polyméry

Chémia

2022

Vysvetlíme, čo sú polyméry, ich klasifikáciu, vlastnosti a charakteristiky. Tiež prírodné a syntetické polyméry.

Polyméry sú makromolekuly zložené z monomérov.

Čo je polymér?

In chémia, polyméry sú typom makromolekuly pozostávajú z reťazcov jednoduchších jednotiek, nazývaných monoméry, navzájom spojených pomocou Kovalentné väzby. Jeho názov pochádza z gréčtiny polys ("Veľa") a obyčajné ("segment").

Vo všeobecnosti sú molekuly Organické látky obrovského významu v prírodnom aj priemyselnom svete. Tieto molekuly zahŕňajú DNA v našom bunky, škrob z rastliny, nylon a väčšina z nich plasty.

Koncom 19. storočia a začiatkom 20. storočia sa zistilo, ako s nimi manipulovať. Manipulácia s materiálmi v spoločnosti tak bola navždy revolúciou. ľudskosť.

  • Ak sú polyméry klasifikované podľa pôvodu, môžu byť:
    • Prírodné polyméry. Jeho pôvod je biologický.
    • Syntetické polyméry. Sú vytvorené výlučne tým ľudská bytosť.
    • Polosyntetické polyméry. Vznikajú transformáciou prírodných polymérov.
  • Ak sú klasifikované podľa ich zloženia, môžeme rozlišovať medzi:
    • Organické polyméry. Majú hlavný reťazec atómov uhlíka.
    • Organické vinylové polyméry. Podobné ako organické látky, ale s dvojitými väzbami uhlík-uhlík. Zahŕňajú polyolefíny, styrény, halogénovaný vinyl a akryl.
    • Nevinylové organické polyméry. Vo svojom hlavnom reťazci majú okrem uhlíkov aj atómy kyslíka a/alebo dusíka. Zahŕňajú polyestery, polyamidy a polyuretány.
    • Anorganické polyméry. Na báze iných prvkov ako je síra (polysulfidy) alebo kremík (silikón).
  • Ak sú klasifikované podľa ich reakcie na zvýšenie teplota, môžeme rozlišovať medzi:
    • Elastomérne polyméry. So zvyšujúcou sa teplotou sa deformujú, ale opäť získajú svoj pôvodný tvar.
    • Termosetové polyméry. Keď stúpajú, ich teplota sa chemicky rozkladá. Nedeformujú sa, to znamená, že materiál netečie.
    • Termoplastické polyméry. Keď teplota stúpa, roztopia sa a idú do tekutom stave, ale keď vychladnú, vrátia sa do pevné skupenstvo.

Prírodné polyméry

Chitín je polysacharid nachádzajúci sa v hubách.

Prírodné polyméry ako také existujú v prírody, Čo biomolekuly Y zlúčeniny ktoré tvoria telo živých tvorov. Výskyt prírodných polymérov vo svete predstavoval dôležitý bod v zložitosti biochémia z života.

Medzi ne patrí veľká väčšina proteín, nukleových kyselínpolysacharidy (komplexné cukry, ako je rastlinná celulóza a chitín z huby), guma alebo rastlinná guma.

Syntetické polyméry

Bakelit bol prvý syntetický polymér.

Prvý syntetický polymér bol vytvorený v roku 1907: Bakelit, odolný a lacný materiál. náklady. Jeho veľký priemyselný úspech bol do značnej miery spôsobený jednoduchou a lacnou výrobou s použitím fenolu a formaldehydu. Odvtedy sa dosiahol veľký pokrok v získavaní nových a výkonnejších materiálov organického pôvodu, najmä v petrochemickom priemysle.

Polyméry môžu byť vytvorené v laboratóriu spojením špecifických monomérov do reťazca s použitím organických alebo anorganických vstupov za kontrolovaných teplotných podmienok, Tlak a prítomnosť katalyzátorov. Takto sa generuje reťazová alebo kroková reakcia, ktorej výsledkom je generovanie zlúčenina.

Vlastnosti a charakteristiky polymérov

Vo všeobecnosti sú polyméry zlé elektrické vodiče, a preto sa často používajú ako izolanty v elektrotechnickom priemysle, napríklad plast ako obal na káble. Existujú však vodivé polyméry, vytvorené v roku 1974, ktorých aplikácie sa dodnes skúmajú.

Teplota je na druhej strane dôležitým faktorom v správaní polymérov. Pri nízkych teplotách stvrdnú, skrehnú, podobne ako sklo, kým pri bežných teplotách skôr elasticita. Ak teplota stúpa smerom k vášmu bod topenia, niektoré začnú strácať svoj tvar a iné sa môžu rozkladať.

Príklady polymérov

Nádoby, izolácie a iné priemyselné výrobky sa vyrábajú z polystyrénu.

Niektoré z najznámejších a najdôležitejších ľudských polymérov sú:

  • Polyvinylchlorid. Tiež známy ako PVC a so všeobecným vzorcom (C2H3Cl) n, získava sa polymerizáciou vinylchloridových jednotiek. Je to derivát najuniverzálnejšieho známeho plastu a používa sa na všetky typy obalov, obuvi, náterov, hadíc a dokonca aj potrubí.
  • Polystyrén. Známy ako PS, získava sa z monomérov styrénu a môže dosiahnuť veľmi rôznorodé výsledky: viac či menej transparentné, viac či menej krehké alebo dokonca veľmi husté a vodotesné varianty. Prvýkrát bol syntetizovaný v Nemecku v roku 1930 a odvtedy sa vo svete ročne vyprodukuje asi 10,6 milióna ton.
  • Polymetylmetakrylát. Skrátený skratkou PMMA, ide o typický technický plast a je jedným z najkonkurencieschopnejších z hľadiska jeho priemyselných aplikácií, pretože je extrémne priehľadný a odolný.
  • Polypropylén. V skratkách PP je to termoplastický polymér, čiastočne kryštalický a vyrobený z propylénu alebo propénu. Používa sa pri balení jedlo, vreckovky, laboratórne vybavenie a priehľadné filmy alebo filmy na zakrytie predmetov.
  • Polyuretán. Tieto polyméry sa získavajú spojením hydroxylových báz a diizokyanátov a môžu byť termoplastické alebo termosetové. Často sa používajú v obuvníckom priemysle, maľovanie, syntetické textilné vlákna, obaly, kondómy alebo súčasti strojov a vozidiel.
!-- GDPR -->