СИНТЕТИЧКИ ПОЛИМЕРИ: СВОЈСТВА, ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У синтетички полимери су они произведени од стране људске руке у лабораторији или индустријских вага. Структурно се састоје од обједињавања малих јединица, названих мономери, које се повезују и формирају оно што је познато као полимерни ланац или мрежа.

Доња горња илуструје полимерну структуру типа „шпагети“. Свака црна тачка представља мономер, који је ковалентном везом повезан са другим. Сукцесија бодова резултира растом полимерних ланаца, чији ће идентитет зависити од природе мономера.

Штавише, велика већина његових мономера потиче од нафте. То се постиже низом процеса који се састоје од смањења величине угљоводоника и других органских врста да би се добили мали и синтетски свестрани молекули.

Својства

Као што су могуће структуре полимера различите, тако су и њихова својства. Они иду руку под руку с линеарношћу, разгранавањем (одсутним на слици ланца), везама и молекуларним тежинама мономера.

Међутим, и поред чињенице да постоје структурни обрасци који дефинишу својство полимера - а самим тим и његову врсту - већина има нека својства и карактеристике заједничке. Неки од њих су:

- Имају релативно ниске трошкове производње, али високе трошкове рециклаже.

- Због велике запремине коју могу да заузму њихове конструкције, они нису веома густи материјали и, поред тога, механички веома отпорни.

- Хемијски су инертне или довољне да се одупру нападу киселих (ХФ) и основних (НаОХ) супстанци.

- Недостатак проводних опсега; стога су лоши проводници електричне енергије.

Врсте

Полимери се могу класификовати на основу њихових мономера, њиховог механизма полимеризације и њихових својстава.

Хомополимер је онај који се састоји од мономерних јединица једног типа:

100А => ААААААА …

Док је кополимер онај који се састоји од две или више различитих мономерних јединица:

20А + 20Б + 20Ц => АБЦАБЦАБЦ…

Горе наведене хемијске једначине одговарају полимерима који су синтетизовани додавањем. Код њих, полимерни ланац или мрежа расте како се веже више мономера.

С друге стране, за полимере путем кондензације везивање мономера прати ослобађање малог молекула који „кондензује“:

А + А => АА + п

АА + А => ААА + п…

У многим полимеризације п = Х _2. О, као што се дешава код полифенола синтетисан са формалдехидом (ХЦ ₂ = О).

Према својим својствима синтетички полимери се могу класификовати као:

Термопластика

Они су линеарни или благо разгранати полимери, чије се међумолекуларно интеракције може превазићи дејством температуре. То резултира њиховим омекшавањем и обликовањем и олакшава их рециклирање.

Термостабилно

За разлику од термопластике, термосет полимери имају много грана у својим полимерним структурама. То им омогућава да издрже високе температуре без деформације или топљења, због својих снажних интермолекуларних интеракција.

Еластомери

То су они полимери који су способни да издрже спољни притисак без пуцања, деформисања, али да се тада врате у свој првобитни облик.

То је зато што су њихови полимерни ланци повезани, али интермолекуларне интеракције међу њима су довољно слабе да би могле уступити место под притиском.

Када се то догоди, искривљени материјал има тенденцију да своје ланце постави у кристални распоред, "успоравајући" кретање изазвано притиском. Затим, кад ово нестане, полимер се враћа свом првобитном аморфном распореду.

Влакна

Они су полимери ниске еластичности и растезљивости захваљујући симетрији њихових полимерних ланаца и великом афинитету међу њима. Овај афинитет омогућава им снажну интеракцију, формирајући линеарни кристални распоред отпоран на механички рад.

Ова врста полимера налази употребу у производњи тканина попут памука, свиле, вуне, најлона итд.

Примери

Најлон

Најлон је савршен пример влакнастог типа полимера, који има много користи у текстилној индустрији. Његов полимерни ланац се састоји од полиамида са следећом структуром:

Овај ланац одговара структури најлона 6,6. Ако бројите атоме угљеника (сиве) који почињу и завршавају са онима причвршћеним у црвену сферу, има шест.

Исто тако, постоји шест угљеника који раздвајају плаве сфере. Са друге стране, плава и црвена сфера одговарају амидној групи (Ц = ОНХ).

Ова група је способна да комуницира преко водоничних веза са другим ланцима, који такође могу усвојити кристални распоред захваљујући својим правилностима и симетријама.

Другим речима, најлон има сва својства неопходна да би се квалификовала као влакно.

Поликарбонат

То је провидан пластични полимер (углавном термопластични) са којим се праве прозори, сочива, таванице, зидови итд. Слика изнад приказује стакленик направљен од поликарбоната.

Каква је његова полимерна структура и одакле потиче назив поликарбонат? У овом се случају не односи строго на анион ЦО ₃ ^2- , него на ову групу која учествује у ковалентним везама у молекуларном ланцу:

Према томе, Р може бити било који тип молекула (засићен, незасићен, ароматичан итд.), Што резултира широком породицом поликарбонатних полимера.

Полистирен

То је један од најчешћих полимера у свакодневном животу. Пластичне шоље, играчке, рачунарски и телевизијски предмети, као и глава манекенке на слици изнад (као и други предмети) направљени су од стиропора.

Његова полимерна структура састоји се од споја н стирена који творе ланац са високом ароматичном компонентом (шестерокутни прстенови):

Полистирен се може користити за синтезу других копоимера, попут СБС (Поли (стирен-бутадиен-стирен)), који се користи у оним применама којима је потребна отпорна гума.

Политетрафлуороетилен

Познат и под називом тефлон, полимер је присутан у многим кухињским прибором који делују против лепљења (црне таве). Ово омогућава пржење хране без додавања маслаца или друге масти.

Његова структура састоји се од полимерног ланца "прекривеног" Ф атомима са обе стране. Ови Ф-ови делују врло слабо са другим честицама, попут масних, спречавајући их да се залепе на површину тепсије.

Референце

1. Цхарлес Е. Царрахер Јр. (2018). Синтетички полимери. Преузето 7. маја 2018. године са: цхемистриекплаинед.цом
2. Википедиа. (2018). Списак синтетичких полимера. Преузето 7. маја 2018. године са: ен.википедиа.орг
3. Универзитет Царнегие Меллон. (2016). Природни вс синтетички полимери. Преузето 7. маја 2018. Са: цму.еду
4. Полимерни научни центар за науку. (2018). Синтетички полимери. Преузето 7. маја 2018, са: пслц.вс
5. Иассине Мрабет. (29. јануара 2010. године). Најлон 3Д. . Преузето 7. маја 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг
6. Образовни портал. (2018). Својства полимера. Преузето 7. маја 2018. године са: порталедуцативо.нет
7. Научни текстови. (23. јун 2013.). Синтетички полимери. Преузето 7. маја 2018. године са: тектциентистос.цом