalar eritmalar yoki eritmalarni spinnerlar orqali majburlash orqali olinadi, keyin esa qattiqlashadi - bular poliamidlar, poliakrilonitrillar va boshqalar.

2. Polimer plyonkalar teshikli teshiklari bo'lgan qoliplar orqali ekstruziya orqali olinadi yoki harakatlanuvchi lentaga qo'llaniladi. Ular magnit lentalarning asosi bo'lgan elektr izolyatsion va qadoqlash materiali sifatida ishlatiladi.

3. Laklar - plyonka hosil qiluvchi moddalarning organik erituvchilardagi eritmalari.

4. Yopishtiruvchi qatlam bilan ularning sirtlari o'rtasida mustahkam bog'lanishlar hosil bo'lishi sababli turli materiallarni ulashga qodir yopishtiruvchi moddalar, kompozitsiyalar.

5. Plastmassalar

6. Kompozitlar (kompozit materiallar) - plomba bilan mustahkamlangan polimer asosi.

10.4.2. Polimerlarning qo'llanilishi

1. Polietilen agressiv muhitga chidamli, namlikka chidamli va dielektrik. Undan quvurlar, elektrotexnika mahsulotlari, radiotexnika qismlari, izolyatsion plyonkalar, telefon va elektr uzatish liniyalari uchun kabellar qoplamalari tayyorlanadi.

2. Polipropilen - mexanik jihatdan mustahkam, egilish, a??nmaya bardoshli, elastik. Quvurlar, plyonkalar, saqlash tanklari va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

3. Polistirol - kislotalarga chidamli. Mexanik jihatdan kuchli, dielektrik Elektrotexnika, radiotexnikada elektr izolyatsiyalovchi va konstruktiv material sifatida ishlatiladi.

4. Polivinilxlorid - sekin yonadigan, mexanik jihatdan kuchli, elektr izolyatsiyalovchi material.

5. Politetrafloroetilen (PTFE) - dielektrik organik erituvchilarda erimaydi. Keng harorat oralig'ida (-270 dan 260?S gacha) yuqori dielektrik xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, ishqalanishga qarshi va hidrofobik material sifatida ishlatiladi.

6. Polimetil metakrilat (pleksiglas) - konstruktiv material sifatida elektrotexnikada qo'llaniladi.

7. Poliamid - yuqori quvvatga ega, a??nmaya bardoshli, yuqori dielektrik xususiyatlarga ega.

8. Sintetik kauchuklar (elastomerlar).

9. Fenol-formaldegid smolalari - elimlar, laklar, plastmassalar asosi.

10.5. Organik polimer materiallar

10.5.1. Polimerizatsiya termoplastik qatronlar

Polipropilen- C 3 H 6 propilen gazidan olingan termoplastik polimer. (CH 2 \u003d CH - CH 3)

Strukturaviy formula

[-CH2-CH(CH3)-] n.

Polimerizatsiya benzinda Natta usuli bo'yicha 70 ° C haroratda amalga oshiriladi. Muntazam tuzilishga ega polimerni oling. U yuqori kimyoviy qarshilikka ega va faqat 98% H 2 SO 4 va 50% HNO 3 ta'sirida 70 ° dan yuqori haroratlarda yo'q qilinadi.

Polietilenga o'xshash elektr xususiyatlari. Film past gaz va bug 'o'tkazuvchanligiga ega. Yuqori chastotali kabellar va o'rnatish simlarini izolyatsiyalash uchun, yuqori chastotali kondansatkichlar uchun dielektrik sifatida ishlatiladi.

Polizobutilen izobutilen gazining polimerlanish mahsulotidir. Strukturaviy formula:

Poliizobutilenning bir necha turlari mavjud, suyuq past molekulyar og'irlik (1000) va qattiq yuqori molekulyar og'irlik (400000). Bular. polimerlanish darajasiga qarab, u turli xil yopishqoqlikka ega suyuqlik va kauchuk kabi elastik bo'lishi mumkin. Molekulalar yon guruhlarda shoxlangan filamentli simmetrik tuzilishga ega. Bu polietilenga nisbatan materialning yopishqoqligini, katta egiluvchanligini tushuntirishi mumkin. Bu r = 10 15 - 10 16 Ohm sm, e bo'lgan dielektrik. \u003d 2,25 - 2,35, elektr quvvati - 16 - 23 kV / mm.

Poliizobutilenning sovuqqa chidamliligi uning molekulyar og'irligiga bog'liq, og'irligi qanchalik baland bo'lsa, poliizobutilen sovuqqa chidamli bo'ladi.

Sof shaklda yoki kompozitsiyalarda poliizobutilen izolyatsion lentalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi; yuqori chastotali kabellarni izolyatsiyalash (polietilenli kompozitsiyalarda); muhrlar; izolyatsion qozon aralashmalari; yopishtiruvchi materiallar.

Poliizobutilenning sovuq oqimi tufayli yuqori chastotali kabellarni izolyatsiyalash uchun 90% poliizobutilen va 10% polistirolning rezina o'xshash aralashmasi polistirol plyonkasi (styroflex) qatlami bilan ishlatiladi. Bu aralashma yuqori namlikda yuqori elektr xususiyatlariga ega.

Polistirol- stirolning polimerizatsiya mahsuloti - to'yinmagan uglevodorod - vinilbenzol yoki feniletilen -CH 2 CHC 6 H 5.

Stirol molekulasi tarkibida fenolik guruhlar mavjudligi sababli bir oz assimetrikdir.

Oddiy haroratda stirol rangsiz, shaffof suyuqlikdir. Stirolni polimerlash va qattiq dielektrik olish usullaridan eng keng tarqalgan usullar blok va emulsiya polimerizatsiyasi hisoblanadi.

Stirol toksik bo'lib, teri, ko'z va nafas olish yo'llarining tirnash xususiyati keltirib chiqaradi. Polistirol changi havo bilan portlovchi konsentratsiyalarni hosil qiladi.

Zichlik - 1,05 g / sm 3

r , Ohm sm, 10 14 - 10 17

e= 2,55 - 2,52

Polistirol kimyoviy jihatdan chidamli, unga konsentrlangan kislotalar (HNO 3 bundan mustasno) va ishqorlar ta'sir qilmaydi, u efirlarda, ketonlarda, aromatik uglevodorodlarda eriydi va spirtlarda, suvda, o'simlik moylarida erimaydi.

Polimerlanish darajasi sharoitga bog'liq. Siz molekulyar og'irligi 600 000 gacha bo'lgan polimerni olishingiz mumkin.Bu qattiq polimerlar bo'ladi. Ilovalar M.M bilan polimerlar uchun topilgan. 40 000 dan 150 000 gacha 180 - 300 ?S gacha qizdirilganda depolimerizatsiya mumkin. Elektr xossalari polimerlanish usuliga va qutbli aralashmalarning, ayniqsa emulsifikatorlarning mavjudligiga ham bog'liq.

Polistirol mahsulotlari presslash va quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi. Quyidagilarni tayyorlash uchun ishlatiladi: plyonka (styroflex), chiroq panellari, rulonli ramkalar, kalitlarning izolyatsion qismlari, antenna izolyatorlari; kondansatkichlar uchun plyonkalar va boshqalar Yuqori chastotali kabellarni izolyatsiyalash uchun lentalar, yuvish vositalari, qopqoqlar ko'rinishidagi polistirol ishlatiladi.

Kamchiliklari: past issiqlikka chidamlilik va tez qarish tendentsiyasi - panjara yuzasida kichik yoriqlar paydo bo'lishi; bunda elektr quvvati pasayadi va e ortadi.

Polidiklorostirol- polistiroldan zanjirning har bir bo'g'inida ikkita xlor atomining tarkibi va natijada yuqori issiqlikka chidamliligi, issiqlikka chidamliligi bilan farqlanadi.

e= 2,25 - 2,65

PVX- assimetrik tuzilishdagi molekulalarning chiziqli tuzilishiga ega termoplastik sintetik yuqori polimerli birikma. PVXning aniq assimetriyasi va polaritesi xlor bilan bog'liq.

Vinilxlorid H 2 C =CH -Cl polimerizatsiyasi natijasida olinadi. Ishlab chiqarish uchun xom ashyo - dikloroetan va asetilen. Xlorovinil etilenning halid hosilasidir. Oddiy haroratda rangsiz gaz, 12 - 14 ?S haroratda u suyuqlik, -159 ?S da u qattiq moddadir. Vinilxloridning polimerizatsiyasi uchta usulda amalga oshirilishi mumkin: blok, emulsiya va eritmalarda. Eng qo'llaniladigan suvga asoslangan. Turli xil mexanik xususiyatlarga ega, sovuqqa chidamliligi va issiqlikka chidamliligi bilan plastifikatorlar va plomba moddalari qo'shilgan PVX navlari mavjud.

PVX molekulasi shaklga ega

e= 3,1 - 3,4 (800 Gts da)

r = 10 15 - 10 16 Ohm. sm

PVX past gigroskopikdir, nam atmosferada dielektrik xususiyatlarning o'zgarishi ahamiyatsiz.

Mahsulotlar presslash, inyeksion kal?plama, shtamplash, qoliplash yo‘li bilan tayyorlanadi.

PVX turli xil elastiklikdagi plastmassalar shaklida, himoya qoplamalar uchun laklar shaklida qo'llaniladi. Kimyoviy jihatdan gidroksidi, kislotalar, spirt, benzin va mineral moylarga chidamli. Esterlar, ketonlar, aromatik uglevodorodlar uni qisman eritib yuboradi yoki shish paydo bo'lishiga olib keladi.

PVX elektrotexnika sanoatida quyidagi mahsulotlarda qo'llaniladi:

a) akkumulyator batareyalari;

b) elektr izolyatsiyasi va kimyoviy himoya qilish uchun shlanglar;

v) telefon simlari va kabellarini izolyatsiyalash (qo'rg'oshin o'rnini bosuvchi);

d) izolyatsion qistirmalari, vtulkalar va boshqa mahsulotlar.

Yuqori dielektrik yo'qotishlar (yuqori o'tkazuvchanlik) va 60-70 ?S dan yuqori haroratlarda dielektrik sifatida yuqori chastotali zanjirlarda ishlatilmaydi.

Polivinilatsetat- asetilen (C 2 H 2) va sirka kislotasining kimyoviy o'zaro ta'siri natijasida olingan suyuq vinil asetat polimerlari:

yoki CH 2 =CHOCOCH 3. Undan olinadi vinil asetat- rangsiz, efir hidli harakatlanuvchi suyuqlik, 400°C da parchalanadi.

Material polivinilatsetat- rangsiz, hidsiz, qatronlar va kauchuklar orasida o'rta o'rinni egallaydi. Uning xossalari polimerlanish darajasiga bog'liq. MM. 10 000 dan 100 000 gacha. Yumshatish harorati 40 - 50 ° S.

50 - 100 ° C haroratda yuqori polimerli mahsulotlar kauchukga o'xshaydi va salbiy haroratlarda - qattiq, juda elastik.

Barcha polimerlar yorug'likka chidamli, hatto 100 ° C da. Polivinilatsetat qizdirilganda monomerga depolimerizatsiyalanmaydi, lekin sirka kislotasi yo'q qilinishi bilan parchalanadi. Yonmaydi. Bu qutbli polimer. Efirlarda, ketonlar (aseton), metil (CH 3 OH) va etil (C 2 H 5 OH) spirtlarida eriydi, benzinda erimaydi. Suvda ozgina shishiradi, lekin erimaydi.

U asosan "tripleks" xavfsizlik oynasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Elektr izolyatsiyalash texnologiyasida qo'llaniladi. Unga asoslangan laklar yaxshi elektr izolyatsiyalash xususiyatlari, elastiklik, yorug'lik chidamliligi va rangsizligi uchun baholanadi.

Polimetil metakrilat(organik shisha, pleksiglas) - katta texnik qo'llanilishiga ega bo'lgan metakril kislotaning yuqori polimerli efirlarining katta guruhi.

Elektr sanoatida u yordamchi material sifatida ishlatiladi.

Metakrilik kislota metil efirini (metil metakrilat) inisiator ishtirokida polimerlash natijasida olinadi.

573 K da polimetil metakrilat depolimerlanadi va boshlang'ich metil metakrilat monomerini hosil qiladi.

Tarkibi bo'yicha u polivinilatsetatdan yon zanjirda vodorod o'rniga metil guruhi mavjudligi va asosiy zanjir uglerodining efir guruhi bilan kislorod orqali emas, balki uglerod orqali valentlik bog'lanishi bilan farq qiladi.

Past issiqlik qarshiligiga ega (taxminan 56 ° C); e = 3,3 - 4,5; p \u003d 2,3 10 13 - 2 10 12 Ohm. m Elektr izolyatsiyasi uchun mos emas.

Turli ranglarda anilin bo'yoqlari bilan bo'yalgan, strukturaviy, optik va dekorativ material sifatida ishlatiladi. Undan asboblarning korpuslari va tarozilari, shaffof himoya oynalari va qalpoqlari, asbob-uskunalarning shaffof qismlari va boshqalar tayyorlanadi.Organik shisha oson qayta ishlanadi: u burg'ulanadi, arralanadi, buriladi, maydalanadi, sayqallanadi. U yaxshi egiladi, shtamplanadi va polimetilmetakrilatning dikloroetandagi eritmalari bilan birga yopishtiriladi.

polivinil spirti- qattiq polimer tarkibi (-CH 2 -CHOH-) n. Polivinilatsetatning kislota yoki ishqor bilan gidrolizlanishi natijasida olinadi. Polivinil spirti formulasi

Asimmetrik strukturaning chiziqli polimeri. Har bir zanjir zanjirida OH guruhining mavjudligi spirtning yuqori gigroskopikligi va polaritesini belgilaydi. U faqat suvda eriydi. r = 10 7 Ohm sm ga ega. U bosma radio sxemalarini ishlab chiqarishda yordamchi material sifatida ishlatiladi.

Mog'or va bakteriyalarga chidamli. Yog 'va benzinga chidamli membranalar, shlanglar, panellar ishlab chiqarish uchun yaxshi material. 170 ° S haroratda 3-5 soat davomida isitish suvga chidamliligini oshiradi va polivinil spirtining eruvchanligini pasaytiradi.

Oligoeterakrilatlar

Oligomerlar- o'rtacha molekulyar og'irligi (1000 dan kam), monomerlardan katta va polimerlardan kam bo'lgan kimyoviy birikmalar. Ularning asosiy xususiyati tayyor mahsulotning fazoviy yoki chiziqli tuzilishini aniqlaydigan to'yinmagan bog'lanishlar tufayli polimerlanish qobiliyatidir. Polimerizatsiya jarayonida past molekulyar og'irlikdagi mahsulotlar ajralib chiqmaydi, shuning uchun oligomerlar bilan quyish natijasida olingan izolyatsiya qattiq, bo'shliqlar va teshiklarsiz bo'ladi. Ular polimerizatsiya uchun maxsus shartlarni talab qilmaydi (yuqori bosim, harorat, atrof-muhit va boshqalar).

Sanoatda poliester, poliuretan, organosilikon oligomerik birikmalar va ularning modifikatsiyalari ishlab chiqariladi.

Polimerik materiallar bir xil tuzilishga ega ko'plab kichik molekulyar monomerlardan (birliklardan) iborat kimyoviy yuqori molekulyar birikmalardir. Ko'pincha polimerlarni ishlab chiqarish uchun quyidagi monomerik komponentlar qo'llaniladi: etilen, vinilxlorid, vinil dexlorid, vinil asetat, propilen, metil metakrilat, tetrafloroetilen, stirol, karbamid, melamin, formaldegid, fenol. Ushbu maqolada biz polimer materiallar nima ekanligini, ularning kimyoviy va fizik xususiyatlari, tasnifi va turlarini batafsil ko'rib chiqamiz.

Polimerlarning turlari

Ushbu material molekulalarining xususiyati katta bo'lib, quyidagi qiymatga mos keladi: M>5*103. Bu parametrdan pastroq (M=500-5000) darajali birikmalar oligomerlar deyiladi. Past molekulyar birikmalarda massa 500 dan kam bo'ladi.Polimer materiallarning quyidagi turlari ajratiladi: sintetik va tabiiy. Ikkinchisiga tabiiy kauchuk, slyuda, jun, asbest, tsellyuloza va boshqalar kiradi, ammo asosiy o'rinni past molekulyar birikmalardan kimyoviy sintez jarayoni natijasida olingan sintetik polimerlar egallaydi. Yuqori molekulyar materiallarni ishlab chiqarish usuliga qarab, polikondensatsiya yoki qo'shilish reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan polimerlar ajralib turadi.

Polimerizatsiya

Bu jarayon uzoq zanjirlarni olish uchun past molekulyar og'irlikdagi komponentlarning yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmasidir. Polimerlanish darajasi - ma'lum tarkibdagi molekulalardagi "merlar" soni. Ko'pincha polimer materiallarda mingdan o'n minggacha birlik mavjud. Polimerizatsiya yo'li bilan quyidagi tez-tez ishlatiladigan birikmalar olinadi: polietilen, polipropilen, polivinilxlorid, politetrafloroetilen, polistirol, polibutadien va boshqalar.

polikondensatsiya

Bu jarayon bosqichma-bosqich reaktsiya bo'lib, u bir xil turdagi ko'p sonli monomerlarni yoki turli xil guruhlarni (A va B) bir vaqtning o'zida quyidagi qo'shimcha mahsulotlarni hosil qilish bilan polikapasitorlarga (makromolekulalar) birlashtirishdan iborat: uglerod dioksid, vodorod xlorid, ammiak, suv va boshqalar Qachon Polikondensatsiya yordamida silikonlar, polisulfonlar, polikarbonatlar, aminokislotalar, fenolik plastmassalar, poliesterlar, poliamidlar va boshqa polimer materiallar olinadi.

Ko'p qo'shimcha

Bu jarayon to?yinmagan guruhlarning monomerlariga (faol davrlar yoki qo?sh bog?lanishlar) cheklovchi reaksiya birikmalarini o?z ichiga olgan monomerik komponentlarning ko?p marta qo?shilishi reaksiyalari natijasida polimerlar hosil bo?lishi tushuniladi. Polikondensatsiyadan farqli o'laroq, ko'p qo'shilish reaktsiyasi hech qanday qo'shimcha mahsulotsiz davom etadi. Ushbu texnologiyaning eng muhim jarayoni poliuretanlarni davolash va ishlab chiqarishdir.

Polimerlarning tasnifi

Tarkibi bo'yicha barcha polimer materiallar noorganik, organik va organoelementlarga bo'linadi. Ulardan birinchisi (slyuda, asbest, keramika va boshqalar) atom uglerodini o'z ichiga olmaydi. Ular alyuminiy, magniy, kremniy va boshqalar oksidlariga asoslangan.Organik polimerlar eng keng tarqalgan sinfni tashkil qiladi, ular tarkibida uglerod, vodorod, azot, oltingugurt, galogen va kislorod atomlari mavjud. Organoelementli polimer materiallar - bu asosiy zanjirlarda sanab o'tilganlarga qo'shimcha ravishda silikon, alyuminiy, titan va organik radikallar bilan birlasha oladigan boshqa elementlarning atomlariga ega bo'lgan birikmalar. Bunday kombinatsiyalar tabiatda uchramaydi. Bular faqat sintetik polimerlardir. Ushbu guruhning xarakterli vakillari - asosiy zanjiri kislorod va kremniy atomlaridan qurilgan organosilikon asosidagi birikmalar.

Kerakli xususiyatlarga ega polimerlarni olish uchun texnologiya ko'pincha "sof" moddalardan emas, balki ularning organik yoki noorganik komponentlar bilan birikmalaridan foydalanadi. Yaxshi misol - polimer qurilish materiallari: metall-plastmassa, plastmassa, shisha tolali, polimer beton.

Polimerlarning tuzilishi

Ushbu materiallarning xossalarining o'ziga xosligi ularning tuzilishi bilan bog'liq bo'lib, ular o'z navbatida quyidagi turlarga bo'linadi: chiziqli-tarmoqli, chiziqli, katta molekulyar guruhlarga ega bo'lgan fazoviy va juda o'ziga xos geometrik tuzilmalar, shuningdek, narvon. Keling, ularning har birini qisqacha ko'rib chiqaylik.

Chiziqli tarmoqlangan tuzilishga ega bo'lgan polimer materiallar molekulalarning asosiy zanjiridan tashqari, yon shoxlarga ega. Ushbu polimerlarga polipropilen va poliizobutilen kiradi.

Chiziqli tuzilishga ega bo'lgan materiallar uzun zigzag yoki spiral zanjirlarga ega. Ularning makromolekulalari, birinchi navbatda, zanjirning bir tarkibiy guruhi yoki kimyoviy birligidagi saytlarning takrorlanishi bilan tavsiflanadi. Chiziqli tuzilishga ega bo'lgan polimerlar zanjir bo'ylab va ular orasidagi bog'lanish tabiatida sezilarli farq bo'lgan juda uzun makromolekulalar mavjudligi bilan ajralib turadi. Bu molekulalararo va kimyoviy aloqalarni nazarda tutadi. Bunday materiallarning makromolekulalari juda moslashuvchan. Va bu xususiyat polimer zanjirlarining asosi bo'lib, u sifat jihatidan yangi xususiyatlarga olib keladi: yuqori elastiklik, shuningdek, qotib qolgan holatda mo'rtlikning yo'qligi.

Endi fazoviy tuzilishga ega polimer materiallar nima ekanligini bilib olaylik. Ushbu moddalar makromolekulalar bir-biri bilan birlashganda ko'ndalang yo'nalishda kuchli kimyoviy bog'lanishlar hosil qiladi. Natijada, to'rning bir xil bo'lmagan yoki fazoviy asosiga ega bo'lgan mash tuzilishi olinadi. Ushbu turdagi polimerlar chiziqlilarga qaraganda ko'proq issiqlikka chidamlilik va qattiqlikka ega. Ushbu materiallar ko'plab strukturaviy metall bo'lmagan moddalarning asosidir.

Narvonli tuzilishga ega bo'lgan polimer materiallar molekulalari kimyoviy bog' bilan bog'langan juft zanjirlardan iborat. Bularga yuqori qattiqlik, issiqlikka chidamlilik bilan ajralib turadigan organosilikon polimerlari kiradi, bundan tashqari ular organik erituvchilar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

Polimerlarning fazaviy tarkibi

Ushbu materiallar amorf va kristalli hududlardan tashkil topgan tizimlardir. Ulardan birinchisi qattiqlikni kamaytirishga yordam beradi, polimerni elastik qiladi, ya'ni katta qaytariladigan deformatsiyalarga qodir. Kristal faza ularning mustahkamligini, qattiqligini, elastik modulini va boshqa parametrlarini oshiradi, shu bilan birga moddaning molekulyar moslashuvchanligini kamaytiradi. Bunday barcha maydonlar hajmining umumiy hajmga nisbati kristallanish darajasi deb ataladi, bu erda maksimal darajada (80% gacha) polipropilenlar, floroplastlar, yuqori zichlikli polietilenlar mavjud. Polivinilxloridlar, past zichlikdagi polietilenlar pastroq kristallanish darajasiga ega.

Polimer materiallar qizdirilganda qanday harakat qilishiga qarab, ular odatda termoset va termoplastiklarga bo'linadi.

Termoset polimerlari

Ushbu materiallar birinchi navbatda chiziqli tuzilishga ega. Qizdirilganda ular yumshaydi, lekin ularda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar natijasida struktura fazoviy holatga o'zgaradi va modda qattiq moddaga aylanadi. Kelajakda bu sifat saqlanib qoladi. Polimer polimerlari shu printsip asosida qurilgan.Ularning keyingi isishi moddani yumshata olmaydi, faqat uning parchalanishiga olib keladi. Tayyor termoset aralashmasi erimaydi yoki erimaydi, shuning uchun uni qayta ishlash qabul qilinishi mumkin emas. Ushbu turdagi materiallarga epoksi silikon, fenol-formaldegid va boshqa qatronlar kiradi.

Termoplastik polimerlar

Bu materiallar qizdirilganda avval yumshaydi, keyin eriydi, keyin esa soviganida qattiqlashadi. Termoplastik polimerlar bu ishlov berish jarayonida kimyoviy o'zgarishlarga uchramaydi. Bu jarayonni butunlay teskari holga keltiradi. Ushbu turdagi moddalar makromolekulalarning chiziqli tarmoqli yoki chiziqli tuzilishiga ega bo'lib, ular orasida kichik kuchlar ta'sir qiladi va kimyoviy bog'lanishlar mutlaqo yo'q. Ularga polietilenlar, poliamidlar, polistirollar va boshqalar kiradi. Termoplastik turdagi polimer materiallar texnologiyasi ularni suv bilan sovutilgan qoliplarda inyeksion kal?plama, presslash, ekstruziya, puflash va boshqa usullar bilan ishlab chiqarishni ta'minlaydi.

Kimyoviy xossalari

Polimerlar quyidagi holatda bo'lishi mumkin: qattiq, suyuq, amorf, kristal faza, shuningdek, yuqori elastik, yopishqoq va shishasimon deformatsiya. Polimer materiallarning keng qo'llanilishi ularning turli xil agressiv muhitlarga, masalan, konsentrlangan kislotalar va ishqorlarga nisbatan yuqori chidamliligi bilan bog'liq. Ular ta'sir qilmaydi.Bundan tashqari, ularning molekulyar og'irligi ortishi bilan materialning organik erituvchilarda eruvchanligi pasayadi. Va fazoviy tuzilishga ega bo'lgan polimerlar odatda aytib o'tilgan suyuqliklardan ta'sirlanmaydi.

Jismoniy xususiyatlar

Aksariyat polimerlar dielektriklardir, bundan tashqari ular magnit bo'lmagan materiallardir. Amaldagi barcha strukturaviy materiallardan faqat ular eng past issiqlik o'tkazuvchanligiga va eng yuqori issiqlik quvvatiga, shuningdek, termal qisqarishga ega (metalldan taxminan yigirma baravar ko'p). Past harorat sharoitida turli xil plomba agregatlarining mahkamligini yo'qotishining sababi kauchukning shisha o'tishi deb ataladigan narsa, shuningdek, vitrifikatsiyalangan holatda metallar va kauchuklarning kengayish koeffitsientlari o'rtasidagi keskin farqdir.

Mexanik xususiyatlar

Polimerik materiallar ularning tuzilishiga kuchli bog'liq bo'lgan mexanik xususiyatlarning keng doirasi bilan ajralib turadi. Ushbu parametrga qo'shimcha ravishda, moddaning mexanik xususiyatlariga turli xil tashqi omillar katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Bularga quyidagilar kiradi: harorat, chastota, yuklanish davomiyligi yoki tezligi, kuchlanish holatining turi, bosim, atrof-muhitning tabiati, issiqlik bilan ishlov berish va boshqalar. Polimer materiallarning mexanik xususiyatlarining o'ziga xos xususiyati ularning nisbatan yuqori mustahkamligi bilan juda past qattiqlikdir (qiyoslanganda metallarga).

Polimerlar odatda elastik moduli E=1-10 GPa (tolalar, plyonkalar, plastmassalar) ga to'g'ri keladigan qattiq moddalarga va elastik moduli E=1-10 MPa (kauchuklar) bo'lgan yumshoq yuqori elastik moddalarga bo'linadi. . Ularning va boshqalarning yo'q qilish qonuniyatlari va mexanizmi boshqacha.

Polimerik materiallar xossalarning aniq anizotropiyasi, shuningdek, uzoq muddatli yuklanish sharoitida kuchning pasayishi, o'rmalanishning rivojlanishi bilan tavsiflanadi. Shu bilan birga, ular charchoqqa nisbatan ancha yuqori qarshilikka ega. Metalllarga nisbatan ular mexanik xususiyatlarning haroratga keskin bog'liqligi bilan farqlanadi. Polimer materiallarning asosiy xususiyatlaridan biri deformatsiya (egiluvchanlik) hisoblanadi. Ushbu parametrga ko'ra, keng harorat oralig'ida ularning asosiy operatsion va texnologik xususiyatlarini baholash odatiy holdir.

Polimer taxta materiallari

Keling, polimerlarni amaliy qo'llash variantlaridan birini ko'rib chiqaylik, bu materiallarning butun assortimentini ochib beradi. Ushbu moddalar qurilish va ta'mirlash va pardozlash ishlarida, xususan, pol qoplamalarida keng qo'llaniladi. Katta mashhurlik ko'rib chiqilayotgan moddalarning xususiyatlari bilan izohlanadi: ular a??nmaya bardoshli, past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, suvni kam singdiradi, juda kuchli va qattiq, yuqori bo'yoq va lak sifatiga ega. Polimer materiallarni ishlab chiqarishni shartli ravishda uch guruhga bo'lish mumkin: linoleumlar (prokat), plitka mahsulotlari va choksiz pollar uchun aralashmalar. Endi ularning har biriga qisqacha to‘xtalib o‘tamiz.

Linolyumlar har xil turdagi plomba va polimerlar asosida ishlab chiqariladi. Ular, shuningdek, plastifikatorlar, ishlov berish vositalari va pigmentlarni o'z ichiga olishi mumkin. Polimer materialining turiga qarab, poliester (gliftalik), polivinilxlorid, kauchuk, kolloksilin va boshqa qoplamalar farqlanadi. Bundan tashqari, tuzilishga ko'ra, ular asossiz va tovush va issiqlik izolyatsion asosga ega, bir qatlamli va ko'p qatlamli, silliq, junli va gofrirovka qilingan yuzaga, shuningdek, bir va ko'p rangli bo'linadi.

Choksiz pollar uchun materiallar ishlashda eng qulay va gigienik hisoblanadi, ular yuqori quvvatga ega. Ushbu aralashmalar odatda polimer tsement, polimer beton va polivinilatsetatga bo'linadi.

Polimerlar makromolekulyar turdagi birikmalardir. Ularning asosini monomerlar tashkil qiladi, ulardan polimer moddalarning makrozanjirlari hosil bo'ladi. Polimerlardan foydalanish yuqori darajadagi mustahkamlik, a??nmaya bardoshli va boshqa bir qator foydali xususiyatlarga ega materiallarni yaratishga imkon beradi.

Polimerlarning tasnifi

Tabiiy. Tabiiy shakllangan. Misol: amber, ipak, tabiiy kauchuk.

Sintetik. Laboratoriyada ishlab chiqarilgan va tabiiy ingredientlarni o'z ichiga olmaydi. Misol: polivinilxlorid, polipropilen, poliuretan.

sun'iy. Laboratoriyada ishlab chiqariladi, lekin ular tabiiy ingredientlarga asoslangan. Misol: tsellyuloid, nitrotsellyuloza.

Polimerlarning turlari va ularning qo'llanilishi juda xilma-xildir. Insonni o'rab turgan ob'ektlarning aksariyati ushbu materiallar yordamida yaratilgan. Turiga qarab, ular turli xil xususiyatlarga ega bo'lib, ularni qo'llash doirasini belgilaydi.

Biz har kuni sezmagan holda duch keladigan bir qator keng tarqalgan polimerlar mavjud:

• Polietilen. Namlikka chidamliligi, agressiv muhitga chidamliligi va dielektrik xususiyatlari talab qilinadigan qadoqlash, quvurlar, izolyatsiya va boshqa mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
• Fenol formaldegid. Bu plastmassa, laklar va yopishtiruvchi moddalarning asosidir.
• Sintetik kauchuk. Bu tabiiydan ko'ra yaxshiroq kuch xususiyatlariga va a??nma qarshilikka ega. Undan kauchuk va unga asoslangan turli xil materiallar tayyorlanadi.
• Polimetil metakrilat - taniqli plexiglass. Elektr texnikasida, shuningdek, boshqa sanoat sohalarida konstruktiv material sifatida ishlatiladi.
• Poliamil. U mato va ip yasash uchun ishlatiladi. Bu kapron, neylon va boshqa sintetik materiallar.
• Politetrafloroetilen, aka Teflon. U tibbiyot, oziq-ovqat sanoati va boshqa turli sohalarda qo'llaniladi. Bir vaqtlar juda mashhur bo'lgan teflon bilan qoplangan kostryulkalar hamma biladi.
• Polivinilxlorid, aka PVX. Ko'pincha simi izolyatsiyasi, teri, deraza profillari, cho'zilgan shiftlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan plyonka shaklida topiladi. U juda keng foydalanish doirasiga ega.
• Polistirol. U uy-ro'zg'or buyumlari va keng turdagi qurilish materiallarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
• Polipropilen. Ushbu polimerdan quvurlar, idishlar, to'qilmagan materiallar, uy-ro'zg'or buyumlari, qurilish yopishtiruvchi va mastikalar tayyorlanadi.

Polimerlar qayerda ishlatiladi?

Polimer materiallar doirasi juda keng. Endi biz ishonch bilan aytishimiz mumkin - ular sanoat va ishlab chiqarishda deyarli har qanday sohada qo'llaniladi. Sifatlari tufayli polimerlar tabiiy materiallarni to'liq almashtirdilar, ular xarakteristikalari jihatidan ulardan sezilarli darajada past. Shuning uchun polimerlarning xususiyatlarini va ularning qo'llanilishini ko'rib chiqishga arziydi.

Tasnifi bo'yicha materiallarni quyidagilarga bo'lish mumkin:

• kompozitlar;
• plastmassalar;
• filmlar;
• tolalar;
• laklar;
• kauchuk;
• yopishtiruvchi moddalar.

Har bir navning sifati polimerlarning ko'lamini belgilaydi.

Hayot

Atrofga nazar tashlasak, biz sintetik materiallardan tayyorlangan juda ko'p sonli mahsulotlarni ko'rishimiz mumkin. Bu maishiy texnika, matolar, o'yinchoqlar, oshxona anjomlari va hatto uy kimyoviy moddalarining qismlari. Aslida, bu oddiy plastik taroqdan kir yuvish kukunigacha bo'lgan mahsulotlarning katta assortimentidir.

Bunday keng tarqalgan foydalanish ishlab chiqarishning arzonligi va yuqori sifat xususiyatlari bilan bog'liq. Mahsulotlar bardoshli, gigienik, inson tanasi uchun zararli komponentlarni o'z ichiga olmaydi va universaldir. Hatto oddiy neylon taytlar ham polimer komponentlardan tayyorlangan. Shuning uchun kundalik hayotda polimerlar tabiiy materiallarga qaraganda ancha tez-tez ishlatiladi. Ular sifat jihatidan ulardan sezilarli darajada oshib ketadi va mahsulotning past narxini ta'minlaydi.

Misollar:

• plastik idishlar va qadoqlash;
• turli xil maishiy texnika qismlari;
• sintetik matolar;
• o'yinchoqlar;
• oshxona anjomlari;
• hammom mahsulotlari.

Plastmassadan yoki sintetik tolalarni o'z ichiga olgan har qanday narsa polimerlar asosida ishlab chiqariladi, shuning uchun misollar ro'yxati cheksiz bo'lishi mumkin.

Qurilish sektori

Qurilishda polimerlardan foydalanish ham juda keng. Ular nisbatan yaqinda, taxminan 50-60 yil oldin qo'llanila boshlandi. Endi qurilish materiallarining aksariyati polimerlar yordamida ishlab chiqariladi.

Asosiy yo'nalishlar:

• har xil turdagi o'rab turgan va qurilish inshootlarini ishlab chiqarish;
• yopishtiruvchi moddalar va ko'piklar;
• muhandislik kommunikatsiyalarini ishlab chiqarish;
• issiqlik va gidroizolyatsiya uchun materiallar;
• O'z-o'zidan tekislanadigan pollar;
• turli xil pardozlash materiallari.

Yopuvchi va qurilish konstruksiyalari sohasida bular polimer beton, kompozit armatura va nurlar, ikki oynali oynalar uchun ramkalar, polikarbonat, shisha tolali va ushbu turdagi boshqa materiallar. Polimer asosidagi barcha mahsulotlar yuqori mustahkamlik xususiyatlariga, uzoq xizmat qilish muddatiga va salbiy tabiiy hodisalarga chidamliligiga ega.

Yopishtiruvchi moddalar namlikka chidamli va mukammal yopishadi. Ular turli materiallarni yopishtirish uchun ishlatiladi va yuqori bog'lanish kuchiga ega. Ko'piklar bo'g'inlarni yopish uchun ideal echimdir. Ular yuqori issiqlik tejamkorlik xususiyatlarini ta'minlaydi va turli xil sifatlarga ega bo'lgan juda ko'p navlarga ega.

Muhandislik kommunikatsiyalarini ishlab chiqarishda polimer materiallardan foydalanish eng keng tarqalgan sohalardan biridir. Ular suv ta'minoti, elektr ta'minoti, issiqlik tejash, kanalizatsiya tarmoqlarini jihozlash, shamollatish va isitish tizimlarida qo'llaniladi.

Issiqlik izolyatsiyasi uchun materiallar mukammal issiqlik tejovchi xususiyatlarga ega, past og'irlik va arzon narxga ega. Gidroizolyatsiya suvga chidamlilikning yuqori darajasiga ega va turli shakllarda (rulonli mahsulotlar, chang yoki suyuq aralashmalar) ishlab chiqarilishi mumkin.

Polimer pollar - bu mashaqqatli ishlamasdan, qo'pol asosda mukammal tekis sirtni yaratishga imkon beruvchi maxsus materialdir. Ushbu texnologiya ham maishiy, ham sanoat qurilishida qo'llaniladi.

Zamonaviy sanoat polimerlar asosidagi pardozlash materiallarining keng assortimentini ishlab chiqaradi. Ular boshqa tuzilishga va chiqarish shakliga ega bo'lishi mumkin, ammo xarakteristikalar bo'yicha ular har doim tabiiy qoplamalardan ustun turadi va ancha past narxga ega.

Dori

Polimerlardan tibbiyotda foydalanish keng tarqalgan. Eng oddiy misol - bir martalik shpritslar. Ayni paytda tibbiyot sohasida qo‘llaniladigan 3 mingga yaqin mahsulot ishlab chiqarilmoqda.

Bu sohada eng ko'p ishlatiladigan silikonlar. Ular plastik jarrohlik amaliyotini o'tkazishda, kuyish yuzalarida himoya yaratishda, shuningdek, turli xil mahsulotlarni ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi. Tibbiyotda polimerlar 1788 yildan beri qo'llanila boshlandi, ammo cheklangan miqdorda. Va 1895 yilda ular suyak nuqsoni tsellyuloid asosidagi polimer bilan yopilgan operatsiyadan keyin yanada keng tarqaldi.

Ushbu turdagi barcha materiallarni qo'llash bo'yicha uch guruhga bo'lish mumkin:

• 1-guruh - tanaga kiritish uchun. Bular sun'iy organlar, protezlar, qon o'rnini bosuvchi moddalar, elimlar, dorilar.
• 2-guruh - to'qimalar bilan aloqada bo'lgan polimerlar, shuningdek tanaga kiritish uchun mo'ljallangan moddalar. Bular qon va plazma, stomatologik materiallar, shpritslar va tibbiy asbob-uskunalarni tashkil etuvchi jarrohlik asboblarini saqlash uchun idishlardir.
• 3-guruh - to'qimalar bilan aloqa qilmaydigan va tanaga kiritilmagan materiallar. Bular asbob-uskunalar va asboblar, laboratoriya idishlari, inventar, shifoxona anjomlari, choyshablar, ko'zoynak romlari va linzalari.

Qishloq xo'jaligi

Polimerlar issiqxonalarda va melioratsiyada eng faol qo'llaniladi. Birinchi holda, turli xil plyonkalar, agrofibre, uyali polikarbonat, shuningdek, armatura kerak bo'ladi. Bularning barchasi issiqxonalar qurish uchun zarurdir.

Melioratsiyada polimer materiallardan tayyorlangan quvurlar qo'llaniladi. Ular metallga qaraganda kamroq og'irlik, arzon narx va uzoqroq xizmat qilish muddatiga ega.

Oziq-ovqat sanoati

Oziq-ovqat sanoatida polimer materiallar idishlar va qadoqlash uchun ishlatiladi. Qattiq plastmassa yoki plyonka shaklida bo'lishi mumkin. Asosiy talab - sanitariya-epidemiologiya me'yorlariga to'liq rioya qilish. Oziq-ovqat muhandisligida polimerlarsiz qilolmaysiz. Ulardan foydalanish don va boshqa quyma mahsulotlarni tashishda muhim bo'lgan minimal yopishqoqlik bilan yuzalarni yaratishga imkon beradi. Bundan tashqari, non pishirish va yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish liniyalarida yopishqoqlikka qarshi qoplamalar kerak.

Polimerlar inson faoliyatining turli sohalarida qo'llaniladi, bu ularning yuqori talabiga olib keladi. Ularsiz qilish mumkin emas. Tabiiy materiallar foydalanishning muayyan shartlarini qondirish uchun zarur bo'lgan bir qator xususiyatlarni ta'minlay olmaydi.

"Polimer materiallar" atamasi umumiydir. U sintetik plastmassalarning uchta keng guruhini birlashtiradi, xususan: polimerlar; plastmassalar va ularning morfologik xilma-xilligi - polimer kompozit materiallar (PCM) yoki ular ham deyilganidek, mustahkamlangan plastmassalar. Ushbu guruhlar uchun umumiy narsa shundaki, ularning majburiy qismi polimer komponenti bo'lib, u materialning asosiy termal deformatsiyasini va texnologik xususiyatlarini belgilaydi. Polimer komponenti boshlang'ich past molekulyar moddalar molekulalari - monomerlar o'rtasidagi kimyoviy reaksiya natijasida olingan organik yuqori molekulyar moddadir.

Polimerlar yuqori molekulyar moddalarni (gomopolimerlarni) ularga kiritilgan qo'shimchalar, ya'ni stabilizatorlar, inhibitorlar, plastifikatorlar, moylash materiallari, antiradlar va boshqalar deb atash odatiy holdir.. Fizik jihatdan polimerlar gomofazali materiallar bo'lib, ular gomopolimerlarga xos bo'lgan barcha fizik-kimyoviy xususiyatlarni saqlaydi.

plastmassalar dispers yoki qisqa tolali plomba moddalar, pigmentlar va boshqa ommaviy komponentlarni o'z ichiga olgan polimerlarga asoslangan kompozit materiallar deb ataladi. To'ldiruvchilar doimiy faza hosil qilmaydi. Ular (dispers muhit) polimer matritsasida (dispersion muhit) joylashgan. Jismoniy jihatdan plastmassalar izotropik (barcha yo'nalishlarda bir xil) jismoniy makro xususiyatlariga ega heterofazali materiallardir.
Plastmassalarni ikkita asosiy guruhga bo'lish mumkin - termoplastik va termoset. Termoplastiklar - bir marta shakllantirilgandan keyin eritilib, yana qolipga solinadiganlar; termoset, bir marta qoliplangan, endi erimaydi va harorat va bosim ta'sirida boshqa shaklga ega bo'lolmaydi. Qadoqlashda ishlatiladigan deyarli barcha plastmassalar termoplastikdir, masalan, polietilen va polipropilen, polistirol, polivinilxlorid, polietilen tereftalat, neylon (neylon), polikarbonat, polivinilatsetat, polivinil spirt va boshqalar.
Plastmassalarni, shuningdek, ularni poliaddition yoki polikondensatsiya mexanizmi tomonidan ishlab chiqarilgan polimerlarga polimerlash uchun ishlatiladigan usulga ko'ra tasniflash mumkin. Ko'p qo'shimcha polimerlar erkin radikallar yoki ionlarni o'z ichiga olgan mexanizm orqali ishlab chiqariladi, bunda kichik molekulalar o'sib borayotgan zanjirga tez qo'shiladi, ular bilan birga molekulalar hosil bo'lmaydi. Polikondensatsiya polimerlari molekulalardagi funktsional guruhlarning bir-biri bilan reaksiyaga kirishishi natijasida hosil bo'ladi, shuning uchun uzun polimer zanjiri bosqichma-bosqich hosil bo'ladi va har bir reaktsiya bosqichida odatda suv kabi past molekulyar og'irlikdagi qo'shma mahsulot hosil bo'ladi. Ko'pgina qadoqlash polimerlari, shu jumladan poliolefinlar, polivinilxlorid va polistirol, poliaddition (polimerizatsiya) mexanizmi bilan olingan polimerlardir.

Polimerlanish reaktsiyasi to'yinmagan birikmalar molekulalarining bir-biriga ketma-ket qo'shilishi bilan yuqori molekulyar og'irlikdagi mahsulot - polimer hosil bo'ladi. Polimerlanishga uchragan alken molekulalari monomerlar deyiladi. Makromolekulada takrorlanuvchi elementar birliklar soni polimerlanish darajasi deyiladi (n bilan belgilanadi). Polimerlanish darajasiga qarab bir xil monomerlardan har xil xossaga ega moddalarni olish mumkin. Shunday qilib, qisqa zanjirli polietilen (n = 20) moylash xususiyatiga ega suyuqlikdir. Zanjir uzunligi 1500-2000 bo'lgan polietilen - bu qattiq, ammo moslashuvchan plastik material bo'lib, undan plyonkalar olish, shisha va boshqa idishlar, elastik quvurlar va boshqalarni tayyorlash mumkin. Va nihoyat, 5-6 ming bog'lamli maqsadli uzunligi bo'lgan polietilen quyma mahsulotlar, qattiq quvurlar, mustahkam iplar tayyorlanishi mumkin bo'lgan qattiq moddadir.

Agar polimerlanish reaksiyasida oz miqdordagi molekulalar ishtirok etsa, u holda past molekulyar moddalar, masalan, dimerlar, trimerlar va boshqalar hosil bo'ladi.Polimerlanish reaksiyalarining paydo bo'lish shartlari juda xilma-xildir. Ba'zi hollarda katalizatorlar va yuqori bosim kerak. Lekin asosiy omil monomer molekulasining tuzilishi. To?yinmagan (to?yinmagan) birikmalar ko?p bog?lanishning uzilishi tufayli polimerlanish reaksiyasiga kiradi.

Polimerlanish zanjirli reaksiya bo'lib, uning boshlanishi uchun monomer molekulalarini tashabbuskorlar deb ataladigan moddalar yordamida faollashtirish kerak. Bunday reaksiya tashabbuskorlari erkin radikallar yoki ionlar (kationlar, anionlar) bo'lishi mumkin. Boshlovchining tabiatiga ko'ra, radikal, katyonik yoki anion polimerizatsiya mexanizmlari farqlanadi.

Plastmassalarning kimyoviy va fizik xususiyatlari ularning kimyoviy tarkibi, o'rtacha molekulyar og'irligi va molekulyar og'irligi taqsimoti, qayta ishlash (va foydalanish) tarixi va qo'shimchalarning mavjudligi bilan belgilanadi.

Polimer kompozit materiallar plastikning bir turi hisoblanadi. Ular dispers emas, balki mustahkamlovchi, ya'ni PKMda mustaqil uzluksiz fazani tashkil etuvchi mustahkamlovchi plomba moddalarni (tolalar, matolar, lentalar, namat, monokristallar) ishlatishi bilan farqlanadi. Bunday PCMlarning alohida navlari laminatlangan plastmassalar deb ataladi. Ushbu morfologiya eng yuqori zamonaviy talablarga javob beradigan juda yuqori deformatsiyaga chidamlilik, charchoq, elektrofizik, akustik va boshqa maqsadli xususiyatlarga ega bo'lgan plastmassalarni olish imkonini beradi.

Polimerlarning struktura formulalari qisqacha quyidagicha yoziladi: elementar birlikning formulasi qavs ichiga olinadi va pastki o'ngga n harfi qo'yiladi. Masalan, polietilenning strukturaviy formulasi (-CH 2 -CH 2 -) n. Polimerning nomi monomer nomidan va poli- prefiksidan, masalan, polietilen, polivinilxlorid, polistirol va boshqalardan iborat degan xulosaga kelish oson.

Eng keng tarqalgan uglevodorod polimerlari polietilen va polipropilendir.

Polietilen etilenni polimerlash orqali olinadi. Polipropilen propilenning (propen) stereospesifik polimerizatsiyasi natijasida olinadi.
Stereospesifik polimerizatsiya - bu qat'iy tartiblangan fazoviy tuzilishga ega bo'lgan polimerni olish jarayoni.

Ko'pgina boshqa birikmalar polimerizatsiyaga qodir - CH 2 \u003d CH-X umumiy formulasiga ega etilen hosilalari, bu erda X turli atomlar yoki atomlar guruhlari.

Polimerlarning turlari

Poliolefinlar bir xil kimyoviy tabiatga ega polimerlar sinfi (kimyoviy formulasi -(CH 2) - n) molekulyar zanjirlarning turli fazoviy tuzilishiga ega, shu jumladan polietilen va polipropilen. Aytgancha, barcha uglevodlar, masalan, tabiiy gaz, shakar, kerosin va yog'och, xuddi shunday kimyoviy tuzilishga ega. Umuman olganda, dunyoda har yili 150 million tonna polimer ishlab chiqariladi va poliolefinlar bu miqdorning taxminan 60% ni tashkil qiladi. Kelajakda poliolefinlar bizni bugungi kunga qaraganda ko'proq o'rab oladi, shuning uchun ularni batafsil ko'rib chiqish foydalidir.
Poliolefinlarning ultrabinafsha, oksidlovchi moddalarga chidamliligi, yirtilib ketish, teshilish, qizdirish va yirtish paytida qisqarish kabi xususiyatlar majmuasi polimer materiallar va mahsulotlarni olish jarayonida molekulalarning yo'naltirilgan cho'zilish darajasiga qarab juda keng diapazonda o'zgaradi. .
Ayniqsa shuni ta'kidlash kerakki, poliolefinlar inson tomonidan ishlatiladigan ko'pgina materiallarga qaraganda ekologik toza. Shisha, yog'och va qog'oz, beton va metall ishlab chiqarish, tashish va qayta ishlashda juda ko'p energiya sarflanadi, ularning ishlab chiqarilishi muqarrar ravishda atrof-muhitni ifloslantiradi. An'anaviy materiallarni utilizatsiya qilish ham zararli moddalarni chiqaradi va energiyani isrof qiladi. Poliolefinlar zararli moddalar chiqarmasdan va minimal energiya sarfi bilan ishlab chiqariladi va utilizatsiya qilinadi va poliolefinlarni yoqish paytida suv bug'lari va karbonat angidrid ko'rinishidagi qo'shimcha mahsulotlar bilan katta miqdorda sof issiqlik chiqariladi.

Polietilen
Qadoqlash uchun ishlatiladigan barcha plastmassalarning qariyb 60% polietilen bo'lib, u asosan arzonligi tufayli, shuningdek, ko'plab ilovalar uchun ajoyib xususiyatlari tufayli keng qo'llaniladi.

Yuqori zichlikdagi polietilen (HDPE - past bosim) barcha plastmassalardan eng oddiy tuzilishga ega, u etilenning takroriy birliklaridan iborat:
-(CH 2 -CH 2) - n yuqori zichlikdagi polietilen.

Past zichlikdagi polietilen (LDPE - yuqori bosim) bir xil kimyoviy formulaga ega, ammo uning tuzilishi tarvaqaylab ketganligi bilan farq qiladi:
-(CH 2 -CHR) - n past zichlikdagi polietilen,
Bu erda R -H, -(CH 2) n, -CH 3 yoki undan murakkab ikkilamchi dallanish bo'lishi mumkin.

Polietilen oddiy kimyoviy tuzilishi tufayli kristall panjaraga osonlik bilan buklanadi va shuning uchun yuqori kristallik darajasiga ega. Zanjirning shoxlanishi bu kristallanish qobiliyatiga xalaqit beradi, natijada hajm birligida kamroq molekulalar va shuning uchun zichlik past bo'ladi.

LDPE - yuqori bosimli polietilen. Plastmassa, ozgina mot, teginish uchun mumsimon, ekstruziya yo'li bilan puflangan quvurli plyonkaga yoki tekis qolip va sovutilgan rolik orqali tekis plyonkaga ishlov beriladi. LDPE plyonkasi kuchlanish va siqilishda kuchli, zarba va yirtiqqa chidamli, past haroratlarda kuchli. Uning xususiyati bor - juda past yumshatuvchi harorat (taxminan 100 daraja Selsiy).

HDPE - past bosimli polietilen. HDPE plyonkasi LDPE filmlariga qaraganda qattiq, bardoshli, teginish uchun kamroq mumli. Puflangan yengli ekstruziya yoki tekis yengli ekstruziya orqali olinadi. 121 ° C yumshatish harorati bug 'sterilizatsiyasini ta'minlaydi. Ushbu filmlarning sovuqqa chidamliligi HDPE filmlari bilan bir xil. Cho'zish va siqilish qarshiligi yuqori, zarba va yirtiqqa chidamliligi LDPE plyonkalariga qaraganda kamroq. HDPE plyonkalari namlik uchun ajoyib to'siqdir. Yog'larga, yog'larga chidamli.
Xaridlaringizni joylashtirgan “shitirlash” futbolka sumkasi HDPE dan tayyorlangan.
HDPE ning ikkita asosiy turi mavjud. 1930-yillarda birinchi marta ishlab chiqarilgan "eski" tur yuqori harorat va bosimlarda polimerlanadi, bu zanjir reaktsiyalarining sezilarli tezligini ta'minlash uchun etarlicha energiyaga ega bo'lib, bu uzoq va qisqa zanjirning shoxlanishiga olib keladi. . Ushbu turdagi HDPE ba'zan yuqori bosimli polietilen (LDPE, HD-HDPE, yuqori bosim tufayli) deb ataladi, agar uni chiziqli past bosimli polietilendan, LDPEning "yosh" turidan ajratish zarurati tug'ilsa.

Xona haroratida polietilen juda yumshoq va moslashuvchan materialdir. Sovuq sharoitda bu moslashuvchanlikni yaxshi saqlaydi, shuning uchun u muzlatilgan oziq-ovqat qadoqlarida qo'llaniladi. Biroq, yuqori haroratlarda, masalan, 100 ° C., u ba'zi ilovalar uchun juda yumshoq bo'ladi. HDPE LDPEga qaraganda yuqori mo'rtlik va yumshatilish nuqtasiga ega, ammo baribir issiq to'ldirish uchun mos idish emas.

Qadoqlash uchun ishlatiladigan barcha plastmassalarning taxminan 30% HDPE hisoblanadi. Bu arzonligi, qoliplash qulayligi va ko'plab ilovalarda mukammal ishlashi tufayli eng ko'p ishlatiladigan shisha plastmassa hisoblanadi. Tabiiy ko'rinishida HDPE sutli oq, shaffof ko'rinishga ega va shuning uchun o'ta shaffoflik talab qilinadigan ilovalar uchun mos emas.

Ba'zi ilovalarda HDPE dan foydalanishning kamchiliklaridan biri uning stressli yorilish tendentsiyasidir, bu stress va mahsulot bilan aloqa qilish sharoitida plastik idishning ishdan chiqishi sifatida tavsiflanadi, bu faqat muvaffaqiyatsizlikka olib kelmaydi. Polietilenda ekologik stressning yorilishi polimerning kristalliligi bilan bog'liq.

LDPE eng ko'p ishlatiladigan qadoqlash polimeri bo'lib, barcha qadoqlash plastmassalarining taxminan uchdan bir qismini tashkil qiladi. Past kristalliligi tufayli u HDPE ga qaraganda yumshoqroq, moslashuvchan materialdir. Uning arzonligi tufayli sumkalar va sumkalar uchun tanlangan materialdir. LDPE HDPE ga qaraganda yaxshiroq tiniqlikka ega, ammo baribir ba'zi qadoqlash ilovalari uchun kerakli bo'lgan kristalli tiniqlikka ega emas.

Polipropilen
U mukammal shaffoflik (shakllantirish paytida tez sovutish bilan), yuqori erish nuqtasi, kimyoviy va suvga chidamliligi bilan ajralib turadi. PP suv bug'ining o'tishiga imkon beradi, bu esa uni oziq-ovqat mahsulotlarini (non, o'tlar, oziq-ovqat mahsulotlari) "nafas olish" uchun, shuningdek gidro-shamol izolyatsiyasi uchun qurilishda ajralmas holga keltiradi. PP kislorod va oksidlovchilarga sezgir. U puflangan ekstruziya yoki tekis qolip orqali barabanga quyilishi yoki suv hammomida sovutilishi bilan qayta ishlanadi. U yaxshi shaffoflik va porloqlikka ega, yuqori kimyoviy qarshilik, ayniqsa yog'lar va yog'larga, atrof-muhit ta'sirida yorilib ketmaydi.

PVX
Uning sof shaklida, mo'rtlik va egiluvchanlik tufayli kamdan-kam qo'llaniladi. Arzon. U puflangan ekstruziya yoki tekis teshikli ekstruziya orqali plyonkaga ishlov berilishi mumkin. Eritma juda yopishqoq. PVX termal jihatdan beqaror va korroziydir. Haddan tashqari qizib ketganda va yonganda, u juda zaharli xlor birikmasi - dioksinni chiqaradi. 60—70-yillarda keng tarqalgan. U yanada ekologik toza polipropilen bilan almashtiriladi.