Polimer materialların növləri. Polimerlər və plastiklər nədir

Aşağıdakı vəziyyəti təsəvvür edin. Mağazadan çıxıb paketi tez maşına atmağa tələsirsən. Bu edilir. Tez telefonunuzu yoxlayıb sükan arxasına keçirsiniz. Mənzilinizə girərək ayaqlarınızı rezin döşəyə silirsiniz, çantalardan hər şeyi çıxarırsınız: yapışmayan tava, uşaq üçün oyuncaqlar, təraş köpüyü, bir-iki köynək, divar kağızı. Deyəsən heç nə unudulmayıb. Bir şüşə su götürüb kompüterə gedirsən - bir az iş görmək vaxtıdır. Yuxarıda müzakirə edilən hər şey polimerləri ehtiva edir. Mağazaya qədər.

Polimerlər - bunlar nədir?

Polimerlər uzun, təkrarlanan molekul zəncirlərindən ibarət materiallardır. Onların var unikal xassələri birləşən molekulların növündən və necə bağlanmasından asılı olaraq. Onların bəziləri rezin və polyester kimi əyilir və uzanır. Digərləri epoksi və pleksiglas kimi sərt və sərtdir.

"Polimer" termini ümumiyyətlə sintetik polimerlər olan plastikləri təsvir etmək üçün istifadə olunur. Nə olursa olsun, təbii polimerlər də mövcuddur: məsələn, rezin və ağac sadə karbohidrogendən, izoprendən ibarət təbii polimerlərdir. Zülallar da təbii polimerlərdir, onlar amin turşularından ibarətdir. Nuklein turşuları (DNT və RNT) nukleotidlərin polimerləridir - azot tərkibli əsas, şəkər və fosfor turşusundan ibarət mürəkkəb molekullar.

Bunu əvvəllər kim fikirləşdi?

ETH Sürixdə üzvi kimya müəllimi olan Hermann Staudinger polimerlərin atası hesab olunur.

Hermann Staudinger. Mənbə: Wikimedia

1920-ci illərdə onun tədqiqatları həm təbii, həm də sintetik polimerlərlə sonrakı işlərə yol açdı. O, polimerləri başa düşmək üçün əsas olan iki termin təqdim etdi: polimerləşmə və makromolekul. 1953-cü ildə Staudinger "makromolekulyar kimya sahəsindəki kəşflərinə görə" layiqli Nobel mükafatı aldı.

Polimerləşmə daha kiçik molekulları, monomerləri kovalent bağlarla bir yerdə tutulan zəncirdə birləşdirərək sintetik polimerlərin yaradılması üsuludur. İstilik və təzyiq nəticəsində yaranan müxtəlif kimyəvi reaksiyalar monomerləri bir yerdə saxlayan kimyəvi bağları dəyişdirir. Proses molekulların xətti, budaqlanmış və ya məkan quruluşunda bağlanmasına səbəb olur və onları polimerlərə çevirir. Bu monomer zəncirlərinə makromolekullar da deyilir. Bir makromolekul yüz minlərlə monomerdən ibarət ola bilər.

Polimerlərin növləri

Polimerin növü onun strukturundan asılıdır. Yuxarıdakılardan anlayırıq ki, belə üç növ olmalıdır.

Xətti polimerlər. Bunlar monomerlərin bir-birinə qarşı kimyəvi cəhətdən təsirsiz olduğu və yalnız van der Waals qüvvələri (10-20 kJ/mol enerjisi olan molekullararası (və atomlararası) qarşılıqlı təsir qüvvələri) ilə bağlandığı birləşmələrdir. Qeyd redaktə et.). “Xətti” termini ümumiyyətlə molekulların bir-birinə nisbətən düzxətli düzülüşü demək deyil. Əksinə, onlar daha çox dişli və ya spiral konfiqurasiya ilə xarakterizə olunur ki, bu da belə polimerlərə mexaniki güc verir.

Dallanmış polimerlər. Onlar yan budaqları olan zəncirlərdən əmələ gəlir (budaqların sayı və uzunluğu fərqlidir). Budaqlanmış polimerlər xətti olanlardan daha güclüdür.

Xətti və budaqlanmış polimerlər qızdırıldıqda yumşalır, soyuduqda isə yenidən bərkiyir. Bu xüsusiyyət termoplastiklik adlanır və polimerlərin özləri termoplastiklər və ya termoplastiklər adlanır. Belə polimerlərdəki molekullar arasındakı bağlar qırıla və yenidən birləşdirilə bilər. Bu o deməkdir ki plastik şüşələr kilimlərdən tutmuş yun gödəkçələrə kimi digər polimer tərkibli əşyaların istehsalı üçün istifadə oluna bilər. Əlbəttə ki, daha çox şüşə edə bilərsiniz. Emal üçün lazım olan hər şey yüksək temperaturdur. Termoplastik polimerlər yalnız əridilə deyil, həm də həll edilə bilər, çünki van der Waals bağları reagentlərin təsiri ilə asanlıqla qırılır. Termoplastiklərə polivinilxlorid, polietilen, polistirol və s.

Əgər makromolekulların tərkibində reaktiv monomerlər varsa, qızdırıldıqda çoxlu çarpaz bağlarla bağlanır və polimer məkan quruluşu əldə edir. Belə polimerlərə termosetlər və ya termosetlər deyilir.

Bir tərəfdən termosetlər var müsbət keyfiyyətlər: Onlar daha sərt və istiyə davamlıdırlar. Digər tərəfdən, termoaktiv polimerlərin molekulları arasındakı bağlar qırıldıqdan sonra onu ikinci dəfə qurmaq mümkün olmayacaq. Bu vəziyyətdə təkrar emal aradan qaldırılır və bu, çox pisdir. Bu qrupdakı ən çox yayılmış polimerlər polyester, vinilester və epoksidir.

Polimer əsaslı materiallar. Polimerlər, liflər, filmlər, rezinlər, laklar, yapışdırıcılar, plastiklər və kompozit materiallar(kompozitlər).

Liflər, polimerlərin məhlullarını və ya ərimələrini boşqabdakı nazik dəliklərdən (qövslərdən) basaraq, sonra bərkidilməklə əldə edilir. Lif əmələ gətirən polimerlərə poliamidlər, poliakrilonitrillər və s.

Polimer plyonkaları polimer ərintilərindən yarıqvari deşikləri olan kalıplardan sıxaraq və ya polimer məhlullarının hərəkət edən kəmərə vurulması və ya polimerlərin kalendrləşdirilməsi yolu ilə alınır.Plenkalardan elektrik izolyasiyası və qablaşdırma materialı, maqnit lentlərinin əsası və s.

Laklar, üzvi həlledicilərdə film əmələ gətirən maddələrin məhlullarıdır. Polimerlərə əlavə olaraq, lakların tərkibində plastikliyi artıran maddələr (plastikləşdiricilər), həll olunan boyalar, sərtləşdiricilər və s. Onlar elektrik izolyasiya edən örtüklər üçün istifadə olunur, həmçinin astarlar və boya emalları üçün əsas kimi istifadə olunur.

Yapışqanlar, səthləri ilə yapışan təbəqə arasında güclü bağların yaranması səbəbindən müxtəlif materialları birləşdirə bilən kompozisiyalardır. Sintetik üzvi yapışdırıcılar monomerlər, oliqomerlər, polimerlər və ya onların qarışıqları əsasında hazırlanır. Kompozisiyaya sərtləşdiricilər, doldurucular, plastifikatorlar və s.

Yapışqanlar termoplastik, termoset və rezinlərə bölünür. Termoplastik yapışdırıcılar, tökmə nöqtəsindən otaq temperaturuna qədər soyuduqda və ya həlledicinin buxarlanması ilə sərtləşərək səthlə bir əlaqə yaradır. Termosetting yapışdırıcıları sərtləşmə (çarpaz birləşmələrin əmələ gəlməsi), rezin yapışdırıcılar - vulkanizasiya nəticəsində səthlə bir əlaqə yaradır.

Fenol- və karbamid-formaldehid və epoksi qatranları, poliuretanlar, poliesterlər və digər polimerlər, termoplastik yapışdırıcılar - poliakrillər, poliamidlər, polivinil asetallar, polivinilxlorid və digər polimerlər. Yapışqan təbəqənin gücü, məsələn, fenol-formaldehid yapışdırıcıları (BF, VK) 20 ° C-də kəsmə ilə 15 ilə 20 MPa, epoksi yapışdırıcılar - 36 MPa qədər.

Plastiklər, məhsulun formalaşması zamanı özlü-axan vəziyyətdə olan və istismarı zamanı - şüşəli vəziyyətdə olan bir polimer olan materiallardır. Bütün plastiklər termosetlərə və termoplastiklərə bölünür. Termosetlərin qəliblənməsi zamanı bu baş verir geri dönməz reaksiyaşəbəkə strukturunun formalaşmasından ibarət olan sərtləşmə. Termosetlərə fenol-formaldehid, karbamid-formaldehid, epoksi və digər qatranlara əsaslanan materiallar daxildir. Termoplastiklər qızdırıldıqda dəfələrlə özlü axın vəziyyətinə, soyuduqda isə şüşəsi vəziyyətə çevrilə bilirlər. Termoplastiklərə polietilen, politetrafloroetilen, polipropilen, polivinilxlorid, polistirol, poliamidlər və digər polimerlər əsasında materiallar daxildir.

Polimerlərə əlavə olaraq, plastiklərə plastikləşdiricilər, boyalar və doldurucular daxildir. Plastifikatorlar, məsələn, dioktil ftalat, dibutil sebakat, xlorlu parafin şüşə keçid temperaturunu azaldır və polimerin axıcılığını artırır. Antioksidantlar polimerlərin məhvini ləngidir. Doldurucular polimerlərin fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır. Doldurucu kimi tozlar (qrafit, his, təbaşir, metal və s.), kağız, parça istifadə olunur. Kompozitlər plastiklərin xüsusi qrupunu təşkil edir.

Kompozit materiallar (kompozitlər) - əsasdan (üzvi, polimer, karbon, metal, keramika), doldurucu ilə gücləndirilmiş, yüksək möhkəm liflər və ya bığlar şəklində ibarətdir. Əsas kimi sintetik qatranlar (alkid, fenol-formaldehid, epoksi və s.) və polimerlər (poliamidlər, flüoroplastik, silikonlar və s.) istifadə olunur.

Gücləndirici liflər və kristallar metal, polimer, qeyri-üzvi (məsələn, şüşə, karbid, nitrid, bor) ola bilər. Möhkəmləndirici doldurucular əsasən polimerlərin mexaniki, termofiziki və elektrik xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Bir çox kompozit polimer materialları metallar qədər möhkəmdir. Polimer əsaslı kompozitlər, fiberglas gücləndirilmiş(şüşə lifi), yüksək mexaniki möhkəmliyə (dartılma gücü 1300-2500 MPa) və yaxşı elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Karbon lifləri ilə gücləndirilmiş polimerlərə əsaslanan kompozitlər (karbon lifi ilə gücləndirilmiş plastiklər) yüksək möhkəmlik və vibrasiya müqavimətini artan istilik keçiriciliyi və kimyəvi müqavimətlə birləşdirir. Bor plastikləri (doldurucular - bor lifləri) yüksək möhkəmliyə, sərtliyə və aşağı sürünməyə malikdir.

Polimer əsaslı kompozitlər konstruksiya, elektrik və istilik izolyasiyası, korroziyaya davamlı, sürtünməyə qarşı materiallar kimi avtomobil, dəzgah, elektrik, aviasiya, radiotexnika, dağ-mədən sənayesi, kosmik texnologiya, kimya mühəndisliyi və tikintidə istifadə olunur.

Redoksitlər. Redoks xassələri olan polimerlər - redoksitlər (redoks qrupları və ya redoksionitlər ilə) geniş istifadə olunur.

Polimerlərin tətbiqi. Hal-hazırda çoxlu sayda müxtəlif polimerlərdən geniş istifadə olunur. Bəzi termoplastiklərin fiziki və kimyəvi xassələri cədvəldə verilmişdir. 14.2 və 14.3.

Polietilen [-CH2-CH2-]n tərəfindən istehsal olunan termoplastikdir radikal polimerləşmə 320 °C-ə qədər temperaturda və 120-320 MPa təzyiqdə (polietilen) yüksək təzyiq) və ya mürəkkəb katalizatorlardan (polietilen aşağı təzyiq). Aşağı sıxlıqlı polietilen yüksək sıxlıqlı polietilendən daha yüksək gücə, sıxlığa, elastikliyə və yumşalma nöqtəsinə malikdir. Polietilen bir çox mühitlərdə kimyəvi cəhətdən davamlıdır, lakin oksidləşdirici maddələrin təsiri altında qocalır (Cədvəl 14.3). Yaxşı bir dielektrik (Cədvəl 14.2-ə baxın), -20 ilə +100 ° C arasında olan temperaturda işlənə bilər. Şüalanma polimerin istilik müqavimətini artıra bilər. Polietilen boruların, elektrik məmulatlarının, radiotexnika hissələrinin, izolyasiya filmlərinin və kabellərin qabıqlarının (yüksək tezlikli, telefon, enerji), plyonkaların, qablaşdırma materiallarının, şüşə qab əvəzedicilərinin hazırlanmasında istifadə olunur.

Polipropilen [-CH(CH3)-CH2-]n stereospesifik polimerləşmə ilə istehsal olunan kristal termoplastikdir. Polietilendən daha yüksək istilik müqavimətinə malikdir (120-140 ° C-ə qədər). Yüksək mexaniki möhkəmliyə (bax Cədvəl 14.2), təkrar əyilmə və aşınmaya qarşı müqavimət və elastikliyə malikdir. Boruların, filmlərin, akkumulyator tanklarının və s. istehsalı üçün istifadə olunur.

Stirolun radikal polimerləşməsi nəticəsində əldə edilən termoplastik.

Polimer oksidləşdirici maddələrə davamlıdır, lakin güclü turşulara qarşı qeyri-sabitdir, aromatik həlledicilərdə həll olunur (Cədvəl 14.3-ə baxın).

Cədvəl 14.2. Fiziki xassələri bəzi polimerlər

* Ərimə temperaturu.

Cədvəl 14.3 Bəzi polimerlərin kimyəvi xassələri

Polistirol yüksək mexaniki möhkəmliyə və dielektrik xassələrə malikdir (Cədvəl 14.2-ə baxın) və yüksək keyfiyyətli elektrik izolyasiyası, eləcə də cihazqayırma, elektrotexnika, radiotexnika, radiotexnika, məişət texnikası. İsti çəkmə ilə əldə edilən elastik, elastik polistirol kabel və məftil örtükləri üçün istifadə olunur. Polistirol köpükləri də polistirol əsasında istehsal olunur.

Polivinilxlorid [-CH2-CHCl-]n vinilxloridin polimerləşməsi nəticəsində əldə edilən termoplastikdir və turşulara, qələvilərə və oksidləşdirici maddələrə davamlıdır (Cədvəl 14.3-ə baxın). Sikloheksanonda, tetrahidrofuranda, məhdud - benzolda və asetonda həll olunur. Yanğına davamlı, mexaniki cəhətdən güclü (bax Cədvəl 14.2). Dielektrik xüsusiyyətləri polietilendən daha pisdir. Qaynaqla birləşdirilə bilən izolyasiya materialı kimi istifadə olunur. Ondan səs yazıları, yağış paltarları, borular və digər əşyalar hazırlanır.

Politetrafloroetilen (flüoroplastik)[-CF2-CF2-]n tetrafluoroetilenin radikal polimerləşməsi ilə istehsal olunan termoplastikdir. Turşulara, qələvilərə və oksidləşdirici maddələrə qarşı müstəsna kimyəvi müqavimətə malikdir. Əla dielektrik. Çox geniş işləmə temperatur hədləri var (-270 ilə +260 ° C arasında). 400 °C-də flüorun ayrılması ilə parçalanır və su ilə islanmır. Flüoroplastik kimya sənayesində kimyəvi cəhətdən davamlı struktur material kimi istifadə olunur. Ən yaxşı dielektrik olaraq, elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinin və kimyəvi müqavimətin birləşməsinin tələb olunduğu şəraitdə istifadə olunur. Bundan əlavə, sürtünməyə qarşı, hidrofobik və qoruyucu örtüklər və tavalar üçün örtüklər tətbiq etmək üçün istifadə olunur.

Polimetil metakrilat (pleksiglas)

Metil metakrilatın polimerləşməsi ilə alınan termoplastik. Mexanik cəhətdən güclüdür (Cədvəl 14.2-ə baxın), turşulara davamlıdır və hava şəraitinə davamlıdır. Dixloroetanda həll olunur, aromatik karbohidrogenlər, ketonlar, efirlər. Rəngsiz və optik olaraq şəffafdır. Elektrik mühəndisliyində, konstruktiv material kimi, həmçinin yapışdırıcılar üçün əsas kimi istifadə olunur.

Poliamidlər əsas zəncirdə amido qrupu -NHCO- olan termoplastiklərdir, məsələn, poli-e-kapron [-NH-(CH2)5-CO-]n, poliheksametilen adipinamid (neylon) [-NH-(CH2)5- NH-CO- (CH2)4-CO-]n, polidodekanamid [-NH-(CH2)11-CO-]n və s. Onlar həm polikondensasiya, həm də polimerləşmə yolu ilə alınır. Polimerlərin sıxlığı 1,0¸1,3 q/sm3 təşkil edir. Onlar yüksək gücü, aşınma müqaviməti və dielektrik xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. Yağlara, benzinə, seyreltilmiş turşulara və konsentratlı qələvilərə davamlıdır. Onlar liflər, izolyasiya filmləri, struktur, sürtünmə əleyhinə və elektrik izolyasiya məhsulları istehsal etmək üçün istifadə olunur.

Poliuretanlar əsas zəncirdə -NH(CO)O- qrupları, həmçinin efir, karbamat və s. olan termoplastiklərdir. Onlar izosiyanatların (bir və ya bir neçə NCO qrupu olan birləşmələrin) polialkoqollarla, məsələn, qlikollarla və qliserinlə reaksiya verməsi yolu ilə əldə edilir. . Seyreltilmiş mineral turşulara və qələvilərə, yağlara və alifatik karbohidrogenlərə davamlıdır.

Onlar poliuretan köpüklər (köpük kauçuk), elastomerlər şəklində istehsal olunur və laklar, yapışdırıcılar və mastiklər daxildir. Onlar istilik və elektrik izolyasiyası üçün, filtrlər və qablaşdırma materialı kimi, ayaqqabı, süni dəri və rezin məmulatlarının istehsalı üçün istifadə olunur. Polyesterlər - ilə polimerlər ümumi formula HO[-R-O-]nH və ya [-OC-R-COO-R"-O-]n. Etilen oksidi, laktonlar (hidroksi turşusu efirləri) kimi siklik oksidlərin polimerləşməsi və ya qlikolların polikondensasiyası yolu ilə əldə edilir, Diesterlər və digər birləşmələr Alifatik poliesterlər qələvi məhlulların, aromatiklər isə mineral turşuların və duzların məhlullarının təsirinə davamlıdırlar.

Onlar liflərin, lakların və emalların, plyonkaların, koaqulyantların və flotasiya reagentlərinin, hidravlik mayelərin komponentlərinin və s. istehsalında istifadə olunur.

Sintetik kauçuklar (elastomerlər) emulsiya və ya stereospesifik polimerləşmə yolu ilə istehsal olunur. Vulkanizasiya edildikdə, onlar yüksək elastiklik ilə xarakterizə olunan rezinə çevrilirlər. Sənaye çoxlu sayda müxtəlif sintetik kauçuklar (SR) istehsal edir, onların xüsusiyyətləri monomerlərin növündən asılıdır. Bir çox rezinlər iki və ya daha çox monomerin birgə polimerləşməsi nəticəsində əldə edilir. Ümumi və xüsusi təyinatlı SC-lər var. SK üçün ümumi məqsəd butadien [-CH2-CH=CH-CH2-]n və butadien stirol [-CH2-CH=CH-CH2-]n-[-CH2-CH(C6H5)-]n daxildir. Onlara əsaslanan rezinlər kütləvi istifadə məhsullarında (şinlər, kabel və naqillərin qoruyucu örtükləri, lentlər və s.) istifadə olunur. Bu rezinlərdən elektrotexnikada geniş istifadə olunan ebonit istehsalında da istifadə olunur. Xüsusi təyinatlı kauçuklardan alınan kauçuklar elastikliyə əlavə olaraq bəzi xüsusi xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur, məsələn, benzin və yağa davamlılıq (butadien nitril rezin [-CH2-CH=CH-CH2-]n-[-CH2-CH(CN) )-]n), benzol -, yağ və istiliyə davamlılıq, alışqanlıq (xloropren SC [-CH2-C(Cl)=CH-CH2-]n), aşınmaya davamlılıq (poliuretan və s.), istilik, işıq, ozon müqaviməti (butil kauçuk) [-C( CH3)2-CH2-]n –[-CH2C(CH3)=CH-CH2-]m.

Ən çox istifadə edilən kauçuklara stirol butadien (40%-dən çox), butadien (13%), izopren (7%), xloropren (5%) və butil kauçuk (5%) daxildir. Kauçukların əsas payı (60-70%) şinlərin istehsalı üçün, təxminən 4% - ayaqqabı istehsalı üçün istifadə olunur.

Organosilikon polimerlər (silikonlar) - makromolekulların elementar vahidlərində silikon atomlarını ehtiva edir, məsələn:

Silikon üzvi polimerlərin inkişafına rus alimi K.A. Andrianov böyük töhfə vermişdir. Xarakterik xüsusiyyət Bu polimerlər yüksək istilik və şaxta müqavimətinə və elastikliyə malikdir. Silikonlar qələvilərə davamlı deyil və bir çox aromatik və alifatik həlledicilərdə həll olunur (Cədvəl 14.3-ə baxın). Organosilikon polimerləri laklar, yapışdırıcılar, plastik və rezin istehsalında istifadə olunur. Üzvi silikon kauçuklar [-Si(R2)-O-]n, məsələn, dimetilsiloksan və metil vinil siloksan, sıxlığı 0,96-0,98 q/sm3, şüşə keçid temperaturu 130°C-dir. Karbohidrogenlərdə, halogenləşdirilmiş karbohidrogenlərdə, efirlərdə həll olunur. Üzvi peroksidlərlə vulkanizasiya olunur. Kauçuklar -90 ilə +300 ° C arasında olan temperaturda istifadə edilə bilər, hava müqavimətinə malikdir və yüksək elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir (r = 1015-1016 Ohm × sm). Onlar böyük temperatur fərqləri şəraitində işləyən məhsullar üçün, məsələn, kosmik gəmilərin qoruyucu örtükləri üçün və s.

Fenol və amin-formaldehid qatranları formaldehidin fenol və ya aminlərlə polikondensasiyası yolu ilə alınır (bax §14.2). Bunlar termosetting polimerləridir ki, onların içərisində çarpaz əlaqələrin əmələ gəlməsi nəticəsində şəbəkəyə çevrilə bilməyən məkan quruluşu əmələ gəlir. xətti quruluş, yəni. proses geri dönməzdir. Onlar yapışqanlar, laklar, ion dəyişdiricilər və plastiklər üçün əsas kimi istifadə olunur.

Fenol-formaldehid qatranlarına əsaslanan plastiklərə fenol plastiklər, karbamid-formaldehid qatranlarına əsaslananlara isə aminoplastlar deyilir. Fenolik və amin plastiklərin doldurucuları kağız və ya karton (getinaks), parça (tekstolit), ağac, kvars və slyuda unu və s.dir. Fenolik plastiklər suya, turşuların, duzların və əsasların məhlullarına, üzvi həlledicilər, odadavamlıdır, hava şəraitinə davamlıdır və yaxşı dielektrikdir. İstehsalda istifadə olunur çap dövrə lövhələri, elektrik və radiotexnika məhsullarının korpusları, folqa dielektrikləri. Aminoplastiklər yüksək dielektrik və fiziki-mexaniki xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur, işığa və UV şüalarına davamlıdır, odadavamlıdır, zəif turşu və əsaslara və bir çox həlledicilərə davamlıdır. Onlar istənilən rəngdə rənglənə bilər. Elektrik məhsullarının istehsalı üçün istifadə olunur (cihaz korpusları)

Ətrafımızdakı obyektlərin və onların hazırlandığı materialların nə qədər müxtəlif olması heyrətamizdir. Əvvəllər, təxminən 15-16-cı əsrlərdə əsas materiallar metal və ağac, bir az sonra şüşə və demək olar ki, həmişə çini və saxsı qablar idi. Ancaq bugünkü əsr polimerlər dövrüdür, bundan sonra da müzakirə ediləcəkdir.

Polimerlər haqqında anlayış

Polimer. Bu nədir? ilə cavab verə bilərsiniz fərqli nöqtələr görmə. Bir tərəfdən bir çox məişət və texniki əşyaların hazırlanmasında istifadə olunan müasir materialdır.

Digər tərəfdən, geniş ixtisaslaşmada istifadə üçün əvvəlcədən müəyyən edilmiş xassələrlə əldə edilmiş xüsusi sintez edilmiş sintetik maddə olduğunu söyləyə bilərik.

Bu təriflərin hər biri düzgündür, yalnız birincisi məişət baxımından, ikincisi isə kimyəvi baxımdan. Başqa bir kimyəvi tərif aşağıdakılardır. Polimerlər molekulyar zəncirin qısa hissələrinə - monomerlərə əsaslanan birləşmələrdir. Onlar dəfələrlə təkrarlanır və polimer makrozəncirini əmələ gətirir. Monomerlər həm üzvi, həm də qeyri-üzvi birləşmələr ola bilər.

Buna görə də sual: "polimer - bu nədir?" - bu maddələrin bütün xassələrinin və tətbiq sahələrinin ətraflı cavablandırılmasını və nəzərə alınmasını tələb edir.

Polimerlərin növləri

Müxtəlif meyarlara (kimyəvi təbiət, istiliyə davamlılıq, zəncir quruluşu və s.) görə polimerlərin bir çox təsnifatı mövcuddur. Aşağıdakı cədvəldə polimerlərin əsas növlərini qısaca nəzərdən keçiririk.

Xətti, şəbəkə və şaxələnmiş quruluşlu polimerlər də var. Polimerlərin əsası onların termoplastik və ya termoset olmasına imkan verir. Normal şəraitdə deformasiyaya uğrama qabiliyyəti ilə də fərqlənirlər.

Polimer materialların fiziki xassələri

Əsas iki aqreqasiya vəziyyəti, polimerlər üçün xarakterikdir:

• amorf;
• kristal.

Hər biri özünəməxsus xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur və mühüm praktik əhəmiyyətə malikdir. Məsələn, əgər polimer amorf vəziyyətdədirsə, bu o deməkdir ki, o, özlü axan maye, şüşəşəkilli maddə və ya yüksək elastik birləşmə (kauçuklar) ola bilər. Kimya sənayesində, tikintidə, maşınqayırmada və sənaye mallarının istehsalında geniş istifadə olunur.

Polimerlərin kristal vəziyyəti kifayət qədər şərtidir. Əslində, bu vəziyyət zəncirin amorf hissələri ilə növbələşir və ümumiyyətlə bütün molekul elastik, lakin eyni zamanda yüksək möhkəm və sərt liflər istehsal etmək üçün çox əlverişlidir.

Polimerlərin ərimə nöqtələri fərqlidir. Bir çox amorflar otaq temperaturunda əriyir, bəzi sintetik kristal olanlar isə kifayət qədər yüksək temperaturlara (pleksiglas, şüşə lif, poliuretan, polipropilen) tab gətirə bilirlər.

Polimerlər ən çox rənglənə bilər müxtəlif rənglər, məhdudiyyət yoxdur. Quruluşları sayəsində boyanı udmaq və ən parlaq və qeyri-adi çalarları əldə etmək qabiliyyətinə malikdirlər.

Polimerlərin kimyəvi xassələri

Polimerlərin kimyəvi xassələri aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələrdən fərqlidir. Bu, molekulun ölçüsü, tərkibində müxtəlif funksional qrupların olması və aktivləşmə enerjisinin ümumi ehtiyatı ilə izah olunur.

Ümumiyyətlə, polimerlər üçün xarakterik olan bir neçə əsas reaksiya növünü ayırd etmək olar:

1. Funksional qrup tərəfindən müəyyən ediləcək reaksiyalar. Yəni polimerin tərkibində spirtlərə xas olan OH qrupu varsa, onda onların daxil olacağı reaksiyalar oksidləşmə, reduksiya, dehidrogenləşmə və s. ilə eyni olacaq).
2. NMC-lərlə (aşağı molekulyar birləşmələr) qarşılıqlı əlaqə.
3. Makromolekulların çarpaz bağlı şəbəkələrini yaratmaq üçün polimerlərin bir-biri ilə reaksiyaları (şəbəkə polimerləri, budaqlanmış).
4. Bir polimer makromolekulunda funksional qruplar arasında reaksiyalar.
5. Makromolekulun monomerlərə parçalanması (zəncirin məhv edilməsi).

Yuxarıda göstərilən reaksiyaların hamısı praktikada baş verir böyük əhəmiyyət kəsb edir insanlar üçün əvvəlcədən müəyyən edilmiş və əlverişli xüsusiyyətlərə malik polimerləri əldə etmək. Polimer kimyası eyni zamanda kifayət qədər elastikliyə və sabitliyə malik olan istiliyədavamlı, turşuya və qələvilərə davamlı materiallar yaratmağa imkan verir.

Polimerlərin gündəlik həyatda istifadəsi

Bu birləşmələrin istifadəsi geniş yayılmışdır. Sənayenin bir neçə sahəsini xatırlatmaq olar Milli iqtisadiyyat, polimer tələb etməyəcək elm və texnologiya. Bu nədir - polimer əkinçilik və geniş istifadə və nə ilə başa çatır?

1. Kimya sənayesi (plastiklərin, taninlərin istehsalı, əsas üzvi birləşmələrin sintezi).
2. Maşınqayırma, təyyarə istehsalı, neft emalı zavodları.
3. Tibb və farmakologiya.
4. Boya və pestisidlərin və herbisidlərin, kənd təsərrüfatı insektisidlərinin alınması.
5. Tikinti sənayesi (polad ərintisi, səs və istilik izolyasiya konstruksiyaları, tikinti materialları).
6. Oyuncaqların, qabların, boruların, pəncərələrin, ev əşyalarının və məişət əşyalarının istehsalı.

Polimerlərin kimyası getdikcə daha çox yeni material əldə etməyə imkan verir, xassələri tamamilə universaldır, metallar, ağaclar və ya şüşələr arasında bərabərliyi yoxdur.

Polimer materiallardan hazırlanan məhsulların nümunələri

Polimerlərdən hazırlanmış xüsusi məhsulların adını çəkməzdən əvvəl (hamısını sadalamaq mümkün deyil, çoxlu müxtəliflik var), əvvəlcə polimerin nə verdiyini başa düşməlisiniz. Hərbi Dəniz Qüvvələrindən alınan material gələcək məhsullar üçün əsas olacaqdır.

Polimerlərdən hazırlanan əsas materiallar bunlardır:

• plastik;
• polipropilen;
• poliuretan;
• polistirollar;
• poliakrilatlar;
• fenol-formaldehid qatranları;
• epoksi qatranları;
• neylon;
• viskoza;
• neylon;
• yapışdırıcılar;
• filmlər;
• taninlər və s.

Bu, müasir kimyanın təklif etdiyi müxtəlifliyin kiçik bir siyahısıdır. Yaxşı, burada polimerlərdən hansı obyektlərin və məhsulların hazırlandığı artıq aydın olur - demək olar ki, hər hansı bir məişət əşyası, dərman və digər sahələr ( plastik pəncərələr, borular, qablar, alətlər, mebellər, oyuncaqlar, filmlər və s.).

Elm və texnikanın müxtəlif sahələrində polimerlər

Polimerlərin hansı sahələrdə istifadə olunduğu sualına artıq toxunmuşuq. Onların elm və texnologiyada əhəmiyyətini göstərən nümunələrə aşağıdakılar daxildir:

• antistatik örtüklər;
• elektromaqnit ekranlar;
• demək olar ki, bütün məişət cihazlarının korpusları;
• tranzistorlar;
• LEDlər və s.

İstifadə ilə bağlı təsəvvürünüzdə heç bir məhdudiyyət yoxdur polimer materiallar müasir dünyada.

Polimer istehsalı

Polimer. Bu nədir? Bu, bizi əhatə edən praktiki olaraq hər şeydir. Onlar harada hazırlanır?

1. Neft-kimya (neft emalı) sənayesi.
2. Polimer materialların və onlardan hazırlanan məhsulların istehsalı üçün xüsusi zavodlar.

Bunlar polimer materiallarının alındığı (sintez olunan) əsas əsaslardır.

Bu məqalənin müəllifi akademik Viktor Aleksandroviç Kabanov makromolekulyar birləşmələr kimyası sahəsində görkəmli alim, akademik V.A.-nin tələbəsi və davamçısıdır. Kargin, polimer elmində dünya liderlərindən biri, böyük bir yaradıcısıdır elmi məktəb, müəllif böyük miqdarəsərlər, kitablar və dərs vəsaitləri.

Polimerlər (yunan polimerlərindən - çox hissədən ibarət, müxtəlif) molekulları (makromolekullar) ibarət olan yüksək molekulyar çəkiyə (bir neçə mindən çox milyona qədər) malik kimyəvi birləşmələrdir. çox sayda təkrarlanan qruplar (monomer vahidlər). Makromolekulları təşkil edən atomlar bir-biri ilə əsas və (və ya) koordinasiya valentlik qüvvələri ilə bağlanır.

Polimerlərin təsnifatı

Mənşəyinə görə polimerlər təbii (biopolimerlər), məsələn, zülallar, nuklein turşuları, təbii qatranlar və sintetik, məsələn, polietilen, polipropilen, fenol-formaldehid qatranlarına bölünür.

Atomlar və ya atom qrupları makromolekulda aşağıdakı formada yerləşə bilər:

• açıq zəncir və ya uzadılmış dövrlər ardıcıllığı (xətti polimerlər, məsələn, təbii kauçuk);
• dallanmış zəncirlər (şaxələnmiş polimerlər, məsələn, amilopektin);
• üç ölçülü şəbəkə (çapraz bağlı polimerlər, məsələn, müalicəvi epoksi qatranları).

Molekulları eyni monomer vahidlərindən ibarət olan polimerlərə homopolimerlər, məsələn, polivinilxlorid, polikaproamid, sellüloza deyilir.

Eyni kimyəvi tərkibli makromolekullar müxtəlif məkan konfiqurasiyalı vahidlərdən tikilə bilər. Makromolekullar eyni stereoizomerlərdən və ya müəyyən dövriliklə zəncirdə bir-birini əvəz edən müxtəlif stereoizomerlərdən ibarətdirsə, polimerlər stereorequlyar adlanır (bax: Stereorequlyar polimerlər).

Kopolimerlər nədir
Makromolekullarında bir neçə növ monomer vahidi olan polimerlərə kopolimerlər deyilir. Hər növ vahidlərin makromolekulda bir-birini əvəz edən kifayət qədər uzun davamlı ardıcıllıqlar əmələ gətirdiyi sopolimerlərə blok kopolimerlər deyilir. Birinin makromolekulunun daxili (qeyri-terminal) bağlarına kimyəvi quruluş fərqli strukturun bir və ya bir neçə sxemi birləşdirilə bilər. Belə sopolimerlərə greft sopolimerləri deyilir (həmçinin bax: Kopolimerlər).

Vahidin hər və ya bəzi stereoizomerlərinin bir makromolekul daxilində bir-birini əvəz edən kifayət qədər uzun davamlı ardıcıllıqlar əmələ gətirdiyi polimerlərə stereoblok kopolimerlər deyilir.

Heterozəncirli və homozəncirli polimerlər

Əsas (əsas) zəncirin tərkibindən asılı olaraq polimerlər aşağıdakılara bölünür: əsas zəncirində atomlar olan heterozəncir müxtəlif elementlər, ən çox karbon, azot, silikon, fosfor və əsas zəncirləri eyni atomlardan qurulan homochain. Homozəncirli polimerlərdən ən çox yayılanı əsas zəncirləri yalnız karbon atomlarından ibarət olan karbon zəncirli polimerlərdir, məsələn, polietilen, polimetilmetakrilat, politetrafloroetilen. Heterozəncirli polimerlərin nümunələri. - poliesterlər (polietilentereftalat, polikarbonatlar və s.), poliamidlər, karbamid-formaldehid qatranları, zülallar, bəzi orqanosilikon polimerlər. makromolekullarında karbohidrogen qrupları ilə birlikdə qeyri-üzvi elementlərin atomları olan polimerlərə orqanoelement polimerləri deyilir (bax: Organoelement polimerləri). Ayrı bir polimer qrupu. qeyri-üzvi polimerlər əmələ gətirir, məsələn, plastik kükürd, polifosfonitril xlorid (bax: Qeyri-üzvi polimerlər).

Polimerlərin xassələri və ən mühüm xüsusiyyətləri

Xətti polimerlər xüsusi kompleksə malikdir və. Bu xassələrin ən mühümü: yüksək möhkəmlikli anizotrop yüksək yönümlü liflər və filmlər əmələ gətirmək qabiliyyəti; böyük, uzunmüddətli geri dönən deformasiyalar qabiliyyəti; həll edilməzdən əvvəl yüksək elastik bir vəziyyətdə şişmə qabiliyyəti; məhlulların yüksək özlülüyü (bax: Polimer məhlulları, Şişkinlik). Bu xüsusiyyətlər dəsti makromolekulların yüksək molekulyar çəkisi, zəncir quruluşu və elastikliyi ilə bağlıdır. Xətti zəncirlərdən budaqlanmış, seyrək üçölçülü şəbəkələrə və nəhayət, sıx mesh strukturlara keçdikdə, bu xüsusiyyətlər dəsti getdikcə daha az ifadə edilir. Yüksək dərəcədə çarpaz bağlanmış polimerlər həll olunmur, infuziya olunur və yüksək elastik deformasiyalara dözmür.

Polimerlər kristal və amorf vəziyyətdə ola bilər. İlkin şərt kristallaşma - makromolekulun kifayət qədər uzun hissələrinin qanunauyğunluğu. Kristal polimerlərdə. müxtəlif supramolekulyar strukturların (fibrillər, sferulitlər, tək kristallar və s.) Görünüşü mümkündür, onların növü əsasən polimer materialının xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Kristallaşmamış (amorf) polimerlərdə supramolekulyar strukturlar kristal olanlara nisbətən daha az ifadə edilir.

Kristallaşmamış polimerlər üç fiziki vəziyyətdə ola bilər: şüşəli, yüksək elastik və özlü. Şüşəvari vəziyyətdən yüksək elastik vəziyyətə keçid temperaturu aşağı (otaqdan aşağı) olan polimerlərə elastomerlər, yüksək temperaturlulara isə plastiklər deyilir. Kimyəvi tərkibindən, quruluşundan və nisbi mövqe polimerlərin makromolekul xüsusiyyətləri. çox geniş hüdudlarda dəyişə bilər. Beləliklə, çevik karbohidrogen zəncirlərindən qurulmuş 1,4-cis-polibutadien, təxminən 20 dərəcə C temperaturda elastik materialdır, -60 dərəcə C temperaturda şüşəli vəziyyətə çevrilir; Təxminən 20 dərəcə C temperaturda daha sərt zəncirlərdən tikilmiş polimetil metakrilat yalnız 100 dərəcə C-də yüksək elastik vəziyyətə çevrilən bərk şüşəvari məhsuldur.

Molekullararası hidrogen bağları ilə bağlanmış çox sərt zəncirlərə malik polimer olan sellüloza, ümumiyyətlə parçalanma temperaturundan əvvəl yüksək elastik vəziyyətdə mövcud ola bilməz. P.-nin xassələrində böyük fərqlər hətta makromolekulların strukturunda fərqlər ilk baxışdan kiçik olsa da müşahidə oluna bilər. Beləliklə, stereoregular polistirol ərimə nöqtəsi təxminən 235 ° C olan kristal bir maddədir və qeyri-stereoregular (ataktik) ümumiyyətlə kristallaşa bilmir və təxminən 80 ° C temperaturda yumşalır.

Polimerlər aşağıdakı əsas reaksiya növlərinə daxil ola bilərlər: makromolekullar arasında kimyəvi bağların yaranması (sözdə çarpaz birləşmə), məsələn, rezinlərin vulkanizasiyası və dərinin aşılanması zamanı; makromolekulların ayrı, daha qısa fraqmentlərə parçalanması (bax: Polimerlərin məhv edilməsi); polimerlərin yan funksional qruplarının reaksiyaları. əsas zəncirə təsir etməyən aşağı molekulyar çəkili maddələrlə (sözdə polimer-analoq çevrilmələr); bir makromolekulun funksional qrupları arasında baş verən molekuldaxili reaksiyalar, məsələn, molekuldaxili siklləşmə. Çarpaz əlaqə çox vaxt məhv ilə eyni vaxtda baş verir. Polimer-analoq çevrilmələrə misal olaraq polivinil spirtinin əmələ gəlməsinə səbəb olan polivinil asetatın sabunlaşmasıdır.

Polimer reaksiyalarının sürəti. aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələrlə çox vaxt sonuncunun polimer fazasına diffuziya sürəti ilə məhdudlaşır. Bu, ən çox çarpaz bağlanmış polimerlərdə aydın görünür. Makromolekulların aşağı molekulyar maddələrlə qarşılıqlı təsir dərəcəsi çox vaxt reaksiya verən vahidə nisbətən qonşu bölmələrin təbiətindən və yerləşdiyi yerdən əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Eyni şey eyni zəncirə aid olan funksional qruplar arasında molekuldaxili reaksiyalara da aiddir.

Polimerlərin həll olunma, özlülük, sabitlik kimi bəzi xüsusiyyətləri çox həssasdır. az miqdarda makromolekullarla reaksiya verən çirklər və ya əlavələr. Beləliklə, xətti polimerləri həll olunandan tamamilə həll olmayana çevirmək üçün hər makromolekulda 1-2 çarpaz əlaqə yaratmaq kifayətdir.

Polimerlərin ən vacib xüsusiyyətləri bunlardır: kimyəvi birləşmə, molekulyar çəkisi və molekulyar çəkisinin paylanması, makromolekulların budaqlanma dərəcəsi və çevikliyi, stereoregularlik və s.. Polimerlərin xassələri. əhəmiyyətli dərəcədə bu xüsusiyyətlərdən asılıdır.

Polimerlərin hazırlanması

Təbii polimerlər canlı orqanizmlərin hüceyrələrində biosintez prosesi zamanı əmələ gəlir. Ekstraksiya, fraksiya yağışı və digər üsullardan istifadə edərək, onları bitki və heyvan xammallarından təcrid etmək olar. Sintetik polimerlər polimerləşmə və polikondensasiya yolu ilə istehsal olunur. Karbozəncir polimerləri adətən bir və ya daha çox karbon-karbon bağı olan monomerlərin və ya qeyri-sabit karbosiklik qrupları olan monomerlərin polimerləşməsi ilə sintez olunur (məsələn, siklopropan və onun törəmələrindən). Heterozəncirli polimerlər polikondensasiya, həmçinin tərkibində çoxlu karbon-element bağları (məsələn, C = O, C º N, N = C = O) və ya zəif heterosiklik qruplar (məsələn, olefin oksidlərində, laktamlarda) olan monomerlərin polimerləşməsi ilə əldə edilir. ).

Polimerlərin tətbiqi

Mexanik möhkəmliyinə, elastikliyinə, elektrik izolyasiyasına və digər qiymətli xüsusiyyətlərinə görə polimer məmulatları müxtəlif sənaye sahələrində və məişətdə istifadə olunur. Polimer materialların əsas növləri plastiklər, rezinlər, liflər (bax: Tekstil lifləri, Kimyəvi liflər), laklar, boyalar, yapışdırıcılar, ion dəyişdirici qatranlardır. Biopolimerlərin əhəmiyyəti onların bütün canlı orqanizmlərin əsasını təşkil etməsi və demək olar ki, bütün həyat proseslərində iştirak etməsi ilə müəyyən edilir.

Tarixi istinad. “Polimerizm” termini 1833-cü ildə J. Berzelius tərəfindən elmə eyni tərkibə malik olan maddələrin (polimerlərin) müxtəlif molekulyar çəkilərə malik olduğu, məsələn, etilen və butilen, oksigen və ozon kimi izomerizmin xüsusi növünü təyin etmək üçün daxil edilmişdir. Beləliklə, terminin məzmunu polimerlər haqqında müasir fikirlərə uyğun gəlmirdi. "Əsl" sintetik polimerlər o dövrdə hələ məlum deyildi.

Bir sıra polimerlər, görünür, 19-cu əsrin 1-ci yarısında əldə edilmişdir. Bununla belə, kimyaçılar daha sonra adətən polimerləşməni və polikondensasiyanı boğmağa çalışırdılar ki, bu da əsas məhsulun “resinizasiyasına” səbəb olur. kimyəvi reaksiya, yəni əslində polimerin əmələ gəlməsinə. (indiyədək polimerlər çox vaxt “qatranlar” adlanırdı). Sintetik polimerlər haqqında ilk qeydlər 1838 (poliviniliden xlorid) və 1839 (polistirol) illərinə aiddir.

Polimer kimyası yalnız A. M. Butlerov tərəfindən kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinin yaradılması ilə əlaqədar yaranmışdır (19-cu əsrin 60-cı illərinin əvvəlləri). A. M. Butlerov polimerləşmə reaksiyalarında təzahür edən molekulların quruluşu və nisbi sabitliyi arasındakı əlaqəni tədqiq etmişdir. Polimerlər elmi özünün sonrakı inkişafını (XX əsrin 20-ci illərinin sonlarına qədər) əsasən bir çox ölkələrin aparıcı alimlərinin iştirak etdiyi rezin sintez üsullarının intensiv axtarışı hesabına əldə etmişdir (G. Bushard, W. Tilden, Alman alimi K. Harris , I. L. Kondakov, S. V. Lebedev və s.). 30-cu illərdə sərbəst radikal (Q.Ştaudinqer və başqaları) və ion (amerikalı alim F.Uitmor və başqaları) polimerləşmə mexanizmlərinin mövcudluğu sübut edilmişdir. Polikondensasiya haqqında fikirlərin inkişafında V.Karotersin əsərləri böyük rol oynamışdır.

20-ci illərin əvvəllərindən. 20-ci əsr Polimerlərin quruluşu haqqında nəzəri fikirlər də inkişaf etdirilir. Əvvəlcə hesab olunurdu ki, sellüloza, nişasta, rezin, zülallar kimi biopolimerlər, həmçinin xassələrinə görə onlara oxşar bəzi sintetik polimerlər (məsələn, poliizopren) məhlulda komplekslərə birləşmək üçün qeyri-adi qabiliyyəti olan kiçik molekullardan ibarətdir. kovalent olmayan əlaqələrə görə kolloid təbiət (“kiçik bloklar” nəzəriyyəsi). Polimerlərin makromolekullardan, qeyri-adi böyük molekulyar çəkiyə malik hissəciklərdən ibarət maddələr kimi prinsipcə yeni konsepsiyasının müəllifi Q.Ştaudinger olmuşdur. Bu alimin ideyalarının qələbəsi (XX əsrin 40-cı illərinin əvvəllərində) bizi polimerləri kimya və fizikada keyfiyyətcə yeni tədqiqat obyekti hesab etməyə məcbur etdi.

Ədəbiyyat .: Polimerlər ensiklopediyası, cild 1-2, M., 1972-74; Strepiheev A. A., Derevitskaya V. A., Slonimsky G. L., Makromolekulyar birləşmələrin kimyasının əsasları, 2-ci nəşr, [M., 1967]; Losev İ.P., Trostyanskaya E.B., Sintetik polimerlərin kimyası, 2-ci nəşr, M., 1964; Korshak V.V., Ümumi üsullar yüksək molekullu birləşmələrin sintezi, M., 1953; Kargin V. A., Slonimsky G. L., Qısa esselər polimerlərin fizikası və kimyası üzrə, 2-ci nəşr, M., 1967; Oudian J., Polimer Kimyasının Əsasları, trans. İngilis dilindən, M., 1974; Tager A. A., Polimerlərin fiziki-kimyası, 2-ci nəşr, M., 1968; Tenford Ch., Polimerlərin fiziki kimyası, trans. İngilis dilindən, M., 1965.

V. A. Kabanov. Mənbə www.rubricon.ru

Polimerlər makromolekulyar birləşmələrdir. Onların əsasını polimer maddələrinin makrozəncirinin əmələ gəldiyi monomerlər təşkil edir. Polimerlərin istifadəsi ilə material yaratmağa imkan verir yüksək səviyyə güc, aşınma müqaviməti və bir sıra digər faydalı xüsusiyyətlər.

Polimerlərin təsnifatı

Təbii. Təbii şəkildə formalaşmışdır. Misal: kəhrəba, ipək, təbii kauçuk.

Sintetik. Onlar laboratoriya şəraitində istehsal olunur və tərkibində təbii maddələr yoxdur. Misal: polivinilxlorid, polipropilen, poliuretan.

Süni. Onlar laboratoriya şəraitində istehsal olunur, lakin təbii maddələrə əsaslanır. Misal: sellüloid, nitroselüloz.

Polimerlərin növləri və onların tətbiqi çox müxtəlifdir. İnsanı əhatə edən obyektlərin əksəriyyəti bu materiallardan istifadə etməklə yaradılır. Növündən asılı olaraq, onların tətbiq dairəsini müəyyən edən müxtəlif xüsusiyyətlərə malikdirlər.

Hər gün qarşılaşdığımız və hətta fərq etmədiyimiz bir sıra ümumi polimerlər var:

• Polietilen. Nəmlik müqavimətini, aqressiv mühitlərə müqavimətini və dielektrik xüsusiyyətlərini təmin etmək lazım olan qablaşdırma, borular, izolyasiya və digər məhsulların istehsalı üçün istifadə olunur.
• Fenol formaldehid. Plastiklərin, lakların və yapışdırıcıların əsasını təşkil edir.
• Sintetik kauçuk. Təbiidən daha yaxşı güc xüsusiyyətlərinə və aşınma müqavimətinə malikdir. Ondan rezin və onun əsasında müxtəlif materiallar hazırlanır.
• Polimetilmetakrilat tanınmış pleksiglasdır. Elektrik mühəndisliyində, eləcə də digər sənaye sahələrində konstruktiv material kimi istifadə olunur.
• Poliamil. Parça və saplar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Bunlar neylon, neylon və digər sintetik materiallardır.
• Teflon kimi də tanınan politetrafloroetilen. Tibbdə istifadə olunur Qida sənayesi və müxtəlif digər sahələr. Bir vaxtlar çox məşhur olan teflon örtüklü tavaları hamı bilir.
• Polivinilxlorid, həmçinin PVC kimi tanınır. Çox vaxt film şəklində tapılır, kabel izolyasiyası, dəri, pəncərə profilləri, asma tavanlar. Çox geniş istifadə dairəsinə malikdir.
• Polistirol. Məişət məmulatlarının və geniş çeşiddə tikinti materiallarının istehsalı üçün istifadə olunur.
• Polipropilen. Bu polimerdən borular, qablar, toxunmamış materiallar, məişət məhsulları, tikinti yapışdırıcıları və mastikalar hazırlanır.

Polimerlər harada istifadə olunur?

Polimer materialların tətbiq dairəsi çox genişdir. İndi əminliklə deyə bilərik ki, onlar sənayedə və istehsalatda demək olar ki, istənilən sahədə istifadə olunur. Xüsusiyyətlərinə görə polimerlər tamamilə əvəz edilmişdir təbii materiallar, xüsusiyyətlərinə görə onlardan əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır. Buna görə polimerlərin xüsusiyyətlərini və onların tətbiq sahələrini nəzərə almağa dəyər.

Təsnifatına görə materialları aşağıdakılara bölmək olar:

• kompozitlər;
• plastik;
• filmlər;
• liflər;
• laklar;
• rezin;
• yapışqan maddələr.

Hər bir çeşidin keyfiyyəti polimerlərin tətbiqi sahəsi ilə müəyyən edilir.

Həyat

Ətrafa baxsaq, sintetik materiallardan hazırlanmış çoxlu sayda məhsul görə bilərik. Təfərrüatlar bunlardır məişət texnikası, parçalar, oyuncaqlar, Mətbəx ləvazimatları və hətta məişət kimyası. Əslində, bu, adi bir plastik daraqdan yuyucu tozuna qədər geniş çeşiddə məhsullardır.

Bu geniş istifadə istehsalın aşağı qiyməti və yüksək olması ilə əlaqədardır keyfiyyət xüsusiyyətləri. Məhsullar davamlıdır, gigiyenikdir, tərkibində insan orqanizminə zərərli komponentlər yoxdur və universaldır. Hətta adi neylon taytlar polimer komponentlərdən hazırlanır. Buna görə də, polimerlər gündəlik həyatda təbii materiallardan daha çox istifadə olunur. Onlar keyfiyyət baxımından əhəmiyyətli dərəcədə üstündürlər və təmin edirlər aşağı qiymət məhsullar.

Nümunələr:

• plastik qablar və qablaşdırma;
• müxtəlif məişət cihazlarının hissələri;
• sintetik parçalar;
• oyuncaqlar;
• Mətbəx ləvazimatları;
• hamam üçün məhsullar.

Plastikdən hazırlanmış və ya tərkibində sintetik liflər olan hər hansı bir şey polimerlər əsasında hazırlanır, buna görə də nümunələrin siyahısı sonsuz ola bilər.

Tikinti sektoru

Polimerlərin tikintidə istifadəsi də çox genişdir. Onlar nisbətən yaxınlarda, təxminən 50-60 il əvvəl istifadə olunmağa başladılar. İndi çoxu tikinti materialları polimerlərdən istifadə etməklə istehsal olunur.

Əsas istiqamətlər:

• qılıncoynatma istehsalı və tikinti strukturları müxtəlif növlər;
• yapışqanlar və köpüklər;
• istehsal mühəndis kommunikasiyaları;
• istilik və su yalıtımı üçün materiallar;
• özünü düzəldən döşəmələr;
• müxtəlif bitirmə materialları.

Bağlayıcı və tikinti konstruksiyaları sahəsində bunlar polimer beton, kompozit armatur və şüalar, ikiqat şüşəli pəncərələr üçün çərçivələr, polikarbonat, fiberglas və bu tip müxtəlif materiallardır. Bütün polimer əsaslı məhsullar yüksək möhkəmlik xüsusiyyətlərinə malikdir, uzun müddətli xidmətlər və mənfi təbiət hadisələrinə qarşı müqavimət.

Yapışqanlar nəmə davamlıdır və əla yapışma qabiliyyətinə malikdir. Onlar yapışdırmaq üçün istifadə olunur müxtəlif materiallar və yüksək bağlanma gücünə malikdir. Köpüklər - mükəmməl həll oynaqların möhürlənməsi üçün. Onlar yüksək istilik qənaət xüsusiyyətlərini təmin edir və müxtəlif keyfiyyətlərə malik çoxlu sayda növə malikdir.

Mühəndislik kommunikasiyalarının istehsalında polimer materialların istifadəsi ən geniş sahələrdən biridir. Onlar su təchizatı, elektrik təchizatı, istilik qənaəti, kanalizasiya şəbəkəsi avadanlıqları, ventilyasiya və istilik sistemlərində istifadə olunur.

İstilik izolyasiyası üçün materiallar əla istilik qənaət xüsusiyyətlərinə, yüngül çəkiyə və əlverişli qiymətə malikdir. Su yalıtımı yüksək səviyyədə suya davamlılığa malikdir və istehsal edilə bilər müxtəlif formalarda(prokat məhsullar, toz və ya maye qarışıqlar).

Polimer döşəmələr, əmək tələb etməyən iş olmadan kobud əsasda mükəmməl düz bir səth yaratmağa imkan verən xüsusi bir materialdır. Bu texnologiya həm məişət, həm də sənaye tikintisində istifadə olunur.

Müasir sənaye geniş çeşiddə istehsal edir bitirmə materialları polimerlərə əsaslanır. Onlar müxtəlif strukturlara və sərbəst buraxılma formalarına malik ola bilər, lakin onların xüsusiyyətləri həmişə üstündür təbii bitirmə və daha aşağı qiymətə malikdir.

Dərman

Polimerlərin tibbdə istifadəsi geniş yayılmışdır. Ən sadə nümunə birdəfəlik şprislərdir. Hazırda tibb sahəsində istifadə olunan 3 minə yaxın məhsul istehsal olunur.

Bu sahədə ən çox silikonlar istifadə olunur. Onlar plastik cərrahiyyə əməliyyatları apararkən, yanıq səthlərində qorunma yaratmaqda, eləcə də müxtəlif məhsullar istehsal edərkən əvəzolunmazdır. Polimerlər 1788-ci ildən tibbdə istifadə olunur, lakin məhdud miqdarda. 1895-ci ildə isə sümük qüsurunun sellüloid əsaslı polimerlə bağlandığı əməliyyatdan sonra daha geniş yayılıb.

Bu tip bütün materialları tətbiqinə görə üç qrupa bölmək olar:

• 1-ci qrup - bədənə daxil olmaq üçün. Bunlar süni orqanlar, protezlər, qan əvəzediciləri, yapışdırıcılar və dərmanlardır.
• Qrup 2 - toxumalarla təmasda olan polimerlər, həmçinin bədənə daxil olmaq üçün nəzərdə tutulmuş maddələr. Bunlar qan və plazma, diş materialları, şprislər və saxlama üçün qablardır cərrahi alətlər, tibbi avadanlıqların komponentləri.
• Qrup 3 - toxumalarla təmasda olmayan və bədənə daxil olmayan materiallar. Buraya avadanlıq və alətlər, laboratoriya şüşələri, ləvazimatlar, xəstəxana ləvazimatları, yataq dəstləri, eynək çərçivələri və linzalar daxildir.

Kənd təsərrüfatı

Polimerlər ən çox istixana təsərrüfatında və meliorasiyada istifadə olunur. Birinci halda, müxtəlif filmlərə, agrofiberə, hüceyrəli polikarbonata, eləcə də möhkəmləndirməyə ehtiyac var. Bütün bunlar istixanaların tikintisi üçün lazımdır.

Meliorasiyada polimer materiallardan hazırlanmış borular istifadə olunur. Onlar metaldan daha az çəkiyə malikdirlər, əlverişlidir və daha uzun xidmət müddətinə malikdirlər.

Qida sənayesi

Qida sənayesində polimer materiallar qabların və qablaşdırmaların istehsalı üçün istifadə olunur. Sərt plastik və ya film şəklində ola bilər. Əsas tələb sanitariya-epidemioloji normalara tam uyğunluqdur. Qida mühəndisliyində polimerlər olmadan edə bilməzsiniz. Onların istifadəsi taxıl və digərlərinin daşınması zamanı vacib olan minimal yapışma ilə səthlər yaratmağa imkan verir toplu məhsullar. Çörək bişirmə və yarımfabrikat istehsal xətlərində də yapışqan əleyhinə örtüklər lazımdır.

Polimerlər insan fəaliyyətinin müxtəlif sahələrində istifadə olunur ki, bu da onlara yüksək tələbat yaradır. Onlarsız etmək mümkün deyil. Təbii materiallar xüsusi istifadə şərtlərinə cavab vermək üçün lazım olan bir sıra xüsusiyyətləri təmin edə bilməz.