Per tab. Лайфстал портал о самом интересном в мире

Полимеры их классификация


Классификация по структуре

По структуре полимеры делятся на: линейные, разветвленные и пространственные.

Линейные Разветвленные Пространственные
Состоят из последовательности повторяющихся звеньев с большим отношением длины молекулы к ее поперечному размеру.

Целлюлоза, полиэтилен низкого давления, капрон

Макромолекулы разветвленных имеют боковые ответвления от цепи, называемой главной или основной

Крахмал

 

Химические связи имеются и между цепями, образуя пространственную структуру

Резина, фенолформальдегидные смолы

Линейные — макромолекулы состоят из последовательности повторяющихся звеньев с большим отношением длины молекулы к ее поперечному размеру (целлюлоза, полиэтилен низкого давления, капрон).

Разветвленные — макромолекулы которых имеют боковые ответвления от цепи, называемой главной или основной (крахмал).

Сетчатые (пространственные) — химические связи имеются и между цепями (резина, фенолформальдегидные смолы).

Видео

Классификация по классам соединений

По классам соединений полимеры делятся на:

Где применяются полимеры

Область применения полимерных материалов очень широка. Сейчас можно с уверенностью сказать – они используются в промышленности и производстве практически в любой сфере. Благодаря своим качествам полимеры полностью заменили природные материалы, существенно уступающие им по характеристикам. Поэтому стоит рассмотреть свойства полимеров и области их применения.

По классификации материалы можно разделить на:



Качества каждой разновидности определяет область

Качества каждой разновидности определяет область применения полимеров.

Оглядевшись вокруг, мы можем увидеть огромное количество изделий из синтетических материалов. Это детали бытовых приборов, ткани, игрушки, кухонные принадлежности и даже бытовая химия. По сути – это огромный ряд изделий от обычной пластмассовой расчески до стирального порошка.

Такое широкое использование обусловлено низкой стоимостью производства и высокими качественными характеристиками. Изделия прочны, гигиеничны, не содержат вредных для организма человека компонентов и универсальны. Даже обычные капроновые колготки изготовлены из полимерных составляющих. Поэтому полимеры в быту применяются гораздо чаще, чем натуральные материалы. Они существенно превосходят их по качествам и обеспечивают низкую цену изделия.

Примеры:

пластиковая посуда и упаковка;части различных быто

  • пластиковая посуда и упаковка;
  • части различных бытовых приборов;
  • синтетические ткани;
  • игрушки;
  • кухонные принадлежности;
  • изделия для санузлов.

Любая вещь из пластика или с включением синтетических волокон изготавливается на основе полимеров, так что перечень примеров может быть бесконечным.

Полимеризация

Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу. 

Степень полимеризации обычно обозначается индексом

Степень полимеризации обычно обозначается индексом «n» за скобками, включающими в себя структурное (мономерное) звено:  (–CH2CH2–)n

Характерные признаки полимеризации.

 

  1. В основе полимеризации лежит реакция присоединения.
  2. Полимеризация – цепная реакция, включает стадии инициирования, роста и обрыва цепи.
  3. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера одинаков.

Катализаторами полимеризации могут быть: металлический натрий, пероксиды, кислород, металлоорганические соединения, комплексные соединения.

Процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более различных мономеров называют сополимеризацией.

Например, схема сополимеризации этилена с пропиленом:

Важнейшие синтетические полимеры

Важнейшие синтетические полимеры

Изображение с портала

Изображение с портала

Важнейшие синтетические полимеры, получаемые реакцией полимеризации, и области их применения:

Полимер Мономер Характеристики полимера Применение полимера
Полиэтилен

(–СН2–СН2–)n

Этилен

СН2=СН2

Синтетический, линейный, термопластичный, химически стойкий Упаковка, тара
Полипропилен

Пропилен

СН2=СН–СН3

Синтетический, линейный, термопластичный, химически стойкий Трубы, упаковка, ткань (нетканый материал)
Поливинилхлорид

Винилхлорид

СН2=СН–Сl

Синтетический линейный полимер, термопластичный Натяжные потолки, окна, пленка, трубы, полы, изолента  и т.д
Полистирол

Стирол

Синтетический линейный полимер, термопластичный Упаковка, посуда, потолочные панели
Полиметилметакрилат

Метиловый эфир метакриловой кислоты

Синтетический линейный полимер, термопластичный Очки, корпуса фар и светильников, душевые кабины, мебель и т.д
Тефлон (политетрафторэтилен)

Тетрафторэтилен

Синтетический линейный полимер.

Термопластичный (t = 260-320C)

Обладает очень высокой химической стойкостью

Посуда, пластины утюгов, ленты и скотч, упаковка, изоляция
Искусственный каучук

Мономер: бутадиен-1,3 (дивинил)

Синтетический, линейный,  эластомер, содержит двойные связи Резина, изоляция, различные материалы, ракетное топливо
Натуральный каучук

Мономер: 2-метилбутадиен-1,3

Природный, линейный, эластомер, содержит двойные связи Резина, изоляция, различные материалы, ракетное топливо
Хлоропреновый каучук

Мономер: 2-хлорбутадиен-1,3

Синтетический, линейный, эластомер, содержит двойные связи Резина, изоляция, различные материалы, ракетное топливо
Бутадиен-стирольный каучук

Мономеры: бутадиен-1,3 и стирол

Синтетический, эластомер Резина, изоляция, различные материалы, ракетное топливо
Полиакрилонитрил

Акрилонитрил

Синтетический, линейный Волокна, пластмассы

Классификация по химическому составу

По составу полимеры делятся на:

  • Гомоцепные (главная цепь состоит из атомов одной природы, например: полиэтилен, поливинилхлорид и др.);
  • Гетероцепные (встречаются несколько атомов различной природы, н-р: полиэтиленоксид и др.);
  • Гомополимеры (макромолекулы содержат одинаковые структурные звенья -[-А-]-n);
  • Гетерополимеры (состоят из разных остатков мономеров). Такие полимеры называют также сополимеры. Различают сополимеры статистические (беспорядочно чередующиеся звенья), привитые (главная цепь — из одного мономера, а боковые цепи — длинные цепочки из другого мономера) и блоксополимеры (состоят из блоков макроцепей).

Основные характеристики полимеров


— Химический состав— Молекулярная масса одного химического звена и всей молекулы— Степень полимеризации (количество мономеров в молекуле)— Молекулярно-массовое распределение (показывает однородность длины молекул)— Степень разветвленности и гибкости молекул— Стереорегулярность (отражает однородность составляющих молекулу стереоизомеров или их равномерное чередование)

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности полимерные материалы испо

В пищевой промышленности полимерные материалы используются для изготовления тары и упаковки. Могут иметь форму твердых пластиков или пленок. Основное требование – полное соответствие санитарно-эпидемиологическим нормам. Не обойтись без полимеров и в пищевом машиностроении. Их применение позволяет создавать поверхности с минимальной адгезией, что важно при транспортировке зерна и других сыпучих продуктов. Также антиадгезионные покрытия необходимы в линиях выпечки хлеба и производства полуфабрикатов.

Полимеры применяются в различных отраслях деятельности человека, что обусловливает их высокую востребованность. Обойтись без них невозможно. Натуральные материалы не могут обеспечить ряда характеристик, необходимых для соответствия конкретным условиям использования.

Теги

Adblock
detector