Công nghệ Nhựa, chủng loại, sản xuất và sử dụng

vật liệu polime - một hợp chất hóa học cao phân tử mà bao gồm nhiều monome malomolekulyarnyh (đơn vị) của cấu trúc tương tự. Thông thường các polyme được sử dụng để sản xuất các thành phần monome sau: etylen, vinyl clorua, vinildenhlorid, vinyl acetate, propylen, methyl methacrylate, tetrafluoroethylene, styrene, urê, melamine, formaldehyde, phenol. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận một cách chi tiết những gì vật liệu polime, cũng như hóa học của chúng và tính chất vật lý, phân loại và các loại.

loại polyme

Một đặc điểm của các phân tử của vật liệu này là lớn trọng lượng phân tử, tương ứng với giá trị sau: M> 5 * 103. Hợp chất với một mức độ thấp hơn của tham số này (M = 500-5000), được gọi là oligomer. Tại các hợp chất trọng lượng phân tử thấp nhỏ hơn 500. Các loại sau đây của vật liệu polime: tổng hợp và tự nhiên. Loại thứ hai thường được gọi bằng cao su tự nhiên, mica, len, amiăng, cellulose, và t. D. Tuy nhiên, các loại polyme tổng hợp cơ bản chiếm không gian nhân vật mà là thu được bằng quá trình tổng hợp hóa học của các hợp chất của cấp độ phân tử thấp. Tùy thuộc vào phương pháp chế tạo vật liệu cao phân tử, là polyme phân biệt được hoặc bằng polycondensation, hoặc bằng phản ứng cộng.

trùng hợp

Quá trình này là một hiệp hội của các thành phần trọng lượng phân tử thấp trong trọng lượng phân tử cao để cung cấp cho chuỗi dài. Số lượng mức độ trùng hợp - là số lượng "mer" trong các phân tử của các thành phần. Thông thường, các vật liệu polime chứa từ hàng ngàn đến hàng chục ngàn đơn vị. Bằng cách trùng hợp, các hợp chất sau đây thường được sử dụng: polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polybutadiene, và những người khác.

polycondensation

Quá trình này là một bước đáp ứng, mà là một hợp chất hoặc một số lượng lớn các monome tương tự, hoặc một cặp của các nhóm khác nhau (A và B) trong polycondensors (đại phân tử) với hình đồng thời các sản phẩm phụ: rượu methyl, carbon dioxide, hydrogen chloride, amoniac, nước và et al. Sử dụng silicon polycondensation thu được, polysulfones, nhựa polycarbonate, aminoplasts, phenolics, polyeste, polyamit và vật liệu polime khác.

polyaddition

Theo quá trình này hiểu sự hình thành các polyme trong nhiều phản ứng cộng của các thành phần có chứa monomeric hạn hiệp hội phản ứng, các monome của nhóm không bão hòa (chu kỳ hoạt động hoặc liên kết đôi). Ngược lại với các polycondensation, phản ứng polyaddition diễn ra mà không xả các sản phẩm phụ. Nhiệm vụ quan trọng nhất của công nghệ này tin rằng chữa nhựa epoxy và tiếp nhận polyurethan.

phân loại polyme

Trong thành phần, tất cả các vật liệu polymer được chia thành vô cơ, hữu cơ và kim loại hữu cơ. Là người đầu tiên trong số này (thủy tinh silicat, mica, amiăng, gốm sứ, vv) Không chứa carbon nguyên tử. Chúng là cơ sở của oxit nhôm, magiê, silic và những thứ tương tự. Polyme D. hữu cơ bao gồm các lớp học rộng lớn nhất, chúng chứa cacbon, hydro, nitơ, lưu huỳnh, oxy và halogen. vật liệu polime cơ kim - là những hợp chất có cấu tạo từ chuỗi lớn khác so với những người được liệt kê, và các nguyên tử silic, nhôm, titan và các yếu tố khác có thể được kết hợp với các gốc hữu cơ. Bản chất của sự kết hợp này không xảy ra. Đó là polyme chỉ tổng hợp. đại diện điển hình của nhóm này là những hợp chất trên cơ sở silicone, mà chuỗi chính được xây dựng từ các nguyên tử oxy và silic.

Để có được polyme với đặc tính mong muốn thường được sử dụng trong nghệ thuật không phải là "tinh khiết" chất, và sự kết hợp đó với các thành phần hữu cơ hoặc vô cơ. Một ví dụ điển hình là các vật liệu xây dựng polymer: kim loại-nhựa, sợi thủy tinh, bê tông polyme.

Cấu trúc của polyme

Các tính đặc thù của các thuộc tính của các tài liệu này do cấu trúc của chúng đó, lần lượt, được chia thành các loại sau: tuyến tính phân nhánh, tuyến tính, các nhóm phân tử không gian với các cấu trúc hình học lớn và rất cụ thể và cầu thang. Chúng ta hãy xem xét một thời gian ngắn mỗi trong số họ.

vật liệu polime có cấu trúc tuyến tính phân nhánh hơn các phân tử xương sống có các chi nhánh phụ. polyme như vậy bao gồm polypropylene và nhựa polyisobutylene.

Vật liệu có cấu trúc tuyến tính có một ngoằn ngoèo dài hoặc xoắn vào một chuỗi xoắn. đại phân tử của họ đặc trưng chủ yếu bởi lặp lại đất trong một đơn vị hoặc một nhóm các đơn vị thuộc chuỗi hóa học cấu trúc. Polyme với cấu trúc tuyến tính đặc trưng bởi sự hiện diện của các đại phân tử cực kỳ dài với một sự khác biệt đáng kể trong bản chất của trái phiếu dọc theo chuỗi và giữa chúng. Chúng tôi là trái phiếu giữa các phân tử và hóa học. Đại phân tử vật liệu như vậy là rất linh hoạt. Và khách sạn này là cơ sở của các chuỗi polymer, dẫn đến đặc điểm chất lượng mới: độ đàn hồi cao, cũng như sự vắng mặt của kim loại giòn trong tình trạng chữa khỏi.

Và bây giờ chúng ta biết rằng vật liệu polyme như vậy với một cấu trúc không gian. Những chất này hình thành bằng cách kết hợp với từng phân tử khác liên kết hóa học mạnh mẽ theo hướng ngang. Kết quả là một cấu trúc mạng, trong đó có một phi thống nhất khung lưới không gian. Polyme thuộc loại này có khả năng chịu nhiệt cao hơn và cứng hơn tuyến tính. Những vật liệu này là cơ sở cho nhiều vật liệu xây dựng phi kim loại.

Phân tử của vật liệu polymer có cấu trúc bậc thang gồm một cặp chuỗi được nối với nhau bằng một liên kết hóa học. Chúng bao gồm các polyme silicone được đặc trưng bởi tăng độ cứng, khả năng chịu nhiệt, hơn nữa, chúng không tương tác với các dung môi hữu cơ.

Thành phần pha của polyme

Những vật liệu này là những hệ thống đó bao gồm vùng vô định hình và tinh thể. Là người đầu tiên trong số này giúp giảm độ cứng, làm cho polymer đàn hồi có khả năng biến dạng lớn có tính chất đảo ngược. Các pha tinh thể góp phần làm tăng sức mạnh của họ, độ cứng, mô đun đàn hồi, và các thông số khác, đồng thời giảm thiểu các chất linh hoạt phân tử. Tỷ lệ khối lượng của tất cả các khu vực này với tổng khối lượng được gọi là mức độ kết tinh, trong đó mức tối đa (80%) là polypropylenes, fluoropolymers, Polyethylene mật độ cao. Một mức độ thấp hơn mức độ kết tinh có polyvinylchlorides, Polyethylene mật độ thấp.

Tùy thuộc vào hành vi của vật liệu polime khi sưởi ấm, chúng có thể được chia thành nhiệt rắn và nhiệt dẻo.

polyme nhiệt rắn

Những vật liệu này chủ yếu có cấu trúc tuyến tính. Khi đun nóng, họ làm mềm, nhưng sự thay đổi cấu trúc trong không gian và các vật liệu được chuyển đổi thành một chất rắn như là kết quả của sự rò rỉ trong các phản ứng hóa học. Trong tương lai, chất lượng này được duy trì. Về nguyên tắc polyme này vật liệu composite. sưởi ấm sau này của họ không làm mềm vật liệu, và chỉ dẫn đến sự xuống cấp của nó. hỗn hợp nhiệt rắn sẵn sàng không hòa tan hoặc tan chảy, vì vậy nó là không thể chấp nhận để tái chế. Bằng cách loại vật liệu bao gồm silicon epoxy, phenol-formaldehyde và nhựa khác.

polyme nhiệt dẻo

Những vật liệu này khi bị nung nóng, đầu tiên làm mềm và sau đó tan chảy và rắn lại làm mát sau này. polyme nhiệt dẻo khi chế biến đó không trải qua những thay đổi hóa học. Điều này làm cho quá trình này hoàn toàn đảo ngược. Chất của loại này là thẳng hoặc mạch nhánh cấu trúc tuyến tính của các đại phân tử, trong đó có một lực lượng nhỏ, và hoàn toàn không có liên kết hóa học. Chúng bao gồm polyethylene, polyamide, polystyrene, và những người khác. Công nghệ vật liệu polymer nhiệt dẻo như cung cấp cho sản xuất của họ bằng cách ép phun trong các hình thức ép nước làm mát, đùn, đúc thổi, và các phương pháp khác.

tính chất hóa học

Các polyme có thể gọi là trong các điều kiện sau: rắn, lỏng, vô định hình, pha tinh thể, và đàn hồi cao, dòng chảy nhớt và kính biến dạng. Việc sử dụng rộng rãi vật liệu polymer do sức đề kháng cao của họ để truyền thông có tính ăn mòn khác nhau, chẳng hạn như acid đậm đặc và kiềm. Họ không phải là dễ bị ăn mòn điện hóa. Hơn nữa, với sự gia tăng nguyên liệu trọng lượng phân tử là giảm khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ. Và polyme có cấu trúc không gian, thường không tiếp xúc với chất lỏng nói.

tính chất vật lý

Hầu hết các polime là chất cách điện, ngoài ra, họ là những vật liệu phi từ tính. Trong tất cả các vật liệu cấu trúc được sử dụng duy nhất mà họ có độ dẫn thấp nhất nhiệt và nhiệt dung tối đa, và co nhiệt (khoảng hai mươi lần nhiều hơn so với các kim loại). Lý do cho sự mất độ kín của hội kín khác nhau ở nhiệt độ thấp là cái gọi là cao su thủy tinh hóa, cũng như một sự khác biệt đáng kể giữa các hệ số giãn nở của kim loại và cao su tại tiểu bang vitrified.

tính chất cơ học

vật liệu polime có một loạt các tính chất cơ học được đánh giá cao phụ thuộc vào cấu trúc của chúng. Ngoài thiết lập này, một ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ học của vật liệu có thể có một loạt các yếu tố bên ngoài. Chúng bao gồm :. Nhiệt độ, tần số, thời gian, hoặc tốc độ tải, các loại trạng thái căng thẳng, áp lực, bản chất của môi trường, xử lý nhiệt, vv Các tính đặc thù của các tính chất cơ học của vật liệu polyme là sức mạnh tương đối cao của họ tại độ cứng rất thấp (so với kim loại).

Các polyme có thể được chia thành vững chắc, tương ứng với các mô đun đàn hồi E = 1.10 GPa (chất xơ, phim, nhựa), và vật liệu đàn hồi mềm mại, các mô đun đàn hồi là E = 1-10 MPa (cao su). Và cơ chế của sự tàn phá của cả hai đều khác nhau.

Đối với vật liệu polyme đặc trưng bởi một không đẳng hướng rõ rệt trong những tài sản, cũng như giảm sức mạnh, phát triển leo cung cấp tải kéo dài. Đồng thời họ có một sức đề kháng khá cao để mệt mỏi. So với kim loại, họ phụ thuộc mạnh mẽ hơn về tính chất cơ học vào nhiệt độ. Một trong những đặc điểm chính của vật liệu polime là một biến dạng (độ dẻo). Theo thông số này trong một phạm vi nhiệt độ rộng áp dụng để đánh giá tính chất hoạt động và công nghệ cơ bản của họ.

vật liệu polime cho sàn nhà

Bây giờ, hãy xem xét một phương án của ứng dụng thực tế của polyme, tiết lộ tất cả các phạm vi có thể của các tài liệu này. Những chất này đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong việc xây dựng và sửa chữa và làm việc hoàn thiện, đặc biệt là trong các lớp phủ sàn. Sự phổ biến rất lớn là do các đặc tính của các chất trong câu hỏi: họ là khả năng chống mài mòn, maloteploprovodny, có sự hấp thụ nước ít, đủ mạnh và vững chắc, có phẩm chất cao sơn. Sản xuất vật liệu polymer có thể được chia thành ba nhóm: lớp vải (cuộn), các sản phẩm tờ và hỗn hợp của thiết bị láng. Bây giờ chúng ta hãy nhìn một thời gian ngắn tại mỗi trong số họ.

Vải sơn được sản xuất bởi nhiều loại hình chất độn và polyme. thành phần của họ cũng có thể bao gồm dẻo, hỗ trợ chế biến, và sắc tố. Tùy thuộc vào loại vật liệu polymer, phân biệt polyester (Gliphtal), polyvinyl chloride, cao su, kolloksilinovye và chất phủ khác. Hơn nữa, họ có cấu trúc chia thành vô căn cứ và với âm thanh, cách điện nền tảng unilamellar và multilamellar, với mịn, sóng và bằng xốp bề mặt và đơn và đa màu sắc.

vật liệu ốp lát thực hiện dựa trên các thành phần polyme, có sức đề kháng mài mòn rất thấp, kháng hóa chất và độ bền. Tùy thuộc vào loại nguyên liệu, loại sản phẩm polymer được chia thành coumarone kumaronopolivinilhloridnye, PVC, cao su, fenolitovye, gạch nhựa đường, cũng như ván dăm và fiberboard.

Vật liệu cho screeds là thuận tiện nhất và hợp vệ sinh để sử dụng, họ có cường độ cao. Những hỗn hợp có thể được chia thành Polymer-, bê tông polyme và polyvinyl acetate.