Teknologi plastik, jenis, produksi dan penggunaan

bahan polimer - senyawa kimia molekul tinggi yang terdiri dari banyak monomer malomolekulyarnyh (unit) dari struktur yang sama. Seringkali polimer yang digunakan untuk pembuatan komponen monomer berikut: etilena, vinil klorida, vinildenhlorid, vinil asetat, propylene, metilmetakrilat, tetrafluoroetilena, styrene, urea, melamin, formaldehida, fenol. Pada artikel ini kita akan membahas secara rinci apa bahan polimer, serta kimia dan sifat fisik, klasifikasi dan jenis.

jenis polimer

Sebuah fitur dari molekul bahan ini adalah besar berat molekul, yang sesuai dengan nilai berikut: M> 5 * 103. Senyawa dengan tingkat yang lebih rendah dari parameter ini (M = 500-5000), disebut sebagai oligomer. Pada senyawa dengan berat molekul rendah adalah kurang dari 500. Berikut jenis bahan polimer: sintetis dan alami. Yang terakhir biasanya disebut karet alam, mika, wol, asbes, selulosa, dan t. D. Namun, polimer sintetik dasar menempati ruang karakter yang diperoleh dengan proses sintesis kimia senyawa tingkat molekul rendah. Tergantung pada metode pembuatan bahan molekul tinggi, adalah polimer dibedakan yang atau dengan polikondensasi, atau dengan reaksi Selain itu.

polimerisasi

Proses ini adalah sebuah asosiasi dari komponen berat molekul rendah berat molekul tinggi untuk memberikan rantai panjang. Jumlah tingkat polimerisasi - adalah jumlah "mer" dalam molekul komposisi. Paling sering, bahan polimer mengandung ribuan hingga puluhan ribu unit. Oleh polimerisasi, senyawa berikut yang sering digunakan: polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, politetrafluoroetilena, polystyrene, polibutadiena, dan lain-lain.

polikondensasi

Proses ini merupakan respon langkah, yang merupakan senyawa atau sejumlah besar monomer yang sama, atau sepasang kelompok yang berbeda (A dan B) di polycondensors (makromolekul) dengan formasi simultan ini dengan-produk: alkohol metil, karbon dioksida, hidrogen klorida, amonia, air dan et al. Menggunakan diperoleh silikon polikondensasi, polysulfones, polikarbonat, aminoplasts, fenolat, poliester, poliamida dan bahan polimer lainnya.

poliadisi

Dalam proses ini memahami pembentukan polimer dalam beberapa reaksi penambahan komponen monomer yang mengandung batas asosiasi reaktif, monomer kelompok tak jenuh (siklus aktif atau ikatan rangkap). Berbeda dengan polikondensasi, reaksi poliadisi berlangsung tanpa keluarnya oleh-produk. Tugas yang paling penting dari teknologi ini percaya menyembuhkan epoxy resin dan poliuretan penerimaan.

klasifikasi polimer

Dalam komposisi, semua bahan polimer dibagi menjadi anorganik, organik dan organologam. Yang pertama ini (kaca silikat, mika, asbes, keramik, dll) Tidak mengandung karbon atom. Mereka adalah dasar dari aluminium oksida, magnesium, silikon dan sejenisnya. Polimer D. Organik terdiri dari kelas paling luas, mengandung karbon, hidrogen, nitrogen, sulfur, oksigen dan halogen. bahan polimer organologam - adalah senyawa yang terdiri dari rantai utama selain yang tercantum, dan atom silikon, aluminium, titanium dan unsur-unsur lain yang dapat dikombinasikan dengan radikal organik. Sifat kombinasi tersebut tidak terjadi. Hal ini polimer semata-mata sintetis. wakil khas dari kelompok ini adalah senyawa secara silikon, yang rantai utama dibangun dari atom oksigen dan silikon.

Untuk mendapatkan polimer dengan sifat yang diinginkan sering digunakan dalam seni tidak substansi "murni", dan kombinasinya dengan komponen organik atau anorganik. Sebuah contoh yang baik adalah bahan bangunan polimer: logam-plastik, fiberglass, beton polimer.

Struktur polimer

Keunikan dari sifat bahan ini karena struktur mereka yang, pada gilirannya, dibagi ke dalam jenis berikut: linear bercabang, linear, kelompok molekul spasial dengan struktur geometris yang besar dan sangat spesifik dan tangga. Mari kita telaah secara singkat masing-masing.

bahan polimer dengan struktur linear-bercabang dari molekul tulang punggung memiliki cabang samping. polimer tersebut termasuk polypropylene dan polyisobutylene.

Bahan dengan struktur linear memiliki zigzag panjang atau dipelintir menjadi rantai helix. makromolekul mereka terutama ditandai oleh pengulangan tanah dalam satu unit struktural atau kelompok unit rantai kimia. Polimer dengan struktur linear ditandai dengan adanya makromolekul yang sangat panjang dengan perbedaan substansial dalam sifat obligasi sepanjang rantai dan di antara mereka. Kami berarti ikatan antarmolekul dan kimia. Makromolekul bahan tersebut sangat fleksibel. Dan properti ini adalah dasar dari rantai polimer, yang mengarah ke karakteristik kualitatif baru: elastisitas tinggi, serta tidak adanya kerapuhan di negara sembuh.

Dan sekarang kita belajar bahwa bahan polimer seperti dengan tata ruang. Zat-zat ini membentuk dengan menggabungkan satu sama lain makromolekul ikatan kimia yang kuat dalam arah melintang. Hasilnya adalah struktur jaring, yang memiliki non-seragam jaringan spasial kerangka. Polimer jenis ini memiliki ketahanan panas yang lebih tinggi dan kekakuan dari linear. Bahan-bahan ini merupakan dasar bagi banyak bahan bangunan non-logam.

Molekul dari bahan polimer dengan struktur tangga terdiri dari sepasang rantai yang dihubungkan oleh ikatan kimia. Ini termasuk polimer silikon yang ditandai dengan peningkatan kekakuan, tahan panas, apalagi, mereka tidak berinteraksi dengan pelarut organik.

Komposisi fase polimer

Bahan-bahan ini adalah sistem yang terdiri dari daerah-daerah amorf dan kristal. Yang pertama ini membantu mengurangi kekakuan, membuat polimer elastis yang mampu deformasi besar yang bersifat reversibel. Fase kristal memberikan kontribusi untuk meningkatkan kekuatan mereka, kekerasan, modulus elastisitas, dan parameter lainnya, sambil meminimalkan substansi fleksibilitas molekul. Rasio volume semua daerah-daerah untuk total volume disebut derajat kristalisasi, dimana tingkat maksimum (80%) adalah polipropilena, fluoropolymers, kepadatan tinggi polietilena. Sebuah tingkat yang lebih rendah tingkat kristalisasi memiliki polyvinylchlorides, polietilena densitas rendah.

Tergantung pada perilaku bahan polimer pada saat pemanasan, mereka dapat dibagi menjadi thermosetting dan termoplastik.

polimer termoset

Bahan-bahan utama memiliki struktur linear. Ketika dipanaskan, mereka melunak, tetapi perubahan struktur dalam tata ruang dan materi diubah menjadi padat sebagai akibat dari kebocoran dalam reaksi kimia. Di masa depan, kualitas ini dipertahankan. Pada prinsip ini polimer bahan komposit. pemanasan berikutnya mereka tidak melembutkan materi, dan hanya mengarah ke degradasi. Campuran thermosetting siap tidak larut atau meleleh, sehingga tidak dapat diterima untuk didaur ulang. Dengan jenis bahan termasuk silikon epoxy, fenol-formaldehida dan resin lainnya.

polimer termoplastik

Bahan-bahan ini ketika dipanaskan, pertama melembutkan dan kemudian mencair dan membeku pendinginan berikutnya. polimer termoplastik saat pemrosesan tersebut tidak mengalami perubahan kimia. Hal ini membuat proses sepenuhnya reversibel. Zat jenis ini struktur linear linear atau bercabang makromolekul, di antara yang ada kekuatan kecil, dan sama sekali tidak ada ikatan kimia. Ini termasuk polyethylene, poliamida, polystyrene, dan lain-lain. Teknologi bahan polimer seperti termoplastik menyediakan untuk pembuatan mereka dengan pencetakan injeksi air pendingin bentuk molding, ekstrusi, blow molding, dan metode lainnya.

sifat kimia

Polimer mungkin telah disebut dalam kondisi berikut: padat, cair, amorf, fase kristal, dan sangat elastis, aliran kental dan kaca deformasi. Meluasnya penggunaan bahan polimer karena resistensi yang tinggi mereka ke berbagai media korosif, seperti asam terkonsentrasi dan basa. Mereka tidak rentan terhadap korosi elektrokimia. Selain itu, dengan meningkatnya bahan berat molekul adalah penurunan kelarutan dalam pelarut organik. Dan polimer memiliki tata ruang, umumnya tidak terkena kata cairan.

sifat fisik

Kebanyakan polimer merupakan isolator, di samping itu, mereka adalah bahan non-magnetik. Dari semua bahan struktural yang digunakan hanya mereka memiliki konduktivitas termal terendah dan kapasitas panas maksimum, dan susut termal (sekitar dua puluh kali lebih besar dari logam). Alasan hilangnya ketatnya majelis penyegelan yang berbeda pada suhu rendah adalah yang disebut karet vitrifikasi, serta perbedaan dramatis antara koefisien ekspansi logam dan karet di negara vitrifikasi.

sifat mekanik

bahan polimer memiliki berbagai sifat mekanik yang sangat tergantung pada struktur mereka. Terlepas dari pengaturan ini, pengaruh yang besar pada sifat mekanik material mungkin memiliki berbagai faktor eksternal. Ini termasuk :. Suhu, frekuensi, durasi, atau tingkat pembebanan, jenis negara stres, tekanan, sifat lingkungan, perlakuan panas, dll Keunikan dari sifat mekanik bahan polimer adalah kekuatan yang relatif tinggi pada kekakuan yang sangat rendah (dibandingkan dengan logam).

Polimer dapat dibagi menjadi padat, yang sesuai dengan modulus elastisitas E = 1,10 GPa (serat, film, plastik), dan bahan elastomer lembut, modulus elastisitas adalah E = 1-10 MPa (karet). Dan mekanisme penghancuran keduanya berbeda.

Untuk bahan polimer ditandai dengan anisotropi diucapkan dari sifat, serta pengurangan kekuatan, pengembangan merayap disediakan memuat berkepanjangan. Pada saat yang sama mereka memiliki resistensi yang cukup tinggi kelelahan. Dibandingkan dengan logam, mereka ketergantungan lebih kuat dari sifat mekanik pada suhu. Salah satu karakteristik utama dari bahan polimer adalah deformabilitas (daktilitas). Menurut parameter ini dalam berbagai suhu diadopsi untuk mengevaluasi dasar sifat operasional dan teknologi mereka.

bahan polimer untuk lantai

Sekarang, pertimbangkan salah satu perwujudan dari aplikasi praktis dari polimer, mengungkapkan semua berbagai kemungkinan dari bahan tersebut. Zat-zat ini telah menemukan aplikasi luas dalam pembangunan dan perbaikan dan pekerjaan finishing, khususnya di lapisan lantai. Popularitas besar adalah karena karakteristik zat tersebut: mereka tahan terhadap abrasi, maloteploprovodny, memiliki sedikit penyerapan air, cukup kuat dan tegas, memiliki kualitas tinggi cat. Pembuatan bahan polimer dapat dibagi menjadi tiga kelompok: linoleum (roll), produk lembaran dan perangkat campuran screed. Sekarang mari kita secara singkat melihat masing-masing.

Linoleum diproduksi oleh berbagai jenis pengisi dan polimer. komposisi mereka mungkin juga termasuk plasticizer, bantu pengolahan, dan pigmen. Tergantung pada jenis bahan polimer, membedakan polyester (Gliphtal), polyvinyl chloride, karet, kolloksilinovye dan coating lainnya. Selain itu, mereka struktural dibagi menjadi tak berdasar dan dengan suara-, isolasi dasar unilamellar dan multilamellar, dengan halus, permukaan bergelombang dan putih dan lembut dan single dan multi-warna.

bahan ubin dibuat berdasarkan komponen polimer, memiliki ketahanan abrasi yang sangat rendah, ketahanan kimia dan daya tahan. Tergantung pada jenis bahan baku, jenis produk polimer dibagi menjadi kumaronopolivinilhloridnye kumaron, PVC, karet, fenolitovye, ubin aspal, serta papan partikel dan papan serat.

Bahan untuk Screed adalah yang paling nyaman dan higienis untuk digunakan, mereka memiliki kekuatan tinggi. Campuran ini dapat dibagi menjadi-polimer, beton polimer dan polivinil asetat.