Свойства полимеров. Производство полимеров

Погружение кусочка полимера в подходящий растворитель приводит на первых порах к его частичному растворению. Результаты этого процесса в почти всех подробностях напоминают нам то самое «частичное плавление», при котором полимер можно для себя представить как цепочку из отдельных звеньев-мономеров, соединенных гибкими нитями. При частичном растворении отдельные звенья большой молекулы перебегают Свойства полимеров. Производство полимеров в раствор, но связующие их «нити» сохраняются. Любая молекула при всем этом обретает подвижность, но не может уйти от собственных соседей на расстояние, превышающее длину «связи». Место меж этими молекулами заполняет растворитель.

Как сказывается такое неполное растворение на поведении реального полимера? Молекулярные цепочки, из которых он состоит, все Свойства полимеров. Производство полимеров еще продолжают быть спутанными. Таким макаром, характеристики, которые от этого зависят, до поры до времени не изменяются. Но то, что отдельные звенья вроде бы перебегают в раствор и получают подвижность, сказывается на состоянии полимерных тел: полимер «набухает».

Характеристики полимеров

Даже впитывая огромное количество растворителя, полимер длительное время сохраняет форму кусочка. Но Свойства полимеров. Производство полимеров объем его все возрастает и возрастает. Он может «вырасти» в пару раз. Таковой опыт просто удается с кусочком плексигласа, если его быстро опустить в бензол либо хлороформ. Плексиглас набухнет и равномерно перейдет в каучукоподобное состояние.

Явление «частичного растворения» вы сможете понаблюдать, если у вас дома есть узорчатая салфетка Свойства полимеров. Производство полимеров либо дождевой плащ из поливинилхлорида либо поливинилацетата. Эти вещества сами по для себя образуют пленки жесткие и ломкие. Чтоб изделия из их стали мягенькими и эластичными, в их вводится растворитель; в промышленном обиходе его именуют пластификатором.

Набухая в растворителе, пленка полимера приобретает упругость. Просто додуматься, что для Свойства полимеров. Производство полимеров использования в качестве пластификаторов подбираются растворители, точка кипения которых довольно высока. По другому они очень стремительно улетучятся из полимера, и тот «загрубеет». В какой-то момент это все таки происходит. Поливинилхлоридовые либо поливинилацетатные плащи и салфетки начинают «деревенеть» и скоробливаться. Попытайтесь протереть их глицерином: «частичное растворение» в некий мере возвратит им Свойства полимеров. Производство полимеров прежнюю мягкость. Но вам не получится до конца поправить разрушения, которые причиняют сложным полимерным молекулам световые лучи и другие наружные воздействия. Такие разрушения носят заглавие «старения» полимера.

Мы гласили о частичном растворении. А если процесс растворения продолжать, погрузив полимер в растворитель на довольно длинный срок? Что тогда Свойства полимеров. Производство полимеров с ним произойдет?

В какой-то момент (сроки зависят от особенностей растворителя и полимера) наступит таковой момент, когда цепочки приобретут достаточную подвижность, чтоб разделиться и на сто процентов перейти в раствор, т. е. перевоплотиться в жидкость. Но, и превратившись в жидкость, полимер сначала будет продолжать проявлять некие прежние характеристики. Жидкость получится Свойства полимеров. Производство полимеров вязкая, густая, тягучая. Только при очень большенном разбавлении (при котором концентрация полимера падает до 1-го либо даже толикой процента!) взаимодействие меж длинноватыми цепочечными молекулами так ослабнет, что они изолируются друг от друга.

Чтоб «сковать» молекулярную цепочку, химик применяет высочайшие температуры и давления. Но температура тотчас не только лишь помогает Свойства полимеров. Производство полимеров молекулам соединяться в длинноватые цепочки, да и рвет их. Подобно тому как при помощи игл сшиваются кусочки ткани, так и химики с помощью катализаторов «сшивают» молекулы и превращают одни вещества в другие.

Таким макаром, изучая сложную картину конфигураций параметров полимерных веществ (и сначала механических параметров, более принципиальных для практики Свойства полимеров. Производство полимеров), физико-химик приходит к заключению, что во всех случаях волшебные особенности полимеров связаны с двойственностью поведения полимерных молекул. Они сразу подвижны и недвижны, гибки и скованны. Подвижны их отдельные звенья, в то время как перемещение всей цепочки в целом ограничено, благодаря тому что длинноватые цепи полимера или спутаны, или, напротив Свойства полимеров. Производство полимеров, строго нацелены и скреплены теми же связями, какие есть в кристалле. И в том и в другом случаях решающим обстоятельством является большая длина цепочки высокомолекулярных веществ.

Конкретно в этой особенности — большой длине молекулярной цепочки — коренятся главные достоинства полимерных веществ как технических материалов. Недлинные молекулярные цепочки не Свойства полимеров. Производство полимеров могут перепутаться так, чтоб было предотвращено свободное течение каучукоподобной воды. Их совокупа не может быть пронизана сетью кристаллических связей. И если уж они кристаллизуются, то сложенное из их жесткое тело не обладает качествами эластичности.

Большая длина молекулярных цепочек поддается управлению. Химики научились впору останавливать процесс предстоящего наращивания звеньев, т. е Свойства полимеров. Производство полимеров. предстоящего удлинения цепочек, если необходимо задержаться на той стадии, когда достаточная крепкость материала смешивается еще с его высочайшей эластичностью.

Мы можем, с другой стороны, просто перейти эту грань, если это пригодится. Нужно только продолжить процесс наращивания полимерных цепочек. В конце концов они перепутаются так основательно и настолько неоднократно, что под действием Свойства полимеров. Производство полимеров все вновь и вновь возникающих молекулярных взаимодействий растеряют подвижность даже отдельные звенья. Полимер приобретет твердость полностью твердого тела — может быть, даже более твердого, чем другая кристаллическая постройка. В ней кристаллы могут «скользить», сдвигаться повдоль плоскости их соприкосновения. В полимерном материале такое смещение нереально.

Как уже было сказано, затвердевать Свойства полимеров. Производство полимеров в процессе «старения» могут и некие каучукоподобные материалы. Противоядием против «старения» — следствия лишнего удлинения полимерных цепей — могут служить такие вещества, вводимые в состав каучуков, которые препятствуют развитию процесса полимеризации, т. е. предстоящему удлинению полимерных цепочек. Разработка мер против «старения» полимеров — принципиальная задачка науки. Нужно предохранить полимеры от Свойства полимеров. Производство полимеров всех конфигураций, происходящих под воздействием света, тепла, радиации, механических воздействий и т. д.

Почти все, естественно, зависит и от гибкости самих полимерных цепочек.

Так, для производства каучука неприменимы молекулы целлюлозы. При всей их длине они для этого очень жестки. Только если молекула довольно гибка, Она сумеет скрутиться в малогабаритный клубок Свойства полимеров. Производство полимеров. В свою очередь чем компактнее такое размещение молекулы, тем
больше то относительное удлинение, на которое способен образующийся из этих молекул каучук.

Но жесткие молекулы владеют другими плюсами, которыми нельзя третировать. Конкретно благодаря этой жесткости они просто распрямляются и отлично ориентируются друг относительно друга. А когда они растягиваются в параллельный пучок, то соприкасаются Свойства полимеров. Производство полимеров вместе, при этом фактически по всей длине.

Тем существенно расширяется «зона обоюдных контактов».

Межмолекулярные взаимодействия, возникающие при таком параллельном расположении прямолинейных цепочек, становятся так сильными, что сдвинуть молекулы друг относительно друга становится фактически совсем неосуществимым. Если нить, сложенная из таких плотно прилегающих друг к другу цепочек Свойства полимеров. Производство полимеров, и разрывается, то это происходит не в итоге разъединения 2-ух примыкающих молекул, а за счет их полного разрушения (химик предпочел бы сказать: «за счет разрыва валентных связей»). Эту — возможно, одну из важных высококачественных особенностей полимеров — тайну их исключительной прочности можно объяснить на доступном языке простой механики.

Возьмем для примера цепь углеродных Свойства полимеров. Производство полимеров атомов (а именно, метиленовых звеньев СН2), поочередно связанных валентностью углерода. Для того чтоб порвать каждую такую валентную связь углеродных атомов, необходимо затратить около 80 ккал (все эти расчеты относятся к одной грамм-молекуле). Метиленовые звенья 2-ух различных молекул, находящихся рядом, тоже притягиваются друг к другу, но их взаимодействие очень Свойства полимеров. Производство полимеров слабо. Чтоб переместить их друг относительно друга, довольно самое большее, полкилокалории. Что из этого следует фактически?

Малые молекулы сравнимо просто оторвать друг от друга, потому сложенное из их тело обладает малой механической прочностью и просто расплавляется под действием даже маленьких температур. Но химически это вещество достаточнСтруктура полимеров

Их сбережет Свойства полимеров. Производство полимеров пластмасса Пластмасса, пластмасса, пластмасса... Это слово встречается почаще, чем «чугун», «сталь», «дерево». Подсчитано, что лишь на стройках нашей страны в последнее время пластмассы сумеют подменять каждый год около 12 млн. м3 пиломатериалов, выше 9 миллиардов. шт. кирпича, 140 тыс. Т стали и 15 тыс. Т цветных металлов. Общая сумма экономии составит от этого 3,5 миллиардов. руб Свойства полимеров. Производство полимеров. А на эти средства можно будет каждый год строить 1000 огромных домов, в которые сумеют въехать сотки тыщ новоселов.

В огромных молекулах все обстоит как раз напротив. Для разрыва молекулы на две части довольно все тех же 80 ккал, но вот для перемещения молекул друг относительно друга необходимо уже Свойства полимеров. Производство полимеров столько раз по полкилокалории, сколько одно и то же метиленовое зерно повторяется в большой молекуле. А таких повторений могут быть сотки и даже тыщи. В данном случае еще легче порвать молекулу, чем оторвать две молекулы друг от друга. По другому говоря, новенькая совокупа молекул обеспечивает материалу и новое качество — завышенную крепкость Свойства полимеров. Производство полимеров.

Сначала молекулы обычных, начальных веществ, на базе которых мы желали бы получить те либо другие полимеры, должны содержать группы, способные присоединять молекулы того либо другого мономера. Такими возможностями наделены группы, содержащие двойную либо тройную связь меж атомами углерода либо углерода и азота.

Но присутствие двойной либо тройной связи Свойства полимеров. Производство полимеров в молекуле мономера — не единственное условие, указывающее на возможность ее роли в процессах полимеризации. Эту способность могут приобрести вещества, содержащие другие группировки, к примеру кольца, способные к размыканию. Разомкнув схожее кольцо и полимеризовав мономеры, содержащие эти группировки, получают уже упоминавшиеся полиамидные смолы, из которых изготовляются капрон, нейлон и Свойства полимеров. Производство полимеров др.

Далековато не все хим реакции происходят в итоге конкретного взаимодействия молекул реагирующих веществ. В определенных критериях молекулы могут отщеплять атомы либо группы атомов с образованием ионов — электрически заряженных частиц пли свободных радикалов — нестойких заряженных частиц. Многие реакции полимеризации происходят по так именуемому цепному механизму, при котором безпрерывно образуются способные Свойства полимеров. Производство полимеров к реакции радикалы.

Для того чтоб мог начаться рост цепи полимера, нужно привести хотя бы маленькую часть молекул мономера в возбужденное состояние, либо, как выражаются химики, «активизировать» их. С этой целью используют активаторы либо зачинатели реакции (в большинстве случаев разные перекиси). Время от времени активация молекулы достигается другим методом, к Свойства полимеров. Производство полимеров примеру действием света либо радиоактивных излучений, увеличением температуры.

Некие примеры внедрения пластических масс

Вместе с полимеризацией для получения полимеров обширно используют и способ поликонденсации. У мономеров, которые участвуют в этом процессе, отсутствуют двойные связи, но есть химически активные группы. Потому в процессе хим реакции сразу с образованием полимера выделяются Свойства полимеров. Производство полимеров и низкомолекулярные вещества, спирт либо вода.

Присутствие в молекуле полимера фтора либо кремния делает получаемый материал очень устойчивым к хим воздействиям. К примеру, полимер тетрафторэтилена — фторопласт один из самых восхитительных синтетических материалов. Без приметного понижения механической прочности он выдерживает нагревание до 300°; на него не действуют ни жгучая азотная Свойства полимеров. Производство полимеров кислота, ни кипящая щелочь, ни «царская водка». Он даже более стоек, чем платина.

Кремнийорганические полимеры, благодаря сочетанию «скелета» из чередующихся атомов кремния и кислорода (что их сближает с кварцем и песком) и органических групп на базе атомов углерода в боковых цепях, владеют восхитительными качествами. Они совмещают теплостойкость, соответствующую для Свойства полимеров. Производство полимеров песка и кварца, с мягкостью, эластичностью и растворимостью органических смол. На базе кремнийорганических полимеров получают не только лишь твердые, жесткие либо гибкие смолы для жаростойких пластмасс и лаковых покрытий, электроизоляции и каучуков для резин, да и водоотталкивающие покрытия, водянистые и вязкие масла, которые не леденеют при очень низких Свойства полимеров. Производство полимеров температурах. Кремнийорганическая изоляция наращивает длительность работы разных электромашин, аппаратов и других электротехнических устройств. Она позволяет повысить плотность тока в обмотках электронных машин и аппаратов, благодаря ее применению удается уменьшить вес оборудования на 35-40%. При всем этом существенно уменьшаются размеры электрического оборудования; если же они сохраняются, то увеличивается мощность электронных машин и аппаратов. В Свойства полимеров. Производство полимеров кабельной индустрии пластмассы поменяют за семилетку около миллиона тонн свинца.

Большущее значение кремнийорганических материалов для новейшей техники отлично видно на одном соответствующем примере. Мы уже упоминали органические заменители хрупкого силикатного стекла — плексиглас и полпвинилбутираль. Оба эти полимера оказались неприменимыми для ветровых стекол самолетов, летающих со сверхзвуковыми скоростями Свойства полимеров. Производство полимеров. Как понятно, при этих скоростях на поверхности самолета появляются области больших температур. Меж тем уже при температуре +83° прослойка из поливинилбутираля становится мягенькой, теряет сопротивление к сдвигам, пузырится. При температуре —53° эта прослойка становится таковой же хрупкой, как и стекло. А прозрачный кремнийорганический каучук обеспечивает и крепкость и прозрачность ветровых стекол Свойства полимеров. Производство полимеров в промежутке температур от —53° до +177°.

Внедрение крекинг-газов для получения полимерных материалов.

Включение в полимерные молекулы металлов позволяет создавать изумительные пластмассы, владеющие электронными качествами. Их можно использовать также и в качестве полупроводников. Металлоорганические полимеры позволят поменять германий и селен, обширно используемые для производства полупроводниковых устройств.

Создано много методов Свойства полимеров. Производство полимеров объединения в одну полимерную конструкцию разнохарактерных цепей. Это обусловливает тотчас необычное сочетание параметров полимерных материалов.

Различными методами (начиная от механического перетирания и кончая воздействием радиоактивных излучений) на конце либо на любом другом участке полимерной цепи делают свободные радикалы, на которые увеличивают новые цепи. Так получают не только лишь разветвленные конструкции полимера Свойства полимеров. Производство полимеров 1-го состава, да и типичные «гибриды» из различных полимерных цепей, «складывающих» свои полезные характеристики.

К примеру, сополимеры (таково более серьезное хим заглавие этих «привитых», либо «гибридных», полимерных форм) стирола с поливинилхлоридом приводят к получению материала, близкого к полистиролу по своим ценным свойствам электроизолятора и сразу владеющего существенно большей Свойства полимеров. Производство полимеров огнестойкостью и бензомаслостойкостью, чем этот принципиальный для техники полимер. В другом случае на молекулы кремнийорганического каучука, который теплостоек, но неустойчив в среде бензина и масел, при воздействии гамма-лучей удалось «привить» боковые ветки бензо-маслостойкого полиакрилнитрила.

В этой же связи можно возвратиться к вопросу об облагораживании натуральных целлюлозных волокон. Такое Свойства полимеров. Производство полимеров облагораживание связано сначала с прививкой на поверхность целлюлозных волокон синтетических полимеров, в особенности такого же акрилнитрила. Подобные прививки изменяют упругие характеристики волокон, уменьшают их смачивание, поверхностное трение, а как следует, и износ, делают лучше окрашиваемость. Изделия из таких обработанных волокон устойчивы, не мнутся, стойко сохраняют свою форму Свойства полимеров. Производство полимеров; их не надо разглаживать после стирки.

Уже раскрылись реальные способности сотворения полимерных красителей, физиологических активных веществ, новых ионообменных смол и т. д.

Сейчас — с расширением круга веществ, вовлекаемых в технический обиход, и в итоге овладения широчайшими способностями, которые таят внутри себя полимеры,— реально сделаны предпосылки для сотворения всех материалов с хоть какими Свойства полимеров. Производство полимеров качествами, которые могут пригодиться новой технике.

о стойко, ибо порвать молекулу еще сложнее.


svojstva-desyatichnih-drobej.html
svojstva-dvizhenij-v-urovne-s.html
svojstva-elektromagnitnih-voln-rasprostranenie-i-primenenie-elektromagnitnih-voln.html