ประเภทของวัสดุพอลิเมอร์ โพลีเมอร์และพลาสติกคืออะไร

ลองนึกภาพสถานการณ์ต่อไปนี้ คุณออกจากร้านแล้วรีบโยนกระเป๋าขึ้นรถโดยเร็วที่สุด มันเสร็จแล้ว คุณตรวจสอบโทรศัพท์ของคุณอย่างรวดเร็วและอยู่หลังพวงมาลัย เมื่อคุณเข้าไปในอพาร์ตเมนต์ คุณจะต้องเช็ดเท้าบนแผ่นยาง นำทุกอย่างออกจากถุง: กระทะเคลือบสารกันติด ของเล่นสำหรับเด็ก โฟมโกนหนวด เสื้อสองสามตัว วอลล์เปเปอร์ ดูเหมือนว่าพวกเขาไม่ได้ลืมอะไร คุณนำขวดน้ำติดตัวไปและไปที่คอมพิวเตอร์ - ได้เวลาทำงานแล้ว ทุกสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นประกอบด้วยโพลีเมอร์ ถึงร้าน.

โพลีเมอร์ - มันคืออะไร?

โพลีเมอร์เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยสายโซ่โมเลกุลที่ยาวและซ้ำกัน พวกเขามี คุณสมบัติพิเศษขึ้นอยู่กับชนิดของโมเลกุลที่เชื่อมต่อและวิธีการเชื่อมต่อ บางส่วนโค้งงอและยืดได้ เช่น ยางและโพลีเอสเตอร์ บางชนิดมีความแข็งและเหนียว เช่น อีพ็อกซี่และแก้วออร์แกนิก

คำว่า "พอลิเมอร์" มักใช้เพื่ออธิบายพลาสติก ซึ่งเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม โพลีเมอร์ธรรมชาติก็มีอยู่เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ยางและไม้ เป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนอย่างง่าย ไอโซพรีน โปรตีนยังเป็นพอลิเมอร์ตามธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน กรดนิวคลีอิก (DNA และ RNA) เป็นโพลีเมอร์ของนิวคลีโอไทด์ - โมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเบสที่ประกอบด้วยไนโตรเจน น้ำตาล และกรดฟอสฟอริก

ใครคิดเรื่องนี้มาก่อน?

Hermann Staudinger วิทยากรด้านเคมีอินทรีย์ที่ ETH Zurich ถือเป็นบิดาแห่งโพลีเมอร์

แฮร์มันน์ สเตาดิงเกอร์ ที่มา: Wikimedia

งานวิจัยของเขาในปี ค.ศ. 1920 ปูทางสำหรับการทำงานในอนาคตด้วยโพลีเมอร์ธรรมชาติและโพลีเมอร์สังเคราะห์ เขาแนะนำคำศัพท์สองคำที่เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจพอลิเมอร์ ได้แก่ การเกิดพอลิเมอไรเซชันและโมเลกุลขนาดใหญ่ ในปีพ.ศ. 2496 ชเตาดิงเงอร์ได้รับรางวัลโนเบลที่สมควรได้รับ "จากการค้นพบของเขาในด้านเคมีโมเลกุลขนาดใหญ่"

โพลีเมอไรเซชันเป็นวิธีการสร้างโพลีเมอร์สังเคราะห์โดยการรวมโมเลกุลขนาดเล็กกว่า โมโนเมอร์ เข้าเป็นสายโซ่ที่ยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะโควาเลนต์ ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เช่น ที่เกิดจากความร้อนและความดัน จะเปลี่ยนพันธะเคมีที่ยึดโมโนเมอร์ไว้ด้วยกัน กระบวนการนี้ทำให้โมเลกุลเกิดพันธะในรูปแบบเชิงเส้น แตกแขนง หรือสามมิติ ทำให้โมเลกุลเหล่านี้กลายเป็นพอลิเมอร์ กลุ่มของโมโนเมอร์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าโมเลกุลขนาดใหญ่ โมเลกุลขนาดใหญ่หนึ่งตัวสามารถประกอบด้วยโมโนเมอร์หลายแสนตัว

ประเภทของพอลิเมอร์

ประเภทของพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง จากข้างต้นเราเข้าใจว่าควรมีสามประเภทดังกล่าว

โพลีเมอร์เชิงเส้น เหล่านี้เป็นสารประกอบที่โมโนเมอร์เฉื่อยทางเคมีด้วยความเคารพซึ่งกันและกันและเชื่อมต่อกันด้วยแรง Van der Waals เท่านั้น (แรงของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล (และระหว่างอะตอม) กับพลังงาน 10–20 kJ / mol - บันทึก. เอ็ด.) คำว่า "เชิงเส้น" ไม่ได้หมายถึงการจัดเรียงโมเลกุลเป็นเส้นตรงที่สัมพันธ์กัน ในทางตรงกันข้าม พวกมันมีลักษณะเป็นฟันปลาหรือเป็นเกลียวมากกว่า ซึ่งทำให้พอลิเมอร์มีความแข็งแรงเชิงกล

โพลีเมอร์ที่แตกแขนง พวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยโซ่ที่มีกิ่งด้านข้าง (จำนวนกิ่งและความยาวต่างกัน) โพลีเมอร์ที่แตกแขนงจะแข็งแรงกว่าโพลีเมอร์แบบเส้นตรง

โพลีเมอร์เชิงเส้นและกิ่งอ่อนตัวลงเมื่อถูกความร้อนและแข็งตัวอีกครั้งเมื่อเย็นตัวลง คุณสมบัตินี้เรียกว่าเทอร์โมพลาสติกและโพลีเมอร์เองเรียกว่าเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมพลาสติก พันธะระหว่างโมเลกุลในโพลีเมอร์ดังกล่าวสามารถแตกและเชื่อมต่อใหม่ได้ หมายความว่า ขวดพลาสติกสามารถใช้ในการผลิตรายการอื่นๆ ที่ประกอบด้วยโพลีเมอร์ ตั้งแต่พรมไปจนถึงแจ็คเก็ตผ้าฟลีซ แน่นอน คุณสามารถสร้างขวดได้มากขึ้น สิ่งที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลคืออุณหภูมิสูง เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ไม่เพียงละลายได้ แต่ยังละลายได้ เนื่องจากพันธะแวนเดอร์วาลส์สามารถฉีกขาดได้ง่ายภายใต้การกระทำของรีเอเจนต์ เทอร์โมพลาสติก ได้แก่ โพลิไวนิลคลอไรด์ โพลิเอทิลีน โพลีสไตรีน เป็นต้น

ถ้าโมเลกุลขนาดใหญ่มีโมโนเมอร์ที่ทำปฏิกิริยา เมื่อถูกความร้อน พวกมันจะถูกเชื่อมต่อด้วย cross-link จำนวนมาก และพอลิเมอร์จะได้โครงสร้างเชิงพื้นที่ โพลีเมอร์ดังกล่าวเรียกว่าเทอร์โมเซตติงหรือเทอร์โมพลาสติก

ประการหนึ่ง เทอร์โมเซ็ตมี คุณสมบัติเชิงบวก: มีความแข็งและทนความร้อน ในทางกลับกัน หลังจากที่พันธะระหว่างโมเลกุลของเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์แตกสลาย จะไม่สามารถสร้างเป็นครั้งที่สองได้ การรีไซเคิลในกรณีนี้จะหายไปและนี่เป็นสิ่งที่แย่มาก โพลีเมอร์ที่พบมากที่สุดในกลุ่มนี้คือโพลีเอสเตอร์ ไวนิลเอสเทอร์ และอีพอกไซด์

วัสดุที่ใช้โพลีเมอร์. โพลีเมอร์ใช้ในการผลิตเส้นใย ฟิล์ม ยาง วาร์นิช กาว พลาสติก และ วัสดุคอมโพสิต(คอมโพสิต).

เส้นใยได้มาจากการบังคับสารละลายโพลีเมอร์หรือหลอมผ่านรูบาง (ดาย) ในจาน ตามด้วยการทำให้แข็งตัว โพลีเมอร์ที่สร้างเส้นใย ได้แก่ โพลิเอไมด์ โพลีอะคริโลไนไตรล์ เป็นต้น

ฟิล์มโพลีเมอร์ได้มาจากการหลอมโพลีเมอร์โดยการอัดรีดผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูเป็นรูหรือโดยการใช้สารละลายโพลีเมอร์กับเทปที่กำลังเคลื่อนที่หรือโดยการอัด "โพลีเมอร์" ฟิล์มใช้เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าและบรรจุภัณฑ์ซึ่งเป็นพื้นฐานของเทปแม่เหล็ก ฯลฯ

วานิช - สารละลายของสารสร้างฟิล์มในตัวทำละลายอินทรีย์ นอกจากโพลีเมอร์แล้ว สารเคลือบเงายังมีสารที่เพิ่มความเป็นพลาสติก (พลาสติไซเซอร์) สีย้อมที่ละลายน้ำได้ สารเพิ่มความแข็ง ฯลฯ พวกมันใช้สำหรับเคลือบฉนวนไฟฟ้า เช่นเดียวกับพื้นฐานของสีรองพื้นและสีและสารเคลือบเงา

กาว - องค์ประกอบที่สามารถเชื่อมต่อวัสดุต่าง ๆ ได้เนื่องจากการก่อตัวของพันธะที่แข็งแรงระหว่างพื้นผิวและชั้นกาว กาวอินทรีย์สังเคราะห์ขึ้นกับโมโนเมอร์ โอลิโกเมอร์ โพลีเมอร์หรือของผสมของพวกมัน องค์ประกอบประกอบด้วยสารทำให้แข็ง สารตัวเติม พลาสติไซเซอร์ ฯลฯ

กาวแบ่งออกเป็นเทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซ็ต และยาง กาวเทอร์โมพลาสติกยึดติดกับพื้นผิวโดยการแข็งตัวเมื่อเย็นลงจากจุดเทจนถึงอุณหภูมิห้องหรือโดยการระเหยตัวทำละลาย กาวเทอร์โมเซตติงสร้างพันธะกับพื้นผิวอันเป็นผลมาจากการชุบแข็ง (การก่อตัวของครอสลิงค์) กาวยาง - อันเป็นผลมาจากวัลคาไนซ์

ฟีนอลและยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์และ อีพอกซีเรซิน, โพลียูรีเทน, โพลีเอสเตอร์และโพลีเมอร์อื่นๆ, กาวเทอร์โมพลาสติก - โพลิอะคริลิก, โพลิเอไมด์, โพลิไวนิลอะซีตัล, โพลีไวนิลคลอไรด์ และโพลีเมอร์อื่นๆ ความแข็งแรงของชั้นกาว เช่น กาวฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ (BF, VK) ที่ 20 ° C ระหว่างแรงเฉือนอยู่ในช่วง 15 ถึง 20 MPa อีพ็อกซี่ - สูงสุด 36 MPa

พลาสติกเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์ ซึ่งมีสถานะหนืดระหว่างการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ และในสถานะเป็นแก้วระหว่างการใช้งาน พลาสติกทั้งหมดแบ่งออกเป็นเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมพลาสติก ในระหว่างการขึ้นรูปเทอร์โมเซ็ต ปฏิกิริยาที่ย้อนกลับไม่ได้การชุบแข็งซึ่งประกอบด้วยการก่อตัวของโครงสร้างตาข่าย เทอร์โมเซ็ตประกอบด้วยวัสดุที่มีฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ ยูเรีย-ฟอร์มาลดีไฮด์ อีพ็อกซี่ และเรซินอื่นๆ เทอร์โมพลาสติกสามารถผ่านเข้าไปในสถานะหนืดได้หลายครั้งเมื่อถูกความร้อน และสถานะเป็นแก้วเมื่อถูกทำให้เย็นลง เทอร์โมพลาสติกประกอบด้วยวัสดุที่ทำจากโพลิเอทิลีน โพลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน โพลิโพรพิลีน โพลิไวนิลคลอไรด์ โพลิสไตรีน โพลิเอไมด์ และโพลีเมอร์อื่นๆ

นอกจากพอลิเมอร์แล้ว พลาสติกยังรวมถึงพลาสติไซเซอร์ สีย้อมและสารตัวเติม พลาสติไซเซอร์ เช่น ไดออคทิลพทาเลต ไดบิวทิลเซบาเคต คลอรีนพาราฟิน ลดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วและเพิ่มความลื่นไหลของโพลีเมอร์ สารต้านอนุมูลอิสระชะลอการเสื่อมสภาพของโพลีเมอร์ สารตัวเติมช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของโพลีเมอร์ ใช้ผง (กราไฟต์ เขม่า ชอล์ก โลหะ ฯลฯ) กระดาษ ผ้าเป็นสารตัวเติม คอมโพสิตเป็นพลาสติกกลุ่มพิเศษ

วัสดุคอมโพสิต (คอมโพสิต) - ประกอบด้วยฐาน (อินทรีย์, โพลีเมอร์, คาร์บอน, โลหะ, เซรามิก) เสริมด้วยสารตัวเติมในรูปแบบของเส้นใยความแข็งแรงสูงหรือหนวด เรซินสังเคราะห์ (อัลคิด ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ อีพ็อกซี่ ฯลฯ) และโพลีเมอร์ (โพลีเอไมด์ ฟลูออโรพลาสต์ ซิลิโคน ฯลฯ) ถูกใช้เป็นฐาน

เส้นใยเสริมแรงและคริสตัลอาจเป็นโลหะ โพลีเมอร์ อนินทรีย์ (เช่น แก้ว คาร์ไบด์ ไนไตรด์ โบรอน) สารตัวเติมเสริมแรงส่วนใหญ่จะกำหนดคุณสมบัติทางกล ความร้อน และทางไฟฟ้าของโพลีเมอร์ วัสดุพอลิเมอร์ผสมหลายชนิดมีความแข็งแรงเท่ากับโลหะ คอมโพสิตขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์ เสริมใยแก้ว(ไฟเบอร์กลาส) มีความแข็งแรงเชิงกลสูง (ความต้านทานแรงดึง 1300-2500 MPa) และเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี คอมโพสิตจากพอลิเมอร์ที่เสริมด้วยเส้นใยคาร์บอน (CFRP) รวมความแข็งแรงสูงและความทนทานต่อการสั่นสะเทือนพร้อมการนำความร้อนที่เพิ่มขึ้นและความทนทานต่อสารเคมี โบโรพลาสต์ (สารตัวเติม - เส้นใยโบรอน) มีความแข็งแรงสูง ความแข็ง และการคืบต่ำ

วัสดุผสมที่ใช้โพลีเมอร์ใช้เป็นฉนวนโครงสร้าง ไฟฟ้า และความร้อน วัสดุป้องกันการกัดกร่อนและแรงเสียดทานในยานยนต์ เครื่องมือกล ไฟฟ้า การบิน วิศวกรรมวิทยุ เหมืองแร่ เทคโนโลยีอวกาศ วิศวกรรมเคมี และอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

รีดอกซิ รีดอกซ์โพลีเมอร์ (ที่มีหมู่รีดอกซ์หรือรีดอกซิโอไนต์) ได้รับการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง

การใช้โพลีเมอร์ ปัจจุบันมีการใช้โพลีเมอร์ที่แตกต่างกันจำนวนมาก คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของเทอร์โมพลาสติกบางชนิดแสดงไว้ในตาราง 14.2 และ 14.3

โพลิเอทิลีน [-CH2-CH2-]n เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ได้จาก การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงที่อุณหภูมิสูงถึง 320 °C และความดัน 120-320 MPa (polyethylene ความดันสูง) หรือที่ความดันสูงถึง 5 MPa โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงซ้อน (polyethylene ความดันต่ำ). โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำมีความแข็งแรง ความหนาแน่น ความยืดหยุ่น และจุดอ่อนตัวสูงกว่าโพลิเอทิลีนความดันสูง โพลิเอทิลีนสามารถทนต่อสารเคมีได้ในหลายสภาพแวดล้อม แต่มีอายุอยู่ภายใต้การกระทำของตัวออกซิไดซ์ (ตารางที่ 14.3) อิเล็กทริกที่ดี (ดูตารางที่ 14.2) สามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิตั้งแต่ -20 ถึง +100 ° C การฉายรังสีสามารถเพิ่มความต้านทานความร้อนของพอลิเมอร์ได้ ท่อ ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนของอุปกรณ์วิทยุ ฟิล์มฉนวนและปลอกสายไฟ (ความถี่สูง โทรศัพท์ กำลังไฟ) ฟิล์ม วัสดุบรรจุภัณฑ์ สารทดแทนภาชนะแก้วทำจากโพลีเอทิลีน

โพรพิลีน [-CH(CH3)-CH2-]n เป็นเทอร์โมพลาสติกแบบผลึกที่ได้จากการโพลิเมอไรเซชันแบบสเตอริโอ มีความทนทานต่อความร้อนสูงกว่า (สูงถึง 120-140 °C) มากกว่าโพลิเอทิลีน มีความแข็งแรงเชิงกลสูง (ดูตาราง 14.2) ทนต่อการดัดและการเสียดสีซ้ำ ๆ และมีความยืดหยุ่น ใช้สำหรับการผลิตท่อ ฟิล์ม ถังเก็บ ฯลฯ

เทอร์โมพลาสติกที่ได้จากการโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงของสไตรีน

โพลีเมอร์มีความทนทานต่อสารออกซิไดซ์ แต่ไม่เสถียรต่อกรดแก่ โดยจะละลายในตัวทำละลายอะโรมาติก (ดูตารางที่ 14.3)

ตารางที่ 14.2. คุณสมบัติทางกายภาพโพลีเมอร์บางชนิด

* อุณหภูมิหลอมเหลว

ตารางที่ 14.3 คุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์บางชนิด

โพลิสไตรีนมีความแข็งแรงทางกลและสมบัติไดอิเล็กทริกสูง (ดูตารางที่ 14.2) และใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าคุณภาพสูง ตลอดจนวัสดุตกแต่งโครงสร้างและตกแต่งในการผลิตเครื่องมือ วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมวิทยุ เครื่องใช้ในครัวเรือน. โพลีสไตรีนยืดหยุ่นได้ซึ่งได้จากการวาดภาพในสภาวะร้อน ใช้สำหรับปลอกหุ้มสายเคเบิลและสายไฟ พลาสติกโฟมยังผลิตขึ้นจากโพลีสไตรีน

โพลิไวนิลคลอไรด์ [-CH2-CHCl-] n เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ผลิตขึ้นโดยโพลิเมอไรเซชันของไวนิลคลอไรด์ ทนทานต่อกรด ด่างและสารออกซิไดซ์ (ดูตารางที่ 14.3) ละลายได้ในไซโคลเฮกซาโนน, เตตระไฮโดรฟูแรน, จำกัดในเบนซีนและอะซิโตน เผาไหม้ช้า แรงทางกลไก (ดูตารางที่ 14.2) คุณสมบัติของไดอิเล็กตริกนั้นแย่กว่าโพลิเอทิลีน ใช้เป็นวัสดุฉนวนที่เชื่อมได้ แผ่นเสียง เสื้อกันฝน ท่อ และสิ่งของอื่นๆ ทำจากแผ่นเสียง

Polytetrafluoroethylene (fluoroplastic) [-CF2-CF2-]n เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ได้จากการทำปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงของเตตระฟลูออโรเอทิลีน มีความทนทานต่อกรด ด่าง และตัวออกซิไดซ์อย่างดีเยี่ยม อิเล็กทริกที่ดีเยี่ยม มีขีด จำกัด อุณหภูมิในการทำงานที่กว้างมาก (ตั้งแต่ -270 ถึง +260 ° C) ที่อุณหภูมิ 400 °C จะสลายตัวด้วยการปล่อยฟลูออรีนและไม่ทำให้น้ำเปียก ฟลูออโรพลาสต์ใช้เป็นวัสดุโครงสร้างที่ทนต่อสารเคมีในอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากเป็นไดอิเล็กตริกที่ดีที่สุด จึงถูกใช้ในสภาวะที่ต้องการการผสมผสานระหว่างคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้ากับความทนทานต่อสารเคมี นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการเคลือบป้องกันแรงเสียดทาน ไม่ชอบน้ำ และป้องกัน เคลือบกระทะ

โพลีเมทิลเมทาคริเลต (เพล็กซิกลาส)

เทอร์โมพลาสติกที่ได้จากกระบวนการพอลิเมอไรเซชันของเมทิลเมทาคริเลต แข็งแรงทางกล (ดูตารางที่ 14.2) ทนต่อกรด ทนต่อสภาพอากาศ ละลายได้ในไดคลอโรอีเทน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน,คีโตน,เอสเทอร์. ไม่มีสีและชัดเจน มันถูกใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้าเป็นวัสดุโครงสร้างเช่นเดียวกับพื้นฐานของกาว

โพลิเอไมด์ - เทอร์โมพลาสติกที่มีหมู่อะมิโด -NHCO- ในสายโซ่หลัก เช่น โพลี-อี-คาปรอน [-NH-(CH2)5-CO-] n, พอลิเฮกซาเมทิลีน อะดิพาไมด์ (ไนลอน) [-NH-(CH2) 5- NH-CO- (CH2)4-CO-]n, พอลิโดเดคานาไมด์ [-NH-(CH2)11-CO-]n เป็นต้น ได้มาจากทั้งการควบแน่นและการเกิดพอลิเมอร์ ความหนาแน่นของโพลีเมอร์คือ 1.0¸1.3 g/cm3 มีความแข็งแรงสูงทนต่อการสึกหรอคุณสมบัติของอิเล็กทริก ทนต่อน้ำมัน น้ำมันเบนซิน กรดเจือจาง และด่างเข้มข้น ใช้เพื่อให้ได้เส้นใย ฟิล์มฉนวน ผลิตภัณฑ์โครงสร้าง ป้องกันแรงเสียดทาน และฉนวนไฟฟ้า

โพลียูรีเทนเป็นเทอร์โมพลาสติกที่ประกอบด้วยหมู่ -NH (CO) O - ในสายโซ่หลัก เช่นเดียวกับอีเธอร์ คาร์บาเมต ฯลฯ ได้มาจากปฏิกิริยาของไอโซไซยาเนต (สารประกอบที่มีกลุ่ม NCO หนึ่งกลุ่มขึ้นไป) กับโพลิแอลกอฮอล์ เช่น ไกลคอลและกลีเซอรีน ทนต่อกรดแร่และด่างเจือจาง น้ำมัน และอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน

ผลิตขึ้นในรูปของโฟมโพลียูรีเทน (ยางโฟม) อีลาสโตเมอร์รวมอยู่ในองค์ประกอบของสารเคลือบเงา กาว สารเคลือบหลุมร่องฟัน ใช้สำหรับฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้า เป็นตัวกรองและวัสดุบรรจุภัณฑ์ สำหรับการผลิตรองเท้า หนังเทียม ผลิตภัณฑ์ยาง โพลีเอสเตอร์ - โพลีเมอร์ที่มี สูตรทั่วไป H2O [-RO-] nH หรือ [-OC-R-COO-R "-O-] n. ได้มาจากการพอลิเมอไรเซชันของไซคลิกออกไซด์ เช่น เอทิลีนออกไซด์ แลคโตน (เอสเทอร์ของกรดไฮดรอกซี) หรือโดยการควบแน่นของไกลคอล , ไดสเตอร์และสารประกอบอื่น ๆ โพลีเอสเตอร์อะลิฟาติกทนต่อการกระทำของสารละลายอัลคาไล โพลีเอสเตอร์อะโรมาติกยังทนต่อการกระทำของสารละลายของกรดแร่และเกลือ

ใช้ในการผลิตเส้นใย สารเคลือบเงาและเคลือบ ฟิล์ม สารตกตะกอนและสารลอยตัว ส่วนประกอบของของไหลไฮดรอลิก ฯลฯ

ยางสังเคราะห์ (อีลาสโตเมอร์) ได้มาจากอิมัลชันหรือพอลิเมอไรเซชันแบบสเตอรีโอ เมื่อวัลคาไนซ์จะกลายเป็นยางซึ่งมีลักษณะยืดหยุ่นสูง อุตสาหกรรมนี้ผลิตยางสังเคราะห์ (SR) ที่แตกต่างกันจำนวนมาก โดยคุณสมบัติของยางจะขึ้นอยู่กับชนิดของโมโนเมอร์ ยางหลายชนิดผลิตโดยโคพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไป แยกแยะ SC ทั่วไปและวัตถุประสงค์พิเศษ เคเอสซี จุดประสงค์ทั่วไปรวมถึงบิวทาไดอีน [-CH2-CH=CH-CH2-]n และสไตรีน-บิวทาไดอีน [-CH2-CH=CH-CH2-]n-[-CH2-CH(C6H5)-]n ยางที่มีพื้นฐานจากพวกมันถูกใช้ในผลิตภัณฑ์มวลรวม (ยาง, ปลอกป้องกันของสายเคเบิลและสายไฟ, เทป ฯลฯ) Ebonite ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมไฟฟ้า ยังได้มาจากยางเหล่านี้อีกด้วย ยางที่ได้จาก SC เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ นอกเหนือจากความยืดหยุ่นแล้ว ยังมีคุณสมบัติพิเศษบางอย่าง เช่น ความทนทานต่อน้ำมันเบนโซและน้ำมัน (บิวทาไดอีน SC [-CH2-CH=CH-CH2-]n-[-CH2-CH( CN)-]n), benzo -, ทนน้ำมันและความร้อน, ไม่ติดไฟ (คลอโรพรีน SC [-CH2-C (Cl) \u003d CH-CH2-] n), ความต้านทานการสึกหรอ (ยูรีเทน, ฯลฯ ), ความร้อน, เบา, ความต้านทานโอโซน (ยางบิวทิล) [-C ( CH3)2-CH2-]n -[-CH2C(CH3)=CH-CH2-]m.

ที่ใช้กันมากที่สุดคือ สไตรีน-บิวทาไดอีน (มากกว่า 40%), บิวทาไดอีน (13%), ไอโซพรีน (7%), คลอโรพรีน (5%) ยาง และยางบิวทิล (5%) ส่วนแบ่งหลักของยาง (60-70%) ไปที่การผลิตยางรถยนต์ ประมาณ 4% - เพื่อการผลิตรองเท้า

โพลีเมอร์ Organosilicon (ซิลิโคน) - มีอะตอมของซิลิกอนในหน่วยพื้นฐานของโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย K.A. Andrianov ได้มีส่วนร่วมอย่างมากในการพัฒนาออร์กาโนซิลิกอนโพลีเมอร์ ลักษณะเฉพาะของโพลีเมอร์เหล่านี้มีความทนทานต่อความร้อนและความเย็นสูงมีความยืดหยุ่น ซิลิโคนไม่ทนต่อด่างและละลายในตัวทำละลายอะโรมาติกและอะลิฟาติกหลายชนิด (ดูตารางที่ 14.3) ซิลิโคนโพลีเมอร์ใช้ในการผลิตสารเคลือบเงา กาว พลาสติกและยาง ยางออร์กาโนซิลิกอน [-Si(R2)-O-]n ตัวอย่างเช่น ไดเมทิลไซลอกเซนและเมทิลไวนิลไซลอกเซนมีความหนาแน่น 0.96-0.98 ก./ซม.3 อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่ 130°C ละลายได้ในไฮโดรคาร์บอน ฮาโลคาร์บอน อีเทอร์ วัลคาไนซ์ด้วยสารอินทรีย์เปอร์ออกไซด์ ยางสามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ -90 ถึง +300 องศาเซลเซียส ทนต่อสภาพอากาศ มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูง (r = 1015-1016 โอห์ม×ซม.) ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทำงานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันมาก เช่น สำหรับการเคลือบป้องกันยานอวกาศ ฯลฯ

เรซินฟีนอลและอะมิโน-ฟอร์มาลดีไฮด์ได้มาจากการรวมตัวของฟอร์มาลดีไฮด์ด้วยฟีนอลหรือเอมีน (ดู§14.2) เหล่านี้คือเทอร์โมเซตโพลีเมอร์ซึ่งเป็นผลมาจากการเชื่อมขวางทำให้เกิดโครงสร้างเชิงพื้นที่เครือข่ายที่ไม่สามารถแปลงเป็น โครงสร้างเชิงเส้น, เช่น. กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ พวกมันถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับกาว วาร์นิช สารแลกเปลี่ยนไอออน และพลาสติก

พลาสติกที่ใช้เรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์เรียกว่าพลาสติกฟีนอลซึ่งขึ้นอยู่กับเรซินยูเรีย - ฟอร์มัลดีไฮด์ - พลาสติกอะมิโน ฟีโนพลาสต์และอะมิโนพลาสเต็มไปด้วยกระดาษหรือกระดาษแข็ง (เกติแน็ก) ผ้า (เท็กซ์โทไลต์) ไม้ ควอทซ์ และแป้งไมกา ฯลฯ ฟีโนพลาสต์สามารถทนต่อน้ำ สารละลายกรด เกลือและเบส ตัวทำละลายอินทรีย์, เผาไหม้ช้า, ทนต่อสภาพอากาศและเป็นไดอิเล็กทริกที่ดี ใช้ในการผลิต แผงวงจรพิมพ์, ตัวเรือนสำหรับผลิตภัณฑ์วิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุ, ไดอิเล็กทริกฟอยล์ อะมิโนพลาสมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกและทางกายภาพและทางกลสูง ทนต่อแสงและรังสียูวี การเผาไหม้ช้า ทนต่อกรดและเบสอ่อน และตัวทำละลายหลายชนิด พวกเขาสามารถย้อมสีใดก็ได้ ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า (กรณีของเครื่องมือวัด

น่าแปลกใจที่วัตถุรอบตัวเราและวัสดุที่ใช้ทำขึ้นมีความหลากหลายมากเพียงใด ก่อนหน้านี้ ราวศตวรรษที่ 15-16 โลหะและไม้เป็นวัสดุหลัก ต่อมาเป็นแก้วเล็กน้อย และเครื่องลายครามและเครื่องปั้นดินเผาเกือบตลอดเวลา แต่ศตวรรษของวันนี้เป็นช่วงเวลาของโพลีเมอร์ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป

แนวคิดของพอลิเมอร์

พอลิเมอร์ มันคืออะไร? คุณสามารถตอบด้วย จุดต่างๆวิสัยทัศน์. ด้านหนึ่งเป็นวัสดุสมัยใหม่ที่ใช้ในการผลิตของใช้ในครัวเรือนและของใช้ทางเทคนิคต่างๆ

ในทางกลับกัน อาจกล่าวได้ว่าสารนี้เป็นสารสังเคราะห์สังเคราะห์พิเศษที่ได้รับพร้อมคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อใช้ในความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านที่หลากหลาย

คำจำกัดความแต่ละข้อเหล่านี้ถูกต้อง เฉพาะคำแรกจากมุมมองของครัวเรือน และคำที่สอง - จากมุมมองของสารเคมี คำจำกัดความทางเคมีอีกประการหนึ่งมีดังต่อไปนี้ โพลีเมอร์เป็นสารประกอบตามส่วนสั้นของสายโซ่ของโมเลกุล - โมโนเมอร์ มีการทำซ้ำหลายครั้ง ทำให้เกิดพอลิเมอร์แมคโครเชน โมโนเมอร์สามารถเป็นได้ทั้งสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์

ดังนั้น คำถามคือ: "พอลิเมอร์ - มันคืออะไร?" - ต้องการคำตอบโดยละเอียดและการพิจารณาคุณสมบัติและขอบเขตของการใช้สารเหล่านี้ทั้งหมด

ประเภทของพอลิเมอร์

โพลีเมอร์มีหลายประเภทตามเกณฑ์ต่างๆ (ลักษณะทางเคมี ทนความร้อน โครงสร้างลูกโซ่ และอื่นๆ) ในตารางด้านล่าง เราจะทบทวนพอลิเมอร์ประเภทหลักโดยสังเขป

พอลิเมอร์ของโครงสร้างเชิงเส้น แบบเครือข่าย และแบบแยกแขนงก็มีความโดดเด่นเช่นกัน พื้นฐานของโพลีเมอร์ทำให้สามารถเป็นเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซตได้ พวกเขายังมีความแตกต่างในความสามารถในการทำให้เสียรูปภายใต้สภาวะปกติ

คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุพอลิเมอร์

หลักสอง สถานะของการรวมตัวคุณสมบัติของพอลิเมอร์ คือ

• อสัณฐาน;
• ผลึก

แต่ละรายการมีลักษณะเฉพาะด้วยชุดคุณสมบัติของตนเองและมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่น หากพอลิเมอร์มีสถานะอสัณฐาน มันสามารถเป็นได้ทั้งของเหลวหนืด สารคล้ายแก้ว และสารประกอบที่มีความยืดหยุ่นสูง (ยาง) พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี การก่อสร้าง วิศวกรรม การผลิตสินค้าอุตสาหกรรม

สถานะผลึกของโพลีเมอร์ค่อนข้างมีเงื่อนไข อันที่จริงสถานะนี้สลับกับส่วนอสัณฐานของโซ่และโดยทั่วไปแล้วโมเลกุลทั้งหมดกลับกลายเป็นว่าสะดวกมากสำหรับการได้รับความยืดหยุ่น แต่ในขณะเดียวกันก็มีเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูงและแข็ง

จุดหลอมเหลวสำหรับโพลีเมอร์นั้นแตกต่างกัน อสัณฐานหลายชนิดหลอมเหลวที่อุณหภูมิห้อง และผลึกสังเคราะห์บางชนิดสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ค่อนข้างสูง (ลูกแก้ว ไฟเบอร์กลาส โพลียูรีเทน โพรพิลีน)

โพลีเมอร์สามารถย้อมได้มากที่สุด สีที่ต่างกัน, ไม่มีขีด จำกัด. เนื่องจากโครงสร้างทำให้สามารถดูดซับสีและรับเฉดสีที่สว่างที่สุดและผิดปกติที่สุด

คุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์

คุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์แตกต่างจากของสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ สิ่งนี้อธิบายได้จากขนาดของโมเลกุล การมีอยู่ของกลุ่มฟังก์ชันต่างๆ ในองค์ประกอบของมัน และการสำรองพลังงานกระตุ้นทั้งหมด

โดยทั่วไป ลักษณะปฏิกิริยาของพอลิเมอร์มีหลายประเภท:

1. ปฏิกิริยาที่กำหนดโดยกลุ่มฟังก์ชัน กล่าวคือ ถ้าพอลิเมอร์มีหมู่ OH ซึ่งเป็นลักษณะของแอลกอฮอล์ ปฏิกิริยาที่พวกมันจะเข้าไปก็จะเหมือนกับปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชัน การรีดักชัน การดีไฮโดรจีเนชัน และอื่นๆ)
2. ปฏิกิริยากับ NMS (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ)
3. ปฏิกิริยาของโพลีเมอร์ระหว่างกันกับการก่อตัวของเครือข่ายเชื่อมโยงข้ามของโมเลกุลขนาดใหญ่ (เครือข่ายโพลีเมอร์, กิ่ง)
4. ปฏิกิริยาระหว่างหมู่ฟังก์ชันภายในโมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิเมอร์หนึ่งตัว
5. การสลายตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่เป็นโมโนเมอร์ (การทำลายลูกโซ่)

ปฏิกิริยาข้างต้นทั้งหมดมีในทางปฏิบัติ สำคัญมากเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและเป็นมิตรกับมนุษย์ เคมีของโพลีเมอร์ทำให้สามารถสร้างวัสดุที่ทนความร้อน ทนกรดและด่างได้ ซึ่งในขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นและเสถียรภาพเพียงพอ

การใช้โพลีเมอร์ในชีวิตประจำวัน

การใช้สารเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง อุตสาหกรรมบางส่วนสามารถเรียกคืนได้ เศรษฐกิจของประเทศวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งไม่ต้องการโพลีเมอร์ มันคืออะไร - เศรษฐกิจพอลิเมอร์และการใช้อย่างแพร่หลายและ จำกัด อยู่ที่อะไร?

1. อุตสาหกรรมเคมี (การผลิตพลาสติก แทนนิน การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่สุด)
2. วิศวกรรมเครื่องกล การสร้างเครื่องบิน โรงกลั่นน้ำมัน
3. ยาและเภสัชวิทยา.
4. การได้มาซึ่งสีย้อมและยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลงทางการเกษตร
5. อุตสาหกรรมก่อสร้าง (โลหะผสมเหล็ก โครงสร้างฉนวนกันเสียงและความร้อน วัสดุก่อสร้าง)
6. การผลิตของเล่น จาน ท่อ หน้าต่าง ของใช้ในครัวเรือน และเครื่องใช้ในครัวเรือน

เคมีของพอลิเมอร์ทำให้สามารถได้รับวัสดุที่เป็นสากลอย่างสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ ในคุณสมบัติของพวกมัน ซึ่งไม่เท่ากันทั้งในหมู่โลหะ หรือในหมู่ไม้หรือแก้ว

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์

ก่อนที่จะตั้งชื่อผลิตภัณฑ์เฉพาะที่ทำจากโพลีเมอร์ (เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุชื่อทั้งหมด ความหลากหลายนั้นมากเกินไป) ก่อนอื่นคุณต้องหาว่าพอลิเมอร์ให้อะไร วัสดุที่ได้รับจากกองทัพเรือจะเป็นพื้นฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ในอนาคต

วัสดุหลักที่ทำจากโพลีเมอร์คือ:

• พลาสติก
• โพรพิลีน;
• ยูรีเทน;
• โพลีสไตรีน;
• โพลีอะคริเลต;
• เรซินฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์
• อีพอกซีเรซิน
• หมวกแก๊ป;
• ลาย้เหนียว;
• ไนลอน;
• กาว;
• ภาพยนตร์;
• แทนนินและอื่น ๆ

นี่เป็นเพียงรายการเล็ก ๆ ของความหลากหลายที่มีให้ในวิชาเคมีสมัยใหม่ เป็นที่ชัดเจนว่าวัตถุและผลิตภัณฑ์ใดที่ทำจากโพลีเมอร์ - ของใช้ในครัวเรือนยาและพื้นที่อื่น ๆ เกือบทั้งหมด ( หน้าต่างพลาสติก,ท่อ,จาน,เครื่องมือ,เฟอร์นิเจอร์,ของเล่น,ฟิล์ม,ฯลฯ.)

โพลีเมอร์ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่างๆ

เราได้กล่าวถึงคำถามเกี่ยวกับพื้นที่ที่ใช้โพลีเมอร์ไปแล้ว สามารถยกตัวอย่างที่แสดงถึงความสำคัญในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ดังนี้

• สารเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิตย์
• หน้าจอแม่เหล็กไฟฟ้า
• เครื่องใช้ในครัวเรือนเกือบทั้งหมด
• ทรานซิสเตอร์;
• ไฟ LED และอื่นๆ

ไม่จำกัดจินตนาการในแอพพลิเคชั่น วัสดุพอลิเมอร์ในโลกสมัยใหม่

การผลิตพอลิเมอร์

พอลิเมอร์ มันคืออะไร? มันคือทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา พวกเขาผลิตที่ไหน?

1. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี (การกลั่นปิโตรเลียม)
2. โรงงานพิเศษสำหรับการผลิตวัสดุและผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์จากพวกเขา

เหล่านี้เป็นฐานหลักบนพื้นฐานของการได้รับวัสดุพอลิเมอร์ (สังเคราะห์)

ผู้เขียนบทความนี้คือนักวิชาการ Viktor Aleksandrovich Kabanov นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นด้านเคมีโมเลกุลใหญ่ นักศึกษาและผู้สืบทอดของ Academician V.A. Kargin หนึ่งในผู้นำโลกในด้านวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ ผู้สร้างขนาดใหญ่ โรงเรียนวิทยาศาสตร์, ผู้เขียน จำนวนมากงานหนังสือและคู่มือ

โพลีเมอร์ (จากพอลิเมอร์กรีก - ประกอบด้วยหลายส่วน หลากหลาย) เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (จากหลายพันถึงหลายล้าน) โมเลกุลที่ (macromolecules) ประกอบด้วย จำนวนมากการจัดกลุ่มซ้ำ (หน่วยโมโนเมอร์) อะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่นั้นเชื่อมต่อกันด้วยแรงของความจุหลักและ (หรือ) การประสานงาน

การจำแนกประเภทของพอลิเมอร์

โดยกำเนิด โพลีเมอร์ถูกแบ่งออกเป็นธรรมชาติ (พอลิเมอร์ชีวภาพ) เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก เรซินธรรมชาติ และสารสังเคราะห์ เช่น โพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์

อะตอมหรือกลุ่มอะตอมสามารถจัดเรียงเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ได้ในรูปแบบ:

• โซ่เปิดหรือลำดับของวัฏจักรที่ยืดเป็นเส้น (พอลิเมอร์เชิงเส้น เช่น ยางธรรมชาติ)
• โซ่แตกแขนง (พอลิเมอร์ที่มีกิ่งก้าน เช่น อะไมโลเพคติน);
• ตาข่าย 3 มิติ (พอลิเมอร์เชื่อมขวาง เช่น อีพอกซีเรซินที่บ่มแล้ว)

โพลีเมอร์ที่โมเลกุลประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ที่เหมือนกันเรียกว่าโฮโมพอลิเมอร์ เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ โพลีคาโพรเอไมด์ เซลลูโลส

โมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีองค์ประกอบทางเคมีเดียวกันสามารถสร้างขึ้นจากหน่วยที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ต่างกัน ถ้าโมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยสเตอริโอไอโซเมอร์ที่เหมือนกันหรือของสเตอริโอไอโซเมอร์ที่ต่างกันที่สลับกันในสายโซ่ที่ความถี่ที่แน่นอน โพลีเมอร์จะเรียกว่าสเตอริโอรีกูลาร์ (ดู สเตอริโอรีกูลาร์โพลีเมอร์)

โคพอลิเมอร์คืออะไร
โพลีเมอร์ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์หลายประเภทเรียกว่าโคพอลิเมอร์ โคโพลีเมอร์ซึ่งตัวเชื่อมของแต่ละประเภทสร้างลำดับที่ต่อเนื่องกันยาวนานเพียงพอที่แทนที่กันภายในโมเลกุลขนาดใหญ่เรียกว่าบล็อคโคโพลีเมอร์ ไปยังลิงค์ภายใน (ไม่ใช่ขั้ว) ของโมเลกุลขนาดใหญ่ของone โครงสร้างทางเคมีอาจต่อวงจรที่มีโครงสร้างต่างกันตั้งแต่หนึ่งวงจรขึ้นไป โคพอลิเมอร์ดังกล่าวเรียกว่ากราฟต์โคพอลิเมอร์ (ดูโคพอลิเมอร์ด้วย)

พอลิเมอร์ซึ่งสเตอริโอไอโซเมอร์บางตัวหรือบางตัวของตัวเชื่อมก่อรูปลำดับที่ต่อเนื่องยาวนานเพียงพอที่แทนที่กันภายในโมเลกุลขนาดใหญ่หนึ่งตัวเรียกว่าสเตอรีโอบล็อกโคโพลีเมอร์

โพลีเมอร์เฮเทอโรเชนและโฮโมเชน

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสายโซ่หลัก (หลัก) โพลีเมอร์แบ่งออกเป็น: heterochain ซึ่งเป็นสายโซ่หลักที่มีอะตอม องค์ประกอบต่างๆส่วนใหญ่มักจะเป็นคาร์บอน ไนโตรเจน ซิลิกอน ฟอสฟอรัส และโฮโมเชน ซึ่งเป็นสายโซ่หลักที่สร้างจากอะตอมที่เหมือนกัน โพลีเมอร์ของ homochain ที่พบมากที่สุดคือพอลิเมอร์สายโซ่คาร์บอนซึ่งสายโซ่หลักประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเท่านั้นเช่นโพลิเอทิลีนโพลิเมทิลเมทาคริเลต polytetrafluoroethylene ตัวอย่างของพอลิเมอร์เฮเทอโรเชน - โพลีเอสเตอร์ (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต, โพลีคาร์บอเนต, ฯลฯ ), โพลีเอไมด์, เรซินยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์, โปรตีน, โพลีเมอร์ออร์กาโนซิลิกอนบางชนิด โพลีเมอร์ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่พร้อมกับกลุ่มไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบอนินทรีย์เรียกว่าโพลีเมอร์ออร์แกนิก (ดู โพลีเมอร์องค์ประกอบออร์แกน) กลุ่มโพลีเมอร์ที่แยกจากกัน เกิดเป็นพอลิเมอร์อนินทรีย์ เช่น พลาสติกกำมะถัน พอลิฟอสโฟไนไตรล์คลอไรด์ (ดู โพลีเมอร์อนินทรีย์)

คุณสมบัติและลักษณะสำคัญของพอลิเมอร์

ลิเนียร์โพลีเมอร์มีความซับซ้อนเฉพาะและ . คุณสมบัติที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ความสามารถในการสร้างเส้นใยและฟิล์มที่มีความเข้มข้นสูงแบบแอนไอโซทรอปิกที่มีความแข็งแรงสูง ความสามารถในการเปลี่ยนรูปแบบย้อนกลับได้ในระยะยาวขนาดใหญ่ ความสามารถในการบวมในสภาวะยืดหยุ่นสูงก่อนละลาย สารละลายที่มีความหนืดสูง (ดู Polymer Solutions, Swelling) คุณสมบัติชุดนี้เกิดจากน้ำหนักโมเลกุลสูง โครงสร้างลูกโซ่ และความยืดหยุ่นของโมเลกุลขนาดใหญ่ ด้วยการเปลี่ยนจากสายโซ่เชิงเส้นเป็นเส้นตรงเป็นกิ่ง กริดสามมิติแบบกระจัดกระจาย และในที่สุด ไปจนถึงโครงสร้างเครือข่ายที่หนาแน่น ชุดคุณสมบัตินี้จึงเด่นชัดน้อยลงเรื่อยๆ โพลีเมอร์ที่มีการเชื่อมขวางสูงจะไม่ละลายน้ำ หลอมละลายได้ และไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้อย่างยืดหยุ่นสูง

โพลีเมอร์สามารถมีอยู่ในสถานะผลึกและอสัณฐาน เงื่อนไขที่จำเป็นการตกผลึก - ความสม่ำเสมอของส่วนที่ยาวเพียงพอของโมเลกุลขนาดใหญ่ ในผลึกโพลีเมอร์ การปรากฏตัวของโครงสร้างซุปเปอร์โมเลกุลต่างๆ (fibrils, spherulites, single crystals ฯลฯ ) เป็นไปได้ซึ่งเป็นประเภทที่กำหนดคุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์เป็นส่วนใหญ่ โครงสร้างโมเลกุลเหนือโมเลกุลในพอลิเมอร์ที่ไม่ตกผลึก (อสัณฐาน) มีความเด่นชัดน้อยกว่าในโพลีเมอร์ที่เป็นผลึก

โพลีเมอร์ที่ไม่ตกผลึกสามารถอยู่ในสถานะทางกายภาพสามสถานะ: คล้ายแก้ว ยืดหยุ่นสูง และหนืด โพลีเมอร์ที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านต่ำ (ต่ำกว่าห้อง) จากสถานะคล้ายแก้วไปเป็นสถานะยืดหยุ่นสูงเรียกว่าอีลาสโตเมอร์ และชนิดที่มีอุณหภูมิสูงเรียกว่าพลาสติก ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และ ตำแหน่งสัมพัทธ์คุณสมบัติของโมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิเมอร์ สามารถเปลี่ยนแปลงได้หลากหลายมาก ดังนั้น 1,4-cis-polybutadiene ที่สร้างขึ้นจากสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียสจึงเป็นวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งที่อุณหภูมิ -60 องศาเซลเซียสจะเข้าสู่สภาวะคล้ายแก้ว พอลิเมทิลเมทาคริเลตที่สร้างขึ้นจากโซ่ที่แข็งกว่า ที่อุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียส เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นแก้วแข็งที่ผ่านเข้าสู่สภาวะยืดหยุ่นสูงได้เพียง 100 องศาเซลเซียสเท่านั้น

เซลลูโลส ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่มีสายโซ่แข็งมากซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล ไม่สามารถดำรงอยู่ในสถานะที่ยืดหยุ่นสูงได้จนถึงอุณหภูมิของการสลายตัว ความแตกต่างอย่างมากในคุณสมบัติของพีสามารถสังเกตได้แม้ว่าความแตกต่างในโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่จะเล็กในแวบแรก ดังนั้น สไตรีนสเตอริโอเรกูลาร์จึงเป็นสารที่เป็นผลึกที่มีจุดหลอมเหลวประมาณ 235 องศาเซลเซียส และที่ไม่ใช่สเตริโอเรกูลาร์ (อะแทคติค) จะไม่สามารถตกผลึกได้เลยและอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิประมาณ 80 องศาเซลเซียส

โพลีเมอร์สามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาประเภทหลักดังต่อไปนี้: การก่อตัวของพันธะเคมีระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่ (ที่เรียกว่าการเชื่อมโยงขวาง) ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการหลอมโลหะของยาง การฟอกหนัง; การสลายตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่เป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยแยกจากกัน (ดู การเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์); ปฏิกิริยาของกลุ่มฟังก์ชันด้านข้างของพอลิเมอร์ ด้วยสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อสายโซ่หลัก (การเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าพอลิเมอร์-แอนะล็อก) ปฏิกิริยาภายในโมเลกุลที่เกิดขึ้นระหว่างกลุ่มฟังก์ชันของโมเลกุลหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ไซไลเซชันภายในโมเลกุล การเชื่อมโยงข้ามมักจะดำเนินไปพร้อม ๆ กับความเสื่อมโทรม ตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงของพอลิเมอร์-แอนะล็อกคือการสร้างสะพอนิฟิเคชันของโพลิไวนิลอะซิเตต ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโพลิไวนิลแอลกอฮอล์

อัตราการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ ด้วยสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำมักจะถูกจำกัดด้วยอัตราการแพร่ของสารหลังเข้าสู่เฟสพอลิเมอร์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดในกรณีของโพลีเมอร์แบบเชื่อมขวาง อัตราการโต้ตอบของโมเลกุลขนาดใหญ่กับสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำมักขึ้นอยู่กับลักษณะและตำแหน่งของหน่วยที่อยู่ใกล้เคียงที่สัมพันธ์กับหน่วยที่ทำปฏิกิริยา เช่นเดียวกับปฏิกิริยาภายในโมเลกุลระหว่างกลุ่มหน้าที่ที่อยู่ในสายโซ่เดียวกัน

คุณสมบัติบางอย่างของโพลีเมอร์ เช่น ความสามารถในการละลาย การไหลหนืด ความคงตัว มีความไวต่อการกระทำมาก ปริมาณน้อยสิ่งเจือปนหรือสารเติมแต่งที่ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลขนาดใหญ่ ดังนั้น เพื่อที่จะเปลี่ยนพอลิเมอร์เชิงเส้นจากที่ละลายได้ไปเป็นที่ไม่ละลายน้ำอย่างสมบูรณ์ ก็เพียงพอที่จะสร้างลิงก์ข้าม 1-2 ตัวต่อโมเลกุลขนาดใหญ่

ลักษณะสำคัญของพอลิเมอร์คือ องค์ประกอบทางเคมี, น้ำหนักโมเลกุลและการกระจายน้ำหนักโมเลกุล ระดับการแตกแขนงและความยืดหยุ่นของโมเลกุลขนาดใหญ่ ความสม่ำเสมอของสามมิติ ฯลฯ คุณสมบัติของพอลิเมอร์ ขึ้นอยู่กับลักษณะเหล่านี้อย่างยิ่ง

การเตรียมพอลิเมอร์

โพลีเมอร์ธรรมชาติเกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ทางชีวภาพในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต การใช้การสกัด การตกตะกอนแบบเศษส่วน และวิธีการอื่นๆ สามารถแยกได้จากวัตถุดิบพืชและสัตว์ โพลีเมอร์สังเคราะห์ได้มาจากโพลีเมอไรเซชันและโพลีคอนเดนเสท โพลีเมอร์ของ Carbochain มักจะถูกสังเคราะห์โดยโพลีเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่มีพันธะคาร์บอน-คาร์บอนหรือโมโนเมอร์หลายตัวหรือมากกว่าที่มีหมู่คาร์โบไซคลิกที่ไม่เสถียร (ตัวอย่างเช่น จากไซโคลโพรเพนและอนุพันธ์ของมัน) พอลิเมอร์เฮเทอโรเชนได้มาจากโพลิคอนเดนเสท เช่นเดียวกับพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่มีพันธะองค์ประกอบคาร์บอนหลายตัว (เช่น C \u003d O, C º N, N \u003d C \u003d O) หรือกลุ่มเฮเทอโรไซคลิกที่อ่อนแอ (เช่น ในโอเลฟิน ออกไซด์ แลคตัม)

การประยุกต์ใช้โพลีเมอร์

เนื่องจากความแข็งแรงทางกล ความยืดหยุ่น ฉนวนไฟฟ้า และคุณสมบัติที่มีค่าอื่นๆ ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และในชีวิตประจำวัน วัสดุโพลีเมอร์หลัก ได้แก่ พลาสติก ยาง เส้นใย (ดู เส้นใยสิ่งทอ เส้นใยเคมี) วาร์นิช สี กาว และเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ความสำคัญของไบโอโพลีเมอร์ถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าพวกมันเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและเกี่ยวข้องกับกระบวนการชีวิตเกือบทั้งหมด

ประวัติอ้างอิง คำว่า "พอลิเมเรีย" ถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์โดย I. Berzelius ในปี พ.ศ. 2376 เพื่อแสดงถึงไอโซเมอริซึมชนิดพิเศษ ซึ่งสาร (พอลิเมอร์) ที่มีองค์ประกอบเหมือนกันมีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน เช่น เอทิลีนและบิวทิลีน ออกซิเจน และโอโซน ดังนั้นเนื้อหาของคำศัพท์จึงไม่สอดคล้องกับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับพอลิเมอร์ โพลีเมอร์สังเคราะห์ "ของจริง" ยังไม่เป็นที่รู้จักในขณะนั้น

เห็นได้ชัดว่าได้รับโพลีเมอร์จำนวนหนึ่งตั้งแต่ช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตาม นักเคมีมักจะพยายามยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชันและการรวมตัวของโพลิเมอไรเซชัน ซึ่งนำไปสู่ ​​"หมากฝรั่ง" ของผลิตภัณฑ์หลัก ปฏิกิริยาเคมีกล่าวคือ อันที่จริง ต่อการก่อตัวของพอลิเมอร์ (จนถึงปัจจุบัน โพลีเมอร์มักถูกเรียกว่า "เรซิน") การอ้างอิงครั้งแรกถึงโพลีเมอร์สังเคราะห์มีขึ้นตั้งแต่ พ.ศ. 2381 (โพลีไวนิลลิดีนคลอไรด์) และ พ.ศ. 2382 (โพลิสไตรีน)

เคมีของโพลีเมอร์เกิดขึ้นเฉพาะในการเชื่อมต่อกับการสร้างโดย A. M. Butlerov ของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมี (ต้นยุค 60 ของศตวรรษที่ 19) A. M. Butlerov ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและความเสถียรสัมพัทธ์ของโมเลกุล ซึ่งแสดงออกในปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน วิทยาศาสตร์ของโพลีเมอร์ได้รับการพัฒนาต่อไป (จนถึงช่วงปลายทศวรรษที่ 1920) ส่วนใหญ่มาจากการค้นหาวิธีการสังเคราะห์ยางอย่างเข้มข้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของหลายประเทศเข้าร่วม (G. Bouchard, W. Tilden นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน C. Garries , I. L. Kondakov, S. V. Lebedev และคนอื่นๆ). ในยุค 30 การมีอยู่ของกลไกการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระ (H. Staudinger และอื่น ๆ ) และไอออนิก (นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน F. Whitmore และอื่น ๆ ) ได้รับการพิสูจน์แล้ว งานของ W. Carothers มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับการควบแน่น

ตั้งแต่ต้นปี 20. ศตวรรษที่ 20 แนวคิดเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างของพอลิเมอร์ก็กำลังได้รับการพัฒนาเช่นกัน ในขั้นต้น สันนิษฐานว่าพอลิเมอร์ชีวภาพเช่น เซลลูโลส แป้ง ยาง โปรตีน และพอลิเมอร์สังเคราะห์บางชนิดที่มีลักษณะคล้ายกัน (เช่น พอลิไอโซพรีน) ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กที่มีความสามารถในการรวมตัวในสารละลายในสารเชิงซ้อนคอลลอยด์ เนื่องจากการเชื่อมต่อที่ไม่ใช่โควาเลนต์ (ทฤษฎีของ "บล็อกขนาดเล็ก") ผู้เขียนแนวคิดพื้นฐานใหม่เกี่ยวกับพอลิเมอร์ในฐานะสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่ผิดปกติคือ G. Staudinger ชัยชนะของความคิดของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ (ในตอนต้นของทศวรรษที่ 1940) บังคับให้เราพิจารณาพอลิเมอร์ว่าเป็นวัตถุใหม่ที่มีคุณภาพของการศึกษาด้านเคมีและฟิสิกส์

วรรณกรรม .: สารานุกรมโพลีเมอร์ เล่ม 1-2, M. , 1972-74; Strepikheev A. A. , Derevitskaya V. A. , Slonimsky G. L. , พื้นฐานของเคมีของสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่, 2nd ed., [M. , 1967]; Losev I. P. , Trostyanskaya E. B. , เคมีของโพลีเมอร์สังเคราะห์, 2nd ed., M. , 1964; Korshak V. V. , วิธีการทั่วไปการสังเคราะห์สารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่, M. , 1953; Kargin V. A. , Slonimsky G. L. , เรียงความสั้นในสาขาฟิสิกส์และเคมีของพอลิเมอร์ 2nd ed., M. , 1967; Oudian J., พื้นฐานของเคมีพอลิเมอร์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, M. , 1974; Tager A. A. เคมีเชิงฟิสิกส์ของพอลิเมอร์, 2nd ed., M. , 1968; Tenford Ch., เคมีเชิงฟิสิกส์ของพอลิเมอร์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, ม., 1965.

V.A. Kabanov. ที่มา www.rubricon.ru

โพลีเมอร์เป็นสารประกอบประเภทโมเลกุลขนาดใหญ่ พื้นฐานของพวกมันคือโมโนเมอร์ซึ่งเกิดแมคโครเชนของสารโพลีเมอร์ การใช้โพลีเมอร์ทำให้สามารถสร้างวัสดุด้วย ระดับสูงความแข็งแรง ความทนทานต่อการสึกหรอ และคุณสมบัติที่มีประโยชน์อื่นๆ อีกหลายประการ

การจำแนกประเภทของพอลิเมอร์

เป็นธรรมชาติ. เกิดขึ้นอย่างเป็นธรรมชาติ ตัวอย่าง: อำพัน ไหม ยางธรรมชาติ

สังเคราะห์. ผลิตในห้องปฏิบัติการและไม่มีส่วนผสมจากธรรมชาติ ตัวอย่าง: โพลีไวนิลคลอไรด์, โพรพิลีน, โพลียูรีเทน

เทียม. ผลิตในห้องปฏิบัติการ แต่ใช้ส่วนผสมจากธรรมชาติ ตัวอย่าง: เซลลูลอยด์ ไนโตรเซลลูโลส

ประเภทของโพลีเมอร์และการใช้งานมีความหลากหลายมาก วัตถุส่วนใหญ่ที่ล้อมรอบตัวบุคคลนั้นสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุเหล่านี้ มีคุณสมบัติแตกต่างกันซึ่งกำหนดขอบเขตของแอปพลิเคชันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภท

มีพอลิเมอร์ทั่วไปจำนวนหนึ่งที่เราพบในแต่ละวันโดยไม่รู้ตัว:

• โพลิเอทิลีน ใช้สำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์ ท่อ ฉนวน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ต้องการความทนทานต่อความชื้น ความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และคุณลักษณะไดอิเล็กทริก
• ฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ เป็นพื้นฐานของพลาสติก สารเคลือบเงา และสารยึดติด
• ยางสังเคราะห์. มีลักษณะความแข็งแรงและทนต่อการขีดข่วนได้ดีกว่าธรรมชาติ ยางและวัสดุต่าง ๆ ที่ทำมาจากมัน
• Polymethyl methacrylate เป็นลูกแก้วที่รู้จักกันดี ใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าตลอดจนวัสดุโครงสร้างในพื้นที่อุตสาหกรรมอื่นๆ
• โพลิอะมิล ใช้สำหรับทำผ้าและด้าย ได้แก่ แคปรอน ไนลอน และวัสดุสังเคราะห์อื่นๆ
• Polytetrafluoroethylene หรือที่รู้จักในชื่อเทฟลอน ใช้ในทางการแพทย์ อุตสาหกรรมอาหารและด้านอื่นๆ อีกหลากหลาย ทุกคนรู้จักกระทะเคลือบเทฟลอนซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นที่นิยมอย่างมาก
• โพลิไวนิลคลอไรด์ หรือ พีวีซี มักพบในรูปของฟิล์มที่ใช้ในการผลิตฉนวนสายเคเบิล สารทดแทนหนัง โปรไฟล์หน้าต่าง, เพดานยืด. มีการใช้งานที่หลากหลายมาก
• โพลีสไตรีน ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนและวัสดุก่อสร้างหลายประเภท
• โพรพิลีน ท่อ ภาชนะ วัสดุไม่ทอ ผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน กาวติดอาคาร และมาสติก ทำจากพอลิเมอร์นี้

โพลีเมอร์ใช้ที่ไหน?

ขอบเขตของวัสดุพอลิเมอร์กว้างมาก ตอนนี้เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจ - มีการใช้ในอุตสาหกรรมและการผลิตในเกือบทุกสาขา เนื่องจากคุณสมบัติของโพลีเมอร์จึงถูกแทนที่โดยสมบูรณ์ วัสดุธรรมชาติซึ่งด้อยกว่าพวกเขาอย่างมากในแง่ของลักษณะ ดังนั้นจึงควรพิจารณาคุณสมบัติของพอลิเมอร์และการใช้งาน

ตามการจำแนกประเภทวัสดุสามารถแบ่งออกเป็น:

• คอมโพสิต;
• พลาสติก
• ภาพยนตร์;
• เส้นใย;
• เคลือบเงา;
• ยาง;
• สารกาว

คุณภาพของแต่ละพันธุ์จะเป็นตัวกำหนดขอบเขตของโพลีเมอร์

ชีวิต

เมื่อมองไปรอบๆ เราจะเห็นผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์ นี่คือรายละเอียด เครื่องใช้ในครัวเรือน, ผ้า, ของเล่น, เครื่องครัวและแม้กระทั่ง สารเคมีในครัวเรือน. อันที่จริงนี่คือผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายตั้งแต่หวีพลาสติกธรรมดาไปจนถึงผงซักฟอก

การใช้อย่างแพร่หลายนี้เกิดจากต้นทุนการผลิตต่ำและสูง ลักษณะคุณภาพ. ผลิตภัณฑ์มีความทนทาน ถูกสุขลักษณะ ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และเป็นสากล แม้แต่กางเกงรัดรูปไนลอนธรรมดาก็ยังทำจากส่วนประกอบโพลีเมอร์ ดังนั้นโพลีเมอร์ในชีวิตประจำวันจึงถูกใช้บ่อยกว่าวัสดุธรรมชาติ พวกเขาเหนือกว่าพวกเขาอย่างมากในแง่ของคุณภาพและการจัดหา ราคาถูกสินค้า.

ตัวอย่าง:

• ภาชนะพลาสติกและบรรจุภัณฑ์
• ชิ้นส่วนของเครื่องใช้ในครัวเรือนต่างๆ
• ผ้าใยสังเคราะห์
• ของเล่น;
• เครื่องครัว;
• ผลิตภัณฑ์ห้องน้ำ

สิ่งของใดๆ ที่ทำจากพลาสติกหรือเส้นใยสังเคราะห์นั้นทำมาจากโพลีเมอร์ ดังนั้นรายการตัวอย่างจึงไม่มีที่สิ้นสุด

ภาคการก่อสร้าง

การใช้โพลีเมอร์ในการก่อสร้างก็กว้างขวางเช่นกัน พวกเขาเริ่มถูกนำมาใช้ค่อนข้างเร็ว ๆ นี้เมื่อประมาณ 50-60 ปีที่แล้ว ตอนนี้ ส่วนใหญ่วัสดุก่อสร้างผลิตโดยใช้โพลีเมอร์

ทิศทางหลัก:

• การผลิตรั้วและ โครงสร้างอาคารหลากหลายชนิด;
• กาวและโฟม
• การผลิต วิศวกรรมสื่อสาร;
• วัสดุสำหรับความร้อนและกันซึม
• พื้นปรับระดับเอง;
• วัสดุตกแต่งต่างๆ

ในด้านโครงสร้างปิดล้อมและโครงสร้างอาคาร ได้แก่ คอนกรีตโพลีเมอร์ คอมโพสิตเสริมแรงและคาน เฟรมสำหรับหน้าต่างกระจกสองชั้น โพลีคาร์บอเนต ไฟเบอร์กลาส และวัสดุอื่นๆ ประเภทนี้ ผลิตภัณฑ์จากโพลีเมอร์ทั้งหมดมีลักษณะความแข็งแรงสูง ระยะยาวบริการและความต้านทานต่อปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเชิงลบ

กาวมีความทนทานต่อความชื้นและการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม ใช้สำหรับยึดติด วัสดุต่างๆและมีแรงยึดเกาะสูง โฟม - โซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับการปิดผนึกรอยต่อ มีคุณสมบัติในการประหยัดความร้อนสูงและมีหลายพันธุ์ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน

การใช้วัสดุโพลีเมอร์ในการผลิตการสื่อสารทางวิศวกรรมเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่กว้างขวางที่สุด ใช้ในแหล่งน้ำ การจ่ายไฟ การประหยัดความร้อน อุปกรณ์เครือข่ายท่อระบายน้ำ ระบบระบายอากาศ และระบบทำความร้อน

วัสดุสำหรับฉนวนกันความร้อนมีคุณสมบัติในการระบายความร้อนได้ดีเยี่ยม น้ำหนักเบา และราคาไม่แพง การกันซึมมีระดับการต้านทานน้ำสูงและสามารถผลิตได้ใน หลากหลายรูปแบบ(ผลิตภัณฑ์ม้วน ผงหรือของเหลวผสม)

พื้นโพลีเมอร์เป็นวัสดุพิเศษที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างพื้นผิวที่เรียบอย่างสมบูรณ์แบบบนพื้นฐานที่หยาบโดยไม่ต้องทำงานหนัก เทคโนโลยีนี้ใช้ในการก่อสร้างทั้งในประเทศและอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมสมัยใหม่ผลิตได้หลากหลาย วัสดุตกแต่งขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์ พวกเขาสามารถมีโครงสร้างและรูปแบบการปลดปล่อยที่แตกต่างกัน แต่ในแง่ของลักษณะพวกเขาจะเหนือกว่าเสมอ จบแบบธรรมชาติและมีต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก

ยา

การใช้โพลีเมอร์ในการแพทย์เป็นที่แพร่หลาย ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือหลอดฉีดยาแบบใช้แล้วทิ้ง ในขณะนี้มีการผลิตผลิตภัณฑ์ประมาณ 3 พันรายการที่ใช้ในด้านการแพทย์

ซิลิโคนมักใช้ในบริเวณนี้ สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการทำศัลยกรรมพลาสติก สร้างการป้องกันบนพื้นผิวไหม้ตลอดจนการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในทางการแพทย์มีการใช้โพลีเมอร์มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2331 แต่มีปริมาณจำกัด และในปี พ.ศ. 2438 พวกมันแพร่หลายมากขึ้นหลังจากการผ่าตัดซึ่งข้อบกพร่องของกระดูกถูกปิดด้วยพอลิเมอร์ที่มีเซลลูลอยด์

วัสดุประเภทนี้ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มตามการใช้งาน:

• กลุ่มที่ 1 - สำหรับการแนะนำเข้าสู่ร่างกาย เหล่านี้คืออวัยวะเทียม, ขาเทียม, สารทดแทนเลือด, กาว, ยา
• กลุ่มที่ 2 - โพลีเมอร์ที่สัมผัสกับเนื้อเยื่อรวมถึงสารที่มีไว้สำหรับการนำเข้าสู่ร่างกาย ได้แก่ ภาชนะสำหรับเก็บเลือดและพลาสมา วัสดุทางทันตกรรม กระบอกฉีดยา และ เครื่องมือผ่าตัด, ส่วนประกอบของเครื่องมือแพทย์
• กลุ่มที่ 3 - วัสดุที่ไม่สัมผัสกับเนื้อเยื่อและไม่ได้เข้าสู่ร่างกาย ได้แก่ อุปกรณ์และเครื่องมือ เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ สินค้าคงคลัง อุปกรณ์ในโรงพยาบาล เครื่องนอน กรอบแว่น และเลนส์

เกษตรกรรม

โพลีเมอร์ถูกใช้อย่างแข็งขันที่สุดในโรงเรือนและการถมที่ดิน ในกรณีแรก จำเป็นต้องมีฟิล์มหลายชนิด เช่น ใยแก้ว โพลีคาร์บอเนตเซลลูลาร์ รวมถึงส่วนประกอบต่างๆ ทั้งหมดนี้จำเป็นสำหรับการก่อสร้างโรงเรือน

ในการหลอมจะใช้ท่อที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ พวกเขามีน้ำหนักน้อยกว่าโลหะ ราคาไม่แพง และอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

อุตสาหกรรมอาหาร

ในอุตสาหกรรมอาหาร วัสดุโพลีเมอร์ถูกนำมาใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์ อาจอยู่ในรูปของพลาสติกแข็งหรือฟิล์ม ข้อกำหนดหลักคือการปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยและระบาดวิทยาอย่างเต็มที่ ไม่มีใครสามารถทำได้โดยปราศจากโพลีเมอร์ในงานวิศวกรรมอาหาร การใช้งานช่วยให้คุณสร้างพื้นผิวที่มีการยึดเกาะน้อยที่สุด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการขนย้ายเมล็ดพืชและอื่นๆ สินค้าจำนวนมาก. นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีสารเคลือบป้องกันการยึดติดในสายการผลิตขนมปังและการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป

โพลีเมอร์ถูกใช้ในด้านต่าง ๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งนำไปสู่ความต้องการที่สูง เป็นไปไม่ได้หากไม่มีพวกเขา วัสดุธรรมชาติไม่สามารถมีคุณสมบัติหลายอย่างที่จำเป็นเพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขการใช้งานเฉพาะ