Внутреннее строение трехмерных форм полимера, соединенных вследствие полимеризации, а в некоторых случаях поликонденсации, четко выявлена и часто просматривается на изломе и разрыве материала. Основная часть полимеров – это органические соединения, при этом встречаются нередко – неорганические варианты.
Свойства полимерных материалов определяются в большей степени строением макромолекул, из которых они состоят. Для изменения характеристик материала используют различные добавки:
смазки, которые позволяют избежать прилипания полимерной структуры к металлическим поверхностям оборудования, на котором производится переработка;
красители, применяемые в декоративных целях;
инсектициды и антисептики, способствующие устойчивости к плесени и воздействию насекомых;
пластификаторами, с помощью которых снижается температура переработки, повышается морозоустойчивость и улучшается эластичность;
наполнители в различном фазовом состоянии позволяют изменить специфические свойства материалов;
стабилизаторы, способствующие улучшению прочности полимерных материалов и увеличению срока службы.
Для большинства полимеров характерны различные механические свойства, которые зависят от структуры и внешних факторов воздействия:
нагрузки, давления, температуры. Из достоинств полимерных материалов можно выделить такие как: простота механической обработки;
водо- и газонепроницаемость;
способность к свариванию и склеиванию; химическая устойчивость; низкая теплопроводность;
высокая прочность и эластичность;
малая плотность;
является диэлектриком.
Как и любой другой материал, полимеры обладают недостатками:
горючесть;
слабая твердость;
ускоренное старение;
повышенная ползучесть;
способность к тепловому расширению;
низкая теплостойкость.
Основной характеристикой полимеров считают их деформируемость. Именно по этому признаку в различных температурных режимах обычно оценивают свойства полимерных материалов.
Классификация и свойства полимерных материалов
Полимерные материалы в зависимости от состава или количества компонентов подразделяются на ненаполненные, представленные только одним связующим (полимером) – органическое стекло, в большинстве случаев полиэтиленовая пленка; наполненные, в состав которых для получения требуемого комплекса свойств могут входить наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, пигменты – стеклопластики, текстолит, линолеум и газонаполненные (пено- и поропласты) – пенополистирол, пенополиуретан и др.
В зависимости от физического состояния при нормальной температуре и вязкоупругих свойств полимерные материалы бывают жесткие, полужесткие, мягкие и эластичные.
Жесткие – это твердые, упругие материалы аморфной структуры, имеющие модуль упругости более 1000 МПа. Они хрупко разрушаются с незначительным удлинением при разрыве. К ним относят фенопласты, аминопласты, пластмассы на основе глифталевых и других полимеров.
Плотность полимерных материалов чаще всего находится в пределах 900.1800 кг/м3, т.е. они в 2 раза легче алюминия и в 5.6 раз легче стали. Вместе с тем плотность пористых полимерных материалов (пенопластов) может составлять 30..15 кг/м3, а плотных – превышать 2 000 кг/м3.
Прочность при сжатии полимерных материалов в большинстве случаев превосходит многие традиционные строительные материалы (бетон, кирпич, древесину) и составляет для ненаполненных полимеров около 70 МПа, армированных пластиков – более 200 МПа, при растяжении – для материалов с порошкообразным наполнителем 100.150 МПа, у стекловолокнистых – 276.414 МПа и более.
Теплопроводность таких материалов зависит от их пористости и технологии производства. У пено- и поропластов она составляет 0,03.0,04 Вт/м-К, у остальных – 0,2.0,7 Вт/мК или в 500.600 раз ниже, чем у металлов.
Недостатком многих полимерных материалов является низкая теплостойкость. Например, у большинства из них (на основе полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров) теплостойкость составляет 60.80 °С. На основе фенолоформальдегидных смол теплостойкость может достигать 200 °С и лишь на кремнийорганических полимерах – 350 °С.
Являясь углеводородными соединениями, многие полимерные материалы сгораемы или имеют низкую огнестойкость. К легковоспламеняемым и сгораемым с обильным выделением сажи относятся изделия на основе полиэтилена, полистирола, производных целлюлозы. Трудно сгораемыми являются изделия на основе поливинилхлорида, полиэфирные стеклопластики, фенопласты, которые при повышенной температуре лишь обугливаются. Негорючими являются полимерные материалы с большим содержанием хлора, фтора или кремния.
Многие полимерные материалы при переработке, горении и даже нагревании выделяют опасные для здоровья вещества, такие как угарный газ, фенол, формальдегид, фосген, соляную кислоту и др. Значительным недостаткам их является также высокий коэффициент термического расширения – от 2 до 10 раз выше, чем у стали.
Полимерным материалам свойственна усадка при затвердевании, достигающая 5.8 %. У большей части из них низкий модуль упругости, значительно ниже, чем у металлов. При длительных нагрузках они обладают большой ползучестью. С повышением температуры ползучесть еще больше возрастает, что приводит к нежелательным деформациям.
Примеры полимеров
Полиэтилен. Этот полимер используется для производства пластмассовых пакетов, контейнеров, труб и других изделий. Он обладает хорошей стойкостью к химическим воздействиям и обладает высокой прочностью.
Полистирол. Этот полимер используется для производства стаканчиков для напитков, упаковок и других изделий. Он хрупкий и легкий, при этом обладает хорошей ударопрочностью.
Полиамид. Этот полимер используется для производства нейлоновых изделий, таких как чулки, нитки и прочее. Он обладает высокой прочностью и стойкостью к истиранию.
Поливинилхлорид. Этот полимер используется в строительстве, производстве кабелей и пластиковых изделий. Он обладает хорошей устойчивостью к различным воздействиям и горючести.
Поликарбонат. Этот полимер используется для производства очков, бутылок, пластиковых окон и других изделий. Он обладает высокой прочностью и стойкостью к ультрафиолетовому излучению.
Это лишь некоторые из примеров полимеров, которые мы можем встретить в повседневной жизни. Каждый из этих полимеров имеет свои уникальные свойства и применяется в различных отраслях промышленности.
Полиэтилен
Существует несколько различных типов полиэтилена, включая низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ), высокомолекулярный полиэтилен (ВМПЭ) и ультравысокомолекулярный полиэтилен (УВМПЭ). НМПЭ используется для производства пленки, пакетов и пластиковых труб, а ВМПЭ — для изготовления контактных линз, электроизоляционных материалов и упаковочных изделий. УВМПЭ применяется в бронежилетах, медицинских имплантатах и тросах.
Наиболее известными примерами изделий из полиэтилена являются пластиковые пакеты, пластиковые бутылки для напитков, пластиковая упаковка и изоляционные материалы. Благодаря своей доступности, низкой стоимости, прочности и удобству использования, полиэтилен остается одним из наиболее популярных и широко используемых полимеров в мире.
Полистирол
Полистирол можно разделить на два основных типа: обычный и ударопрочный. Обычный полистирол обладает хрупкостью и хорошей прозрачностью. Ударопрочный полистирол, или пластик ABS, добавляет специальные добавки, чтобы увеличить его прочность и устойчивость к ударам.
Использование полистирола очень широко. Обычный полистирол используется в производстве различных изделий домашнего назначения, таких как посуда, стаканчики, контейнеры для пищевых продуктов и игрушки. Ударопрочный полистирол применяется в автомобильной промышленности, медицине, электронике и других областях, где требуется прочность и устойчивость к воздействию.
Одним из наиболее известных и распространенных примеров изделий из полистирола являются пластиковые стаканчики, которые можно встретить во многих заведениях общественного питания. Они являются удобными и легкими в использовании.
Важно отметить, что полистирол имеет некоторые недостатки. Он очень легок и хрупок, поэтому может легко ломаться при небольшом воздействии силы
Также полистирол плохо перерабатывается и влияет на окружающую среду, поэтому регулярное использование и утилизация полистирола могут иметь негативные последствия для экологии.
Полиамид
Важной особенностью полиамидов является их высокая прочность и жесткость, что делает их идеальными материалами для производства различных изделий и деталей, например, шестерен и приводных ремней. Полиамиды также отличаются хорошей химической стойкостью, устойчивостью к высоким температурам и текучести
Их можно использовать для создания прочных и долговечных изделий, которые могут выдерживать экстремальные условия эксплуатации
Полиамиды также отличаются хорошей химической стойкостью, устойчивостью к высоким температурам и текучести. Их можно использовать для создания прочных и долговечных изделий, которые могут выдерживать экстремальные условия эксплуатации.
Одним из наиболее известных примеров полиамидов является нейлон, который широко используется в текстильной промышленности для производства одежды и аксессуаров. Нейлон также используется для создания линий и сетей в рыболовстве.
Другим примером полиамидов является Капролон, который используется в производстве электроизоляционных материалов, таких как провода и кабели.
Таким образом, полиамиды являются важным классом полимеров, который находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам и возможности быть использованными в разных формах и состояниях.
Эластомеры и их сокращенные обозначения
БК – статический сополимер изобутилена и 0,6 -3,0 % изопрена.
СКЭПТ – сополимер этилена, пропилена и 1-2% несопряженного диена.
СКУ – полиуретановый.
ТЭП – термоэластопласт, блок-сополимер бутадиена и стирола.
Свойства полимеров
Применение полимеров весьма обширно. Это связано с особыми качествами, которых обладает рассматриваемый материал. Сегодня полимерные материалы встречаются в самых различных областях, присутствуют практически в каждом доме. Процесс производства полимерных материалов постоянно совершенствуется, проводится изменение состава, за счет чего он приобретает новые эксплуатационные качества.
Физические свойства полимеров можно охарактеризовать следующим образом:
Низкий показатель коэффициента теплопроводности. Именно поэтому некоторые полимеры могут применяться в качестве изоляции при проведении некоторых работ.
Высокий показатель ТКЛР обуславливается относительно высокой подвижностью связей и постоянной сменой коэффициента деформации.
Несмотря на высокий показатель ТКЛР, полимерные материалы идеально подходят для напыления. В последнее время часто можно встретить ситуацию, когда полимер наносится на поверхность в виде тонкого слоя для придания металлу и другим материал антикоррозионных качеств. Современные технологии нанесения позволяют получать тонкую защитную пленку.
Удельная масса может варьироваться в достаточно большом диапазоне в зависимости от особенностей конкретного состава.
Довольно высокий предел прочности от части вызван повышенной пластичностью. Конечно, показатель существенно уступает тем, которые имеет металл или сплавы.
Прочность полимеров относительно невысокая. Для того чтобы повысить значение ударной вязкости проводится добавление в состав различных дополнительных компонентов, за счет чего получаются особые разновидности полимеров.
Стоит учитывать низкую рабочую температуру. Полимерные материалы плохо справляются с нагревом. Именно поэтому многие варианты исполнения могут работать при температуре не выше 80 градусов Цельсия. Если превысить рекомендуемый температурный порог, то есть вероятность, что сильный нагрев станет причиной повышения пластичности полимерного материала. Слишком высокая пластичность становится причиной снижения прочности и изменение других физических свойств.
Удельное сопротивление может варьироваться в достаточно большом диапазоне. Примером таких полимеров назовем ПВХ твердый, который имеет 1017 Ом×см.
Многие полимерные материалы имеют повышенную горючесть. Этот момент определяет то, что в некоторых отраслях промышленности использовать полимеры нельзя. Кроме этого химический состав определяет то, что при горении могут выделять токсичные вещества или едкий дым.
При применении особой технологии производства поверхность может иметь сниженный показатель коэффициента трения по стали. За счет этого покрытие служит намного дольше, и на нем не появляются дефекты.
Коэффициент линейного расширения составляет от 70 до 200 10-6 на градус Цельсия.
Рассматривая характеристики распространенных полимеров, не стоит забывать о нижеприведенных качествах:
Хорошие диэлектрические свойства позволяют использовать полимерный материал без опаски поражения электричеством. Именно поэтому полимеры довольно часто применяют при создании инструментов и оборудования, предназначенного для работы с электричеством.
Линейные полимеры способны восстанавливать свою первоначальную форму после длительного воздействия нагрузки
Примером можно назвать воздействие поперечной нагрузки, которая изгибает деталь, но после ее пропадания форма не сохраняется.
Важное качество всех полимеров – существенное изменение эксплуатационных качеств при введении небольшого количества примесей.
Сегодня полимерные материалы встречаются в самых различных агрегатных состояниях. Примером можно назвать клей, смазку, герметик, краски, некоторые твердые полимерные материалы
Большое распространение получили твердые пластмассы, которые используются при производстве самого различного оборудования. Как ранее было отмечено, вещество обладает высокой эластичностью, за счет чего был получен силикон, резина, поролон и другие подобные полимерные материалы.
Большое распространение полимерные материалы получили в промышленности, так как имеют повышенную стойкость к неорганическим реактивам. Именно поэтому они применяются при производстве баков для чистой воды или особо чистых реактивов. Вся приведенная выше информация определяет то, что полимеры получили просто огромное распространение в самых различных отраслях. Однако не стоит забывать, что насчитывается несколько десятков основных типов полимерных материалов, все они обладают своими определенными качествами. Именно поэтому следует подробно рассмотреть классификацию полимерных материалов.
Полимеры. Как различить полимеры, пластмассыШаблон:Проверить авторитетность
Что такое полимерыШаблон:Проверить авторитетность
«Коротко о рынке полимерных композиционных материалов», статья, была опубликована в журнале «Полимеры — деньги», 1/2006.
«Прочнее, тверже, долговечнее», статья, была опубликована в журнале «Полимеры — деньги», 3/2006.
«Наполнители для полимеров», статья, была опубликована в журнале «Полимеры — деньги», 3/2006.
Портал об индустрии полимеров
Plast-Tech.ru Полимеры. Всё о переработке пластмасс.Шаблон:Проверить авторитетность
Каталог книг о полимерах
Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Полимер. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .
Классификации полимерных материалов
Зависимо от происхождения полимеры разделяют на синтетические и природные. Несмотря на востребованность природных составляющих, материалы искусственного происхождения, которые производят на низкомолекулярной основе, благодаря синтезу, пользуются большим спросом.
Различия по химическому составу позволяет делить полимерные материалы на:
неорганические, у которых нет однотипных соединений, при этом есть органические радикалы, в качестве дополнительных составляющих;
элементоорганические полимеры, отличаются способностью удерживать в органическом радикальном соединении, атомы неорганики, хорошо сочетающихся с органикой;
органические, которые используют, как основу для пластмассовых изделий.
Характерным отличием структуры, влияющим на свойства материала оказывает макромолекула. Ее вид позволяет разделить полимеры на:
плоские;
ленточного типа;
разветвленной структуры;
линейного характера;
сетчатого типа;
гребнеобразные полимеры;
прочие виды.
По свойствам соединений звеньев, полимерные материалы делят по полярности, влияющую на растворимость материалов в разных средах. Ее определяют по разобщению положительных и отрицательных зарядов. Характера этих связей позволяет разделить полимеры на:
гидрофильные;
гидрофобные;
амфильные.
Иначе говоря, можно отнести перечисленные категории к полярным, неполярным или смешанным. Кроме этого, полимеры имеют разные свойства при изменении температуры. Они бывают:
термопластичные, имеющие свойство размягчения, при увеличении градуса, а при понижении – твердеют;
термореактивные, подвержены разрушению структурных связей между звеньями.
Явным примером, подчеркивающим различие структуры, будет письмо, отправленное по почте, предварительно заклеенное в конверт. В процессе транспортировки, тщательно склеенные поверхности остаются невредимыми. Но стоит нагреть обработанное место на огне или с помощью раскаленного металлического предмета, как клей утратит свои свойства и конверт откроется.
Полимерные материалы делят на два типа: синтетический (искусственный) и огнеупорный. Синтетика встречается в различных сферах жизнедеятельности человека: в строительстве, промышленности, быту и даже – в одежде. Производство искусственного сырья началось в первые годы ХХ века. Первым запатентованным материалом была бакелитовая смола, которая при нагревании меняла форму.
Современные синтетические материалы подвержены влиянию огня и высоких температур, а некоторые из них могут воспламеняться. Чтобы избежать подобное используют добавки, а также синтезируют сырье с помощью хлора или брома. Галогенированный полимерный материал, который получается после обработки, при сжигании образует газ, способствующий повышению коррозии других материалов. Разнообразие структур полимеров по химическому составу позволяет разделить материалы на несколько видов, которые находят все большее применение в народном хозяйстве.
Полиэтилен Известен по широко применяемой упаковке различного назначения. Свойства и низкая себестоимость сделала такие материалы популярными в разных отраслях. Различают полиэтилен низкого давления, который обладает прочной структурой молекул и высокого давления, с противоположными свойствами. Эти материалы имеют одинаковы по химическому составу, но различаются по структуре решетки.
Полипропилен Прозрачный полимер изготовленный методикой экструзии с охлаждением методом полива или другим способом с раздувом. Не контактирует с маслами и жирами, не деформируется при температурных изменениях, пропускает водяные пары. Эти свойства материала применяются в пищевой и строительной отрасли.
Поливинилхлорид Такие материалы с полимерной основой встречается реже других из-за способности быть хрупким и не эластичным. Был популярен в 60-е годы прошлого столетия, при сжигании образует диоксин. Современные материалы вытесняют эти полимеры за счет более высокой экологичности и улучшения структуры сырья.
Полиолефин Благодаря разнообразному строению макромолекул, эти полимеры включает в себя составляющие элементы пропилена и полиэтилена. Более половины производимой полимерной продукции относят к полиофелинам. Стойкость к разрыву, нагреву и усадке, позволит в ближайшем будущем увеличить объемы изготовления этого сырья. Тем более, что экологичность, которой обладают такие материалы выше других полимеров, а при производстве и утилизации – не выделяет вредных веществ.
Элементоорганические соединения
Элементоорганические ВМС, в состав макромолекул которых входят, кроме атомов неорганических элементов – кремния, титана, алюминия — и органические углеводородные радикалы, созданы искусственным путем, и в природе их нет. Классификация полимеров делит их, в свою очередь, на три группы.
Первая группа – это вещества, в которых главная цепь составлена из атомов некоторых элементов, окруженных органическими радикалами.
Во вторую группу входят вещества с основной цепью, содержащей чередующиеся атомы углерода и таких элементов, как сера, азот и другие.
Третья группа включает вещества с органическими главными цепями, окруженными различными элементоорганическими группами.
Примером могут служить кремнийорганические соединения, в частности силикон, обладающий высокой износоустойчивостью.
Неорганические высокомолекулярные соединения в главной цепочке содержат оксиды кремния и металлов – магния, алюминия или кальция. У них нет боковых органических атомных групп. Связи в главных цепочках ковалентные и ионно-ковалентные, что обусловливает их высокую прочность и термостойкость. К ним относятся асбест, керамика, силикатные стекла, кварц.
Наука о полимерах
Наука о полимерах стала развиваться как самостоятельная область знания к началу Второй мировой войны и сформировалась как единое целое в 50-х гг. XX столетия, когда была осознана роль полимеров в развитии технического прогресса и жизнедеятельности биологических объектов. Она тесно связана с физикой, физической, коллоидной и органической химией и может рассматриваться как одна из базовых основ современной молекулярной биологии, объектами изучения которой являются биополимеры.
Карта сайта :
1.
Каталог товаров
2.
.
Ящики / урны
3.
.
Фрезеровка
4.
.
Лазерная резка и гравировка
5.
.
Изделия из листового пластика , оргстекла
6.
.
.
Ящики / урны
7.
.
.
Лототроны
8.
.
.
Подставки
9.
.
.
Диспенсеры
10.
.
.
Фото в стекле
11.
.
.
Плафоны
12.
.
.
Информационные стенды
13.
.
.
Аквариумы
14.
.
.
Объемные буквы
15.
.
.
Дефлектор для кондиционера
16.
.
.
Защита сканера
17.
.
.
Выставочные стенды , витрины
18.
.
.
Мебель из оргстекла
19.
.
.
Кафедры из оргстекла
20.
.
.
Держатели
21.
.
.
Стоики для магазинов
22.
.
.
Герб РФ
23.
.
.
Шашечка , плафон на такси
24.
.
Мусорные контейнеры
25.
.
Напольное покрытие
26.
.
Листовые пластики
27.
.
.
Оргстекло
28.
.
.
Полистирол
29.
.
.
Поликарбонат
30.
.
.
Композиционные материалы
31.
.
.
ПВХ
32.
.
.
ПЭТ
33.
.
.
Полипропилен
34.
.
.
АБС пластик
35.
.
Акрилайты
36.
.
Световые панели
37.
.
Баки
38.
.
Емкости
39.
.
Бочки
40.
.
Бидоны
41.
.
Септики
42.
.
Сани для снегоходов
43.
.
Канистры
44.
.
Тара , ящики , лотки
45.
.
Детские игровые комплексы
46.
.
Мебель пластиковая
47.
.
Поддоны , паллеты
48.
.
Складские лотки
49.
.
Складские контейнеры
50.
.
Теплицы из поликарбоната
51.
.
Промо стойки , рекламные стойки и стенды
52.
.
Трибуны из оргстекла и пластика
53.
.
Мебель из пластика и оргстекла
54.
.
Подносы
55.
.
Монетницы
56.
.
Открывалки
57.
.
Дорожные ограждения и знаки
58.
.
Вкладыш в ванну
59.
.
Террасная доска
60.
.
Полимерпесчаная продукция
61.
.
Сараи , хозблоки , гаражи
62.
.
Тентовые укрытия
63.
.
Жидкая теплоизоляция , эмали
64.
.
Торговые витрины
65.
.
Кровля
66.
.
Теплый пол
67.
.
Станки
68.
.
Фасад
69.
vip
Полимеризация
Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу.
Степень полимеризации обычно обозначается индексом «n» за скобками, включающими в себя структурное (мономерное) звено: (–CH2–CH2–)n
Характерные признаки полимеризации.
В основе полимеризации лежит реакция присоединения.
Полимеризация – цепная реакция, включает стадии инициирования, роста и обрыва цепи.
Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера одинаков.
Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами и принимаете условия пользовательского соглашения.
Рассматривая характеристики распространенных полимеров, не стоит забывать о нижеприведенных качествах:
![[прелесть химии] полимеры](https://mse52.ru/wp-content/uploads/7/f/b/7fbdefc56667537d3657f37e5823b1dd.jpeg)
Примером могут служить кремнийорганические соединения, в частности силикон, обладающий высокой износоустойчивостью.
