tecnología de los plásticos, tipos, producción y uso

Los materiales poliméricos – un alto compuestos químicos moleculares que constan de numerosos monómeros malomolekulyarnyh (unidades) de la misma estructura. A menudo, los polímeros se utilizan para la fabricación de los siguientes componentes monómeros: etileno, cloruro de vinilo, vinildenhlorid, acetato de vinilo, propileno, metacrilato de metilo, tetrafluoroetileno, estireno, urea, melamina, formaldehído, fenol. En este artículo vamos a discutir en detalle qué materiales poliméricos, así como sus propiedades químicas y físicas, clasificación y tipos.

tipos de polímeros

Una característica de las moléculas de este material es la gran peso molecular, que se corresponde con el valor siguiente: M> 5 * 103. Los compuestos con un nivel más bajo de este parámetro (M = 500-5000), referidos como oligómeros. En los compuestos de bajo peso molecular es inferior a 500. Los siguientes tipos de materiales poliméricos: sintéticos y naturales. Este último normalmente se conoce caucho natural, mica, lana, amianto, celulosa, y t. D. Sin embargo, los polímeros sintéticos básicos ocupan carácter de espacio que se obtiene por el proceso de síntesis química de compuestos de nivel molecular bajo. Dependiendo del método de fabricación de materiales de alto peso molecular, son polímeros que son distinguidos o por policondensación, o por reacción de adición.

polimerización

Este proceso es una asociación de componentes de bajo peso molecular en el alto peso molecular para dar largas cadenas. La cantidad de nivel de polimerización – es el número de "mer" en las moléculas de la composición. Muy a menudo, los materiales poliméricos contienen de miles a decenas de miles de unidades. Por la polimerización, a menudo se utilizan los siguientes compuestos: polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, politetrafluoroetileno, poliestireno, polibutadieno, y otros.

policondensación

Este proceso es una respuesta de paso, que es un compuesto o un gran número de monómeros similares, o un par de grupos distintos (A y B) en policondensadores (macromoléculas) con formación simultánea de estos subproductos: alcohol metílico, dióxido de carbono, cloruro de hidrógeno, amoniaco, agua y et al. Uso de las siliconas de policondensación obtenidos, polisulfonas, policarbonatos, aminoplastos, resinas fenólicas, poliésteres, poliamidas y otros materiales poliméricos.

poliadición

En virtud de este proceso de entender la formación de polímeros en múltiples reacciones de adición de los componentes monoméricos que contienen límite asociación reactiva, los monómeros de los grupos insaturados (ciclos activos o un doble enlace). En contraste con la policondensación, reacción de poliadición se lleva a cabo sin descarga de los subproductos. La tarea más importante de esta tecnología creen curar resinas epoxi y poliuretanos recepción.

clasificación de los polímeros

En la composición, todos los materiales de polímeros se dividen en inorgánicos, orgánicos y organometálicos. El primero de estos (vidrio de silicato, mica, asbesto, cerámica, etc.) no contienen carbono atómico. Son la base de óxido de aluminio, magnesio, silicio y similares. Polímeros D. orgánicas comprenden la más amplia clase, que contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre, oxígeno y halógeno. materiales poliméricos organometálicos – son compuestos que se componen de grandes cadenas diferentes a los mencionados, y átomos de silicio, aluminio, titanio y otros elementos que pueden combinarse con los radicales orgánicos. La naturaleza de tales combinaciones no se producen. Es polímeros exclusivamente sintéticas. Los representantes típicos de este grupo son los compuestos sobre base de silicona, que la cadena principal está construida a partir de oxígeno y silicio átomos.

Para obtener polímeros con las propiedades deseadas se utiliza a menudo en la técnica no son sustancia "puro", y combinaciones de los mismos con componentes orgánicos o inorgánicos. Un buen ejemplo es el material de construcción de polímero: metal-plástico, fibra de vidrio, hormigón polímero.

La estructura de los polímeros

La peculiaridad de las propiedades de estos materiales debido a su estructura que, a su vez, se divide en los siguientes tipos: lineal ramificado, lineal, los grupos moleculares espaciales con estructuras y escalera geométricas grandes y muy específicos. Examinemos brevemente cada uno de ellos.

Los materiales poliméricos con estructura ramificada lineal de las moléculas de cadena principal tienen ramas laterales. Tales polímeros incluyen polipropileno y poliisobutileno.

Los materiales con una estructura lineal tienen una larga zigzag o trenzado en una cadena de hélice. Sus macromoléculas caracteriza principalmente por repeticiones de la tierra en una unidad estructural o grupo de unidades de la cadena química. Los polímeros con estructura lineal caracterizan por la presencia de macromoléculas extremadamente largas con una diferencia sustancial en la naturaleza de los enlaces a lo largo de la cadena y entre ellos. Nos referimos a los enlaces intermoleculares y químicas. Macromoléculas tales material es muy flexible. Y esta propiedad es la base de las cadenas de polímero, lo que conduce a cualitativamente nuevas características: alta elasticidad, así como la ausencia de fragilidad en el estado curado.

Y ahora nos enteramos de que tales materiales poliméricos con una estructura espacial. Estas sustancias forman mediante la combinación de cada uno otras macromoléculas enlaces químicos fuertes en la dirección transversal. El resultado es una estructura de red, que tiene una estructura de rejilla espacial no uniforme. Los polímeros de este tipo tienen una mayor resistencia al calor y la rigidez que lineal. Estos materiales son la base de muchos materiales de construcción no metálicos.

Las moléculas de los materiales de polímero con una estructura de escalera compuesta de un par de cadenas, que están conectados por un enlace químico. Estos incluyen polímeros de silicona que se caracterizan por una mayor rigidez, resistencia al calor, por otra parte, que no interactúan con disolventes orgánicos.

La composición de la fase de los polímeros

Estos materiales son sistemas que constan de regiones amorfas y cristalinas. El primero de ellos ayuda a reducir la rigidez, hace polímero elástico que es capaz de grandes deformaciones de carácter reversible. La fase cristalina contribuye a aumentar su resistencia, dureza, módulo elástico, y otros parámetros, al tiempo que minimiza la sustancia flexibilidad molecular. La relación del volumen de todas estas áreas para el volumen total se denomina el grado de cristalización, en el que el nivel máximo (80%) son polipropilenos, fluoropolímeros, polietilenos de alta densidad. Un nivel más bajo el grado de cristalización tiene cloruros de polivinilo, polietilenos de baja densidad.

Dependiendo del comportamiento de los materiales poliméricos por calentamiento, que se pueden dividir en termoendurecible y termoplástico.

polímeros termoestables

Estos materiales primarios tienen una estructura lineal. Cuando se calienta, se ablandan, pero los cambios en la estructura en el espacial y el material se convierte en un sólido como resultado de fugas en las reacciones químicas. En el futuro, se mantiene esta calidad. En este principio poliméricos materiales compuestos. Su posterior calentamiento no se ablanda el material, y sólo conduce a su degradación. mezcla termoendurecible Ready no se disuelve o funde, por lo que es inaceptable para el reciclaje. Por este tipo de material incluir siliconas epoxi, fenol-formaldehído y otras resinas.

polímeros termoplásticos

Estos materiales cuando se calienta, primero se ablandan y después se funden y posteriores se solidifica de refrigeración. Los polímeros termoplásticos cuando dicho tratamiento no se someten a cambios químicos. Esto hace que el proceso completamente reversible. Sustancias de este tipo son estructura lineal, lineal o ramificado de macromoléculas, entre los cuales hay una fuerza pequeña, y no hay absolutamente ninguna enlaces químicos. Estos incluyen polietileno, poliamida, poliestireno, y otros. La tecnología de materiales poliméricos tales como termoplástico proporciona para su fabricación mediante moldeo por inyección en formas de moldeo de refrigeración por agua, extrusión, moldeo por soplado, y otros métodos.

propiedades químicas

Los polímeros pueden han llamado en las siguientes condiciones: sólido, líquido, fase amorfa, cristalina, y muy elástico, el flujo viscoso y vidrio deformación. El uso generalizado de materiales poliméricos debido a su alta resistencia a diversos medios corrosivos, tales como ácidos concentrados y álcalis. Ellos no son susceptibles a la corrosión electroquímica. Además, con el aumento de material de peso molecular es una disminución de la solubilidad en disolventes orgánicos. Y polímeros que tienen estructura espacial, generalmente no expuesto a dichos fluidos.

propiedades físicas

La mayoría de los polímeros son aislantes, además, son materiales no magnéticos. De todos los materiales estructurales utilizados sólo ellos tienen la conductividad más baja térmica y capacidad calorífica máxima y contracción térmica (alrededor de veinte veces mayor que la del metal). La razón de la pérdida de estanqueidad de los diferentes conjuntos de sellado a bajas temperaturas es el denominado caucho de vitrificación, así como una diferencia dramática entre los coeficientes de dilatación del metal y de caucho en el estado vitrificado.

propiedades mecánicas

Los materiales poliméricos tienen una amplia gama de propiedades mecánicas que dependen de su estructura altamente. Aparte de este ajuste, una gran influencia en las propiedades mecánicas del material puede tener una variedad de factores externos. Estos incluyen :. temperatura, frecuencia, duración, o la tasa de carga, el tipo de estado de estrés, la presión, la naturaleza del medio ambiente, tratamiento térmico, etc. La peculiaridad de las propiedades mecánicas de los materiales poliméricos es su resistencia relativamente alta a muy baja rigidez (en comparación con los metales).

Los polímeros se pueden dividir en sólido, que se corresponde con el módulo de elasticidad E = 1,10 GPa (fibra, película, plástico), y el material elastomérico blando, el módulo de elasticidad es E = 1-10 MPa (de goma). Y el mecanismo de la destrucción de ambos son diferentes.

Para los materiales poliméricos que se caracterizan por una anisotropía pronunciada de las propiedades, así como reducción de la resistencia, el desarrollo de fluencia proporcionado carga prolongada. Al mismo tiempo, tienen una resistencia bastante alta a la fatiga. En comparación con los metales, que son más fuerte dependencia de las propiedades mecánicas de la temperatura. Una de las principales características de los materiales poliméricos es una deformabilidad (ductilidad). De acuerdo con este parámetro en una amplia gama de temperaturas adoptadas para evaluar sus propiedades operativas y tecnológicas básicas.

materiales poliméricos para el piso

Ahora, considere una realización de la aplicación práctica de polímeros, que describe todo rango posible de estos materiales. Estas sustancias han encontrado una amplia aplicación en la construcción y trabajos de reparación y de acabado, en particular en el revestimiento de pisos. La enorme popularidad se debe a las características de las sustancias en cuestión: que son resistentes a la abrasión, maloteploprovodny, tienen poca absorción de agua, lo suficientemente fuerte y firme, poseen altas cualidades de la pintura. Fabricación de materiales poliméricos se puede dividir en tres grupos: linóleo (rollo), productos de láminas y regla de extendido dispositivo mezclas. Veamos ahora brevemente cada una de ellas.

Linoleum producido por varios tipos de rellenos y polímeros. Su composición también puede incluir plastificantes, coadyuvantes de procesamiento, y pigmentos. Dependiendo del tipo de material de polímero, distinguir poliéster (Gliphtal), cloruro de polivinilo, caucho, kolloksilinovye y otros recubrimientos. Además, estructuralmente dividen en sin base y con aisladores del sonido, aislante fundación unilamelares y multilamelares, con superficie lisa, ondulada y lanoso y de una o varias color.

materiales de baldosas hechas sobre la base de componentes poliméricos, tienen muy baja resistencia a la abrasión, resistencia química y durabilidad. Dependiendo del tipo de materia prima, este tipo de productos de polímeros se dividen en cumarona kumaronopolivinilhloridnye, PVC, caucho, fenolitovye, azulejos de betún, así como tableros de partículas y tableros de fibras.

Los materiales para pavimentos son el más conveniente e higiénico de usar, tienen alta resistencia. Estas mezclas se pueden dividir en con polímeros, hormigón polímero y acetato de polivinilo.