Что такое полимерная: Что такое полимерные материалы, их свойства и применение?

alexxlab | 22.06.1987 | 0 | Разное

Содержание

Что такое полимерные материалы, основные виды, категории изделий| БСК Полимеры

Термин «полимер», обозначающий синтетическое вещество, охватывает группу разных по химическому составу материалов. Из полимерного сырья производят различную продукцию. Она встречается в повседневном быту и на производстве. В состав пластика, помимо синтетических ингредиентов, входят и натуральные вещества.

Главные физические параметры полимерных материалов

Структура материала формируется на основе высокомолекулярных химических соединений, цепочки которых повторяются с заданной периодичностью. Наиболее распространенным полимером признан каучук, резина, обладающая высоким показателем эластичности и повышенной стойкостью к механическим воздействиям.

Другие качественные показатели полимерных материалов:

  • Высокий уровень термоизоляции. Если нагревать металлический предмет с пластиковыми элементами, то железо быстро станет горячим, тогда как пластик сохранит свою обычную температуру;
  • Линейное расширение, которое определяется высоким показателем температурного коэффициента. При одинаковом нагревании молекулярная структура полимера увеличит линейный размер пластика в 70-200 раз больше, чем это характерно для металлов;
  • Высокая гибкость. Благодаря эластичности, полимер можно наносить тонким слоем на твердые поверхности, тем самым изолируя их от повреждений или окисления;
  • Порог прочности пластика ниже, чем у металлов. Чтобы повысить этот показатель, в полимер добавляют специальные добавки. Это расширяет перечень материалов из пластика;
  • При выборе сырья для производства изделий разработчики учитывают коэффициент нагрева пластика. Оптимально приемлемый тепловой порог находится на уровне до + 80 ° С. При низком показателе теплостойкости уровень прочности изделий понижается;
  • Быстрая воспламеняемость. При горении полимеры выделяют токсичные газы;
  • Низкий коэффициент трения обеспечивает высокий уровень защищенности пластиковых поверхностей от царапин, сколов;
  • Электрическая изоляция. Пластик не проводит ток, и это делает его незаменимым при производстве электроинструмента;
  • Высокая сопротивляемость к деформационным нагрузкам, способность восстановления первично заданной формы.

Классификация полимерных материалов

Современное химическое производство предлагает несколько десятков разновидностей полимерной продукции. Марки сырья зависят от химического состава, агрегатного состояния вещества, функциональных качеств.

К таким относятся:

  • Синтетические материалы. Наиболее востребованные и распространенные в производственной сфере. Универсальность и особенность такого пластика стала возможной за чет смешивания различных ингредиентов в основном составе;
  • Искусственные. Это ряд изделий бытового назначения;
  • Естественные полимеры биологического происхождения.

Разделение полимеров по агрегатному состоянию

Свойства, которые проявляются в результате температурного и деформационного воздействия:

  • Эластичность. Обеспечивает неограниченные возможности для применения в строительстве, производстве резиновых изделий;
  • Твердость. Используется в производстве бытовой техники, мебели, оборудования;
  • Жидкие субстанции. Обеспечивают производство лакокрасочных изделий, монтажных пен, герметиков;
  • Структурность. Макромолекулярный состав полимера бывает: разветвленным, сетчатым, линейным, ленточным, плоским, гребнеобразным.

Классификация полимерных материалов по критерию полярности

На структуру материала влияют заряды положительной и отрицательной полярности, от которых зависит растворимость при взаимодействии с различными веществами.

Полимеризация

Данный процесс обозначает образование полимерных материалов с помощью синтеза веществ с низкомолекулярной структурой, взаимодействующих с молекулами активного центра, находящегося в конце цепной конструкции.

Поликонденсация

При сравнении с предыдущим процессом, в данном случае, образование полимера происходит в результате слияния молекулярных частиц ступенчатым способом. При создании нового высокомолекулярного соединения происходит уничтожение некоторых элементов, которое сопровождается выделением воды, хлора или водорода.

Полиприсоединение

Это процесс, при котором создание синтетического вещества осуществляется через многократное соединение мономерных элементов цепи в крупную мономолекулу без выделения сопутствующих веществ. Реакция происходит под воздействием растворителей в азотной среде.

Источники сырьевых ресурсов

Полимерные материалы состоят из группы атомов одного типа, служащих основой для синтеза высокомолекулярных веществ. Для производства преимущественно используются продукты переработки добываемых углеродов природного происхождения. Второй способ основан на переработке отходов и вторичного сырья.

Материалы

Синтетика показывает плохую переносимость высокотемпературного воздействия. Вещество склонно к воспламенению и тлению с выделением токсичных веществ. Чтобы это предотвратить, исследователи разрабатывают материал путем экспериментального добавления различных примесей. Для синтеза используется хлор или бром. Получаемое сырье обладает галогенизирующими свойствами, после чего сгораемый пластик выделяет газ, повышающий коррозийность металла.

На основе примеров можно проследить, что следует считать полимерными материалами:

  • Полиэтилен. Пленка, различающаяся по типам низкого или высокого давления. Материал имеет одинаковый состав, но различную молекулярную структуру;
  • Пропилен. Материал характеризуется легкостью, широким функциональным потенциалом, эластичностью, прочностью и влагонепроницаемостью. Пригоден для производства труб для прогона горячих и холодных жидкостей. Пластиковые изделия не подвержены коррозии, не теряют формы при нагрузках динамического или статического характера;
  • Поливинилхлорид. Материал, который широко применялся в средине прошлого века, но из-за хрупкости и вредности, которая проявляется в выделении диоксина во время горения, вытеснен более усовершенствованными разновидностями пластика;
  • Полиолефин. Наиболее распространенная разновидность пластика, в состав которого входят полиэтилен и полипропилен. Материал не усаживается, не рвется, не нагревается, при утилизации не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Разновидности по температурному признаку

В зависимости от реакции на тепло, высокомолекулярные соединения проявляют следующие признаки:

  • Термопластичность. Затвердевание при охлаждении и размягчение при нагреве;
  • Термореактивность. Показатель разрушения связующих звеньев при нагревании.
Типичные примеры использования изделий из полимерных материалов
  • строительные материалы;
  • отделка и детали в различных видах транспорта;
  • медицинское оборудование;
  • составные элементы бытовой техники;
  • детали и конструкции, используемые в сельском хозяйстве;
  • продукция легкой промышленности.

При обустройстве жилых объектов недвижимости из полимерных материалов применяются материалы для обшивки и теплоизоляции.

Основным материалом для изготовления окон, дверей также служит долговечный пластик. Все строительные инструменты изготавливаются с использованием полимеров.

Пластик обладает хорошими декоративными качествами, поэтому его используют для изготовления внутренних и наружных элементов украшения, сеток, перегородок, изгородей. Благодаря легкости, прочности, эластичности, стойкости к коррозии и ценовой доступности, из полимерного сырья изготавливается большинство предметов для бытового пользования.

Из пластика выгодно изготавливать сантехнику, ёмкости, плавсредства, инвентарь для отдыха и работы. В садово-огородном хозяйстве популярен геотекстиль, влагонепроницаемые и мембранные пленки. Каркасные сооружения также собираются из деталей, изготовленных из пластика, которому не страшна коррозия и ультрафиолетовое влияние.

Структура материала

От того, на основе каких молекулярных соединений создаются полимеры, зависят свойства и технические характеристики изготавливаемых изделий.

По молекулярному строению пластик бывает:

  • Линейным. Макромолекулы выстроены в длинные цепи спиральной или зубчатой комбинации. Материал характеризуется чрезвычайной гибкостью, что положительно влияет на эластичность и прочность материала, который не боится механических ударов и не раскалывается;
  • Лестничным. Микромолекулы выстроены парами длинных цепей. Они создают основу жестких материалов, стойких к высоким температурам. Дополнительным преимуществом является то, что полимеры данного типа не подвержены разложению под влиянием растворителей органического происхождения;
  • Пространственным. Цепи молекул соединены между собой перемычками. Синтез происходит под воздействием мочевины с формальдегидом. В результате создается структура неоднородного типа с пространственной сеткой. Сырье используется для образования жестких конструкционных продуктов;
  • Линейно-разветвленный. Для структуры данного полимера характерно то, что от основной молекулярной линии расходятся многочисленные ответвления различной длины. Материал с данной структурой является наиболее прочным. Он используется для производства полиэтилена, полистирола, ПВХ.
Возможности применения полимерных материалов

Промышленность. Сначала из отходов нефтепереработки и целлюлозы получали пленочные изделия и краски. Теперь сфера производственных возможностей с пластиком не имеет ограничений, начиная с детских игрушек, и заканчивая компьютерной техникой. На основе полипропилена создаются летающие устройства, где наиболее важными критериями являются прочность и легкость материала.

Изделия бытового назначения. Материалы с высокомолекулярной структурой используются чаще, чем изделия из натуральных компонентов. Они обладают эластичностью, ударопрочностью. Недорогие изделия соответствуют санитарным требованиям безвредности.

В перечень повседневно используемых вещей можно отнести следующие:

  • изделия из пластмассы для личного ухода: зубные щётки, мыльницы, расчески и т.д. ;
  • предметы, необходимые на кухне;
  • одноразовые вещи;
  • пленки, пакеты, упаковка;
  • сантехнические материалы, инструменты;
  • химия бытового назначения;
  • корпусные детали бытовой техники;
  • защитная одежда, обувь, чулки из капрона.
Изделия строительного назначения

За последние полвека строительные материалы из пластмассы значительно потеснили изделия натурального происхождения, которые раньше были традиционными.

Использование полимеров на стройке возможно в качестве:

  • материалов для отделки потолков, стен;
  • каркасных, ограждающих конструкций, арматуры, балок, добавок в бетонные смеси, оконных рам, дверей;
  • утеплительных материалов, герметиков для заделывания проемов или щелей;
  • сантехнических труб, оборудования, систем отопления и вентиляции;
  • технических тканей, пленок;
  • наливных идеально гладких напольных покрытий без образования трещин, воздушных пузырьков, вмятин;
  • конвейерных роликов, колес для тележек.

В медицине из пластика используются тысячи номенклатурных наименований, в списке которых представлены:

  • шприцы одноразового применения;
  • инструменты для хирургических операций;
  • материалы стоматологического назначения;
  • пакеты для хранения донорской крови, органов, плазмы;
  • расходные материалы, протезы, клеящие вещества;
  • оборудование и реквизит для хозяйственных мероприятий;
  • предметы оптики.
Использование пластиковой продукции в сельскохозяйственной деятельности

В первую очередь – это комплектующие детали для сооружения теплиц. Для их сборки используется полипропиленовая арматура, металлические трубки, покрытые поликарбонатом. Для ухода за растениями потребуются ткани и плёнки для мульчирования. Для организации полива потребуются пластиковые шланги, трубки и фитинги, которые намного практичнее и дешевле металлических аналогов.

Особенности использования пластика в пищевой промышленности

Главное требование к любым видам оборудования, которое используется для приготовления продуктов питания, заключается в соответствии правилам санитарного контроля. В первую очередь обращается внимание на материалы, из которых оно изготовлено. Большинство изделий, предназначенных для транспортировки или хранения сырья, а это резервуары, бочки, тара, пластиковые.

Используемый для таких целей материал, должен быть нетоксичным и безвредным по всем параметрам. Благодаря совершенствованию технологий изготовления полимерных изделий, химическая промышленность предоставляет качественный безопасный прочный пластик в неограниченных количествах.


Полимерные материалы | это… Что такое Полимерные материалы?

материалы на основе высокомолекулярных соединений — веществ, состоящих из однотипных групп атомов, соединенных химическими связями. Основную массу высокомолекулярных соединений получают либо методами химического синтеза из мономеров — продуктов переработки природного сырья (нефти, газа, угля и др.), либо путем переработки природных полимеров (например, целлюлозы, лигнина). В состав П. м. могут входить наполнители, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки, регулирующие функциональные и технологические их свойства. При изготовлении изделий компоненты, входящие в состав П. м., тщательно гомогенизируют до получения однородной пластмассы, из которой прессованием, литьем под давлением, экструзией (формированием изделий путем выдавливания П. м. через профилирующий инструмент), вальцеванием или другим технологическим методом получают готовое изделие или материал, используемый для дальнейшей переработки.

Для медицинских целей используют П. м. общетехнического назначения, а также специальное П. м. медицинского назначения (рис.). Из первых изготавливают строительное и санитарно-техническое оборудование лечебных учреждений, белье, посуду, предметы ухода за пациентами, детали различных приборов, исследовательской и лечебной аппаратуры, инструментов, посуды для аналитических лабораторий и др. Применение П. м. вместо традиционных материалов (металлов, стекла) обусловлено их лучшими технологическими свойствами, комплексом физико-механических характеристик, возможностью переработки в изделия массового выпуска и однократного применения. Помимо общетехнических к этим полимерным материалам предъявляются дополнительные санитарно-гигиенические требования — минимальное выделение в окружающую среду газообразных продуктов, не превышающее ПДК; нерастворимость в моющих растворах; возможность стерилизации дезинфицирующими растворами, газами, УФ-облучением, гамма-излучением и др.

Наиболее широко применяются П. м. на основе поливинилхлорида. сополимеров стирола, полипропилена, полиметилметакрилата, полиуретанов, фенол-, мочевино-меламино-формальдегидных смол. Из них выпускают изделия различного назначения, а также плиты, листы, пленки, трубы, тканые и нетканые материалы на основе волокон, пасты, герметики, лаки, клеи. Специальные П. м. медицинского назначения предназначены для непосредственного контакта с живым организмом — в эндопротезах и материалах для восстановительной хирургии, в материалах и изделиях для службы крови, в виде инструментов для внутриорганных исследований, аппаратуры, заменяющей функции сдельных органов, компонентов терапевтических и диагностических средств. Основу таких П. м составляют синтетические и природные высокомолекулярные соединения, не оказывающие на живой организм вредного воздействия. По характеру взаимовлияния с организмом П. м. разделяют на биоинертные, биосовместимые и биоактивные.

Биоинертные П. м. (полиэтилен, полипропилен, фторопласт, силиконы, полиметилметакрилат и др. ) практически не изменяют своих свойств под влиянием сред живого организма. В виде готовых изделий или материалов их используют для создания искусственных сосудов (полиэтилентерефталат, полипропилен, фторопласт), клапанов сердца (силикон, фторопласт, полипропилен, полиэтилентерефталат), хрусталиков глаз (полиметилметакрилат), частей эндопротезов суставов (полиамиды, фторопласт), в качестве искусственных сухожилий, мышечных связок (полипропилен, полиэтилентерефталат), деталей аппаратов искусственная почка, искусственное сердце — легкое (полиэтилен, полипропилен, полиакрилаты, силиконы, эфиры целлюлозы) и др.

Биосовместимые П. м. способны постепенно подвергаться биодеструкции или растворению в биологических средах, что позволяет наиболее благоприятно осуществлять восстановительные хирургические операции, используя регенераторные функции организма. Материалы сополимеров винилпирролидона, акриламида, акрилатов, полиамидов, полигликолидов и др. в виде комбинированных протезов, сеток, пленок, листовых материалов, пеноматериалов, клеящих композиций, рассасывающихся шовных материалов применяют для временного замещения тканей при резекциях, укрепления стенок полых органов, закрытия раневых поверхностей внутренних органов, заполнения послеоперационных полостей, соединения резецированных тканей. В травматологии биосовместимые П. м. из сополимеров винилпирролидона и метилметакрилата, цианакрилатов применяют для замещения дефектов костной ткани, в виде различных соединительных элементов, для склеивания костных отломков и др. В сердечнососудистой хирургии аналогичные П. м. из сополимеров винилпирролидона и бутилметакрилата используют при протезировании сосудов, укреплении сердечной стенки, герметизации анастомозов.

Биоактивные П. м. могут обладать направленной физиологической активностью благодаря лекарственным препаратам, содержащимся в них в виде компонента. Применяют готовые лекарственные формы в виде композиций, где высокомолекулярные соединения либо играют роль основы-носителя (глазные лекарственные пленки с различными препаратами — сульфапиридазином, пилокарпином, канамицином и др., тринитролонг, динитросорбилонг), либо обладают собственной физиологической активностью макромолекул — полимерные лекарства, антитромбогенные П. м., искусственные плазмо- и кровезаменители, энтеро- и гемосорбенты (гемодез, полидез, аминопептид, полиглюкин и др. ). Для биосовместимых и биоактивных П. м. используют высокомолекулярные соединения на основе N-винилпирролидона, акриламида, некоторых акрилатов, гликолида, лактидов, N-окисей. производных целлюлозы, коллагена и др.

Библиогр.: Лосев И.П. и Тростянская Е.Б Химия синтетических полимеров. М., 1971, библиогр., Полимеры в медицине, под ред. Н.А. Платэ, пер. с англ., М., 1969, библиогр., Полимеры медицинского назначения, под ред. Сэноо Манабу, пер. с японск., М., 1981, библиогр.

протезы трахеи”>

Рис. б). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: протезы трахеи.

Рис. а). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: упаковка для таблетированных лекарственных средств.

Рис. в). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: глазные лекарственные пленки в пеналах-дозаторах.

Рис. г). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: штифты для соединения отломков трубчатых костей.

1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг.

ПОЛИМЕРНЫЙ – Что такое ПОЛИМЕРНЫЙ?

Слово состоит из 10 букв: первая п, вторая о, третья л, четвёртая и, пятая м, шестая е, седьмая р, восьмая н, девятая ы, последняя й,

Слово полимерный английскими буквами(транслитом) – polimernyi

  • Буква п встречается 1 раз. Слова с 1 буквой п
  • Буква о встречается 1 раз. Слова с 1 буквой о
  • Буква л встречается 1 раз. Слова с 1 буквой л
  • Буква и встречается 1 раз. Слова с 1 буквой и
  • Буква м встречается 1 раз. Слова с 1 буквой м
  • Буква е встречается 1 раз. Слова с 1 буквой е
  • Буква р встречается 1 раз. Слова с 1 буквой р
  • Буква н встречается 1 раз. Слова с 1 буквой н
  • Буква ы встречается 1 раз. Слова с 1 буквой ы
  • Буква й встречается 1 раз. Слова с 1 буквой й

Значения слова полимерный. Что такое полимерный?

Полимеры

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы на основе вы-сокомол. соед.; обычно многокомпонентные и многофазные.Полимерные материалы- важнейший класс совр. материалов, широко используемых во всех отраслях техники и технологии, в с. х-ве и в быту.

Химическая энциклопедия

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ , материалы на основе вы-сокомол. соед.; обычно многокомпонентные и многофазные. П. м.- важнейший класс совр. материалов, широко используемых во всех отраслях техники и технологии, в с. х-ве и в быту.

Химическая энциклопедия. – 1988

Полимерные материалы — материалы на основе высокомолекулярных соединений — веществ, состоящих из однотипных групп атомов, соединенных химическими связями.

Медицинская эциклопедия

Полимерная глина

Полиме́рная гли́на (также, пла́стик или пла́стика) — пластичный материал для лепки небольших изделий (украшений, скульптурок, кукол) и моделирования, застывающий на воздухе или при нагревании (в зависимости от вида пластики).

ru.wikipedia.org

Полимерные трубы

Полимерные трубы — цилиндрическое изделие, изготовленное из полимерного материала, полое внутри, имеющее длину, значительно превосходящую диаметр. Область применения полимерных труб крайне широка.

ru.wikipedia.org

ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ

ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ, сшитые полимеры на основе гидрофильных макромолекул, способные к равновесному и обратимому набуханию в воде и водных р-рах. Величины степени т. наз. своб.

Химическая энциклопедия

ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ , сшитые полимеры на основе гидрофильных макромолекул, способные к равновесному и обратимому набуханию в воде и водных р-рах. Величины степени т. наз. своб.

Химическая энциклопедия. – 1988

ПОЛИМЕРНЫЕ КРАСИТЕЛИ

ПОЛИМЕРНЫЕ КРАСИТЕЛИ, полимеры (олигомеры), содержащие фрагменты красителей в осн. или боковой цепи. Применяют для окрашивания полимерных материалов: пластмасс, волокон, покрытий..

Химическая энциклопедия

ПОЛИМЕРНЫЕ КРАСИТЕЛИ , полимеры (олигомеры), содержащие фрагменты красителей в осн. или боковой цепи. Применяют для окрашивания полимерных материалов: пластмасс, волокон, покрытий.

Химическая энциклопедия. – 1988

Полимерное заводнение

Полимерное заводнение ► polymer waterflooding Физико-химический метод повышения нефтеотдачи при заводнении путем закачки в пласт водных растворов полимеров концентрации 0.015-0.7% с высокой молекулярной массой.

Краткий справочник по нефтегазовым терминам. – 2004

Полимерное заводнение (a. polymer flooding; н. Polymerfluten; ф. injection polymere; и. inundacion polimero) – физ.-хим. метод повышения нефтеотдачи при заводнении путём закачки в пласт водных растворов полимеров концентрации 0,015-0,7% c высокой…

Геологический словарь. – 1978

ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ (интерполимерные комплексы, поликомплексы), содержат цепи, состоящие из комплементарных макромолекул; устойчивые мак-ромол. соединения.

Химическая энциклопедия

ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ (интерполимерные комплексы, поликомплексы), содержат цепи, состоящие из комплементарных макромолекул; устойчивые мак-ромол. соединения.

Химическая энциклопедия. – 1988

Плёнки полимерные

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ, сплошные слои полимеров толщиной, как правило, менее 0,5 мм. Изготовляют гл. обр. из синтетич. полимеров (соответствующие пленки, имеющие наиб. практич. значение, рассмотрены в данной статье).

Химическая энциклопедия

Плёнки полимерные, сплошные слои полимеров толщиной до 0,2—0,3 мм. Более толстые слои полимерных материалов называют листами или пластинами. П. п. производят из природных, искусственных и синтетических полимеров.

БСЭ. — 1969—1978

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ – материалы толщиной до 0,2-0,3 мм. Изготовляются из синтетических полимеров (напр., полиэтилена, поливинилхлорида, полиамидов), из природных полимеров и продуктов их химического модифицирования (напр., целлюлозы и ее эфиров).

Большой энциклопедический словарь

Древесно-полимерный композит

Древесно-полимерные композиты (ДПК) — это материалы, где древесина смешивается с мономерами, которые затем полимеризуются вместе с древесиной для приобретения требуемых свойств. Они[кто?] не полимеризуются, а просто смешиваются во время экструзии.

ru.wikipedia.org

Компаунды полимерные

КОМПАУНДЫ ПОЛИМЕРНЫЕ (от англ, compound – смесь, соединение), композиции, предназнач. для заливки и пропитки отдельных элементов и блоков электронной, радио- и электроаппаратуры с целью электрич. изоляции, защиты от внеш. среды и мех. воздействий.

Химическая энциклопедия

Компаунды полимерные, литая изоляция, композиции на основе термореактивных олигомеров или мономеров; предназначены для пропитки (с целью изоляции) обмоток трансформаторов, дросселей электрических машин…

БСЭ. — 1969—1978

КОМПАУНДЫ ПОЛИМЕРНЫЕ (от англ, compound – смесь, соединение), композиции, предназнач. для заливки и пропитки отдельных элементов и блоков электронной, радио- и электроаппаратуры с целью электрич. изоляции, защиты от внеш. среды и мех. воздействий.

Химическая энциклопедия. – 1988

Русский язык

Полиме́рный.

Орфографический словарь. — 2004

Поли/ме́р/н/ый.

Морфемно-орфографический словарь. — 2002

Примеры употребления слова полимерный

В ванной комнате устанавливаются раковина, смеситель, ванная, душ, полимерный полотенцесушитель.

В ходе личного досмотра у мужчины изъят полимерный пакетик с веществом растительного происхождения.

Сетка фотодетекторов и полимерный массив микролинз формируются ими на плоской поверхности и прочно соединяются, чтобы предотвратить возможность малейших взаимных смещений.


  • Слова из слова “полимерный”
  • Слова на букву “п”
  • Слова, начинающиеся на “по”
  • Слова c буквой “й” на конце
  • Слова c “ый” на конце
  • Слова, начинающиеся на “пол”
  • Слова, начинающиеся на “поли”
  • Слова, оканчивающиеся на “ный”
  • Слова, заканчивающиеся на “рный”
  1. полимеризационный
  2. полимеризация
  3. полимерия
  4. полимерный
  5. полимероведение
  6. полимерцементный
  7. полимер

Полимерное покрытие: виды, свойства, нанесение


Применение полимерных покрытий позволяет защитить металлические поверхности от коррозии, механических повреждений, внешних, химических и других воздействий. Они представляют собой порошкообразные вещества на основе различных смол и полимеров.

Для создания полимерных покрытий применяются следующие материалы:

  • Пластизоль

  • Полиэстер

  • Пурал

  • ПВДФ

Рассмотрим их подробнее.


Пластизоль


В состав данного покрытия входит поливинлхлорид (ПВХ) и вещества-пластификаторы. Слой нанесенного материала составляет 200 мкм, благодаря чему обеспечивается очень высокая степень защиты от механических воздействий. Помимо этого, ПВХ устойчив к агрессивным погодным условиям и химическим веществам.




Существует ограничение на применение пластизола в жарком климате, что обусловлено низкой термостойкостью покрытия – да +80 °C. Такое покрытие также склонно к быстрому выцветанию, поэтому для него используются только светлые тона, которые обладают высокими светоотражающими свойствами, меньше нагреваются и выгорают.

Покрытия на основе пластизола применяются для создания тисненых, фактурных оснований и штампованных рисунков. Благодаря таким декоративным свойствам они могут образовывать древесную, кожаную и другие виды текстур.

Полиэстер


Полиэстеровые покрытия – самая дешевая и распространенная разновидность материалов. Они медленно выгорают, что позволяет им длительное время сохранять свой цвет, и устойчивы к воздействию ультрафиолета. Такие покрытия обладают высокими антикоррозионными свойствами и не разрушаются от перепадов температур.




Отрицательной чертой полиэстера является невысокая прочность, которая является побочным эффектом тонкого слоя материала на поверхностях. Материал очень легко царапается и повреждается. Решить это возможно посредством обработки кварцевым песком. Но такая дополнительная процедура сделает процедуру нанесения дороже.

Существует две разновидности полиэстеровых покрытий: глянцевая и матовая. Они различаются только по свойствам. Матовое покрытие имеет шероховатую поверхность, может применяться для имитации текстуры и рельефа древесины, кирпича или камня, наносится толстым слоем, поэтому, в отличие от глянцевого, срок службы такого материала может достигать до 40 лет.

Пурал


Для изготовления пурала используется полиуретан и модифицированный полиамид. Данное покрытие имеет шелковисто-матовую поверхность и отличается невосприимчивостью к резким температурным передам и высокой термостойкостью.

Это очень долговечный материал – он может прослужить до 50 лет. Не смотря на тонкий слой (до 50 мкм), пурал очень трудно повредить. Помимо этого, данный вид покрытий не выцветает и выдерживает длительное воздействие агрессивных веществ.




Из минусов пурала можно выделить высокую стоимость и меньшую, чем у пластизоля, стойкость к пластическим деформациям. Но, несмотря на это, данный материал более оптимален по соотношению характеристик и стоимости.

Покрытия на основе пурала применяются на производствах кровельных элементов из оцинкованного металла. Они имеют красивый внешний вид, устойчивы к воздействию ультрафиолета и прекрасно защищают от коррозии.

ПВДФ


ПВДФ (полвинилденфторид) – одно из популярных видов полимерных покрытий. В его состав входит поливинилхлорид (80 %) и акрил (20 %). Благодаря стойкости к выцветанию и блестящей поверхности ПВДФ используется в декоративных целях: для придачи основаниям эффекта «металлик, глянцевого блеска, серебристых или медных металлических оттенков.




Покрытие обладает очень высокой стойкостью к механическим повреждениям и имеет наибольший срок службы. Оно также подходит для обработки изделий, работающих в агрессивных условиях.


Особый вид полимерных покрытий – антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП). Они похожи на краски, но краситель в них заменен на мельчайшие истицы твердых смазок, распределенных по объему связующего вещества и растворителя.

Для производства полимерных АТСП используется политетрафторэтилен (тефлон, ПТФЭ), дисульфид молибдена, графит и другие твердосмазочные вещества. В качестве связующего могут выступать как органические, так и неорганические материалы: титанат, эпоксидная смола, акриловые, полиамид-имидные, фенольные и т.п. компоненты.

В России разработкой и изготовлением таких материалов занимается компания «Моделирование и инжиниринг». В линейку продукции входят антифрикционные твердосмазочные покрытия, предназначенные для решения различных задач, очистители и специальные растворители.

Полимерные покрытия MODENGY – MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1014 и другие – отлично зарекомендовали себя в подшипниках скольжения, направляющих скольжения, зубчатых передачах, других средне- и тяжелонагруженных узлах трения скольжения, крепеже и резьбовых соединениях, деталях двигателей транспортных средств (штоки клапанов, юбки поршней, дроссельные заслонки, коренные вкладыши, шлицевые соединения), трубопроводной арматуре, металлических и пластиковых элементах автомобильной техники (скобы, пружины, петли, замки, механизмы регулировки и т.п.), а также других парах трения металл-полимер, металл-резина, металл-металл, полимер-полимер.

Преимущества полимерных покрытий MODENGY:

  • Работоспособность в запыленной среде, вакууме и радиации

  • Низкий коэффициент трения

  • Высокие противоизносные, антикоррозионные и противозадирные свойства

  • Широкий диапазон рабочих температур

  • Устойчивость к кислотам, органическим растворителям, щелочам и прочим химикатам

  • Способность создавать на деталях тонкий защитный слой, практически не меняющий их исходный размер


Полимерные покрытия MODENGY позволяют эффективно управлять трением, повысить ресурс и эффективность оборудования, обеспечить поверхностям деталей необходимый набор защитных и триботехнических свойств.

Благодаря применению АТСП MODENGY можно полностью отказаться от пластичных масел и смазок. Технология твердой смазки позволяет создать узел трения, которому не требуется обслуживания. Антифрикционные покрытия наносятся однократно и обеспечивают смазывание и защиту различных деталей в течение всего срока их службы.



К полимерным покрытиям предъявляют достаточно серьезные требования. Во-первых, они должны обладать очень высоким сцеплением с поверхностью, так как они связываются с металлическим основанием на молекулярном уровне, а не просто его покрывают. Второе – устойчивость к различным деформациям, которая не позволяет покрытию разрушиться при механических воздействиях.

В-третьих, такие материалы не должны терять своих свойств при длительном воздействии воды, щелочей, растворителей, различных химикатов, высоких температур, УФ-излучения. Если покрытие отвечает всем этим запросам, область его применения существенно расширяется.

Преимущества:

  • Возможность выбрать практически любой цвет

  • Высокая адгезия

  • Экологичность

  • Высокая прочность

  • Термостойкость

  • Устойчивость к агрессивным веществам и воде

  • Непроницаемость

  • Диэлектрические свойства

  • Эстетичность

Поговорим о минусах полимерных покрытий. Главный из них – высокая стоимость, которая складывается из количества материала и применения специального оборудования. Но, наряду с этим, полимерный слой наносится на весь срок эксплуатации, а также не требует обновления или подкрашивания слоя. Поэтому окупаемость такого покрытия происходит очень быстро.




Сложное удаление с поверхности, в то же время, является и минусом. От них очень сложно очистить основания деталей, так как полимерные составы слабовосприимчивы к механическому воздействию и химикатам. Ввиду того, что специальных очистителей для удаления подобных материалов не существует, просто так стереть такой слой не получится. Это также обусловлено связью полимерного покрытия с поверхностью на молекулярном уровне. Чтобы его удалить, потребуется специальный инструмент.

Полимерные покрытия не получится нанести самостоятельно. Технологический процесс включает в себя применение определенного оборудования, которое можно найти только на предприятиях или специалистов, занимающихся выполнением подобных работ. При попытке нанесения с использованием подручных средств ничего не получится, а израсходованные средства будут потрачены впустую.

Ну и последний минус – нанесение полимерных покрытий, кроме антифрикционных, возможно только на металлы, которые хорошо проводят электричество. Это обусловлено применением технологии магнитной индукции для создания слоя покрытия.

Оборудование играет главную роль при нанесении, особенно краскопульт. Его особенность состоит в том, что кроме распыления материала, он заряжает его электричеством. На окрашиваемую деталь подается отрицательный заряд, а на бак краскопульта – положительный. Магнитная индукция возникает при контакте краски и поверхности покрываемого элемента. По своей природе она схожа с дуговой сваркой при замыкании электрода.


Нанесение состоит из нескольких этапов. Их качество напрямую зависит от умений маляра. Даже малейшие отклонения от технологии могут привести к порче изделий, а также полностью лишить полимерное покрытие рабочих характеристик.

В первую очередь производится подготовка окрашиваемых поверхностей. С них нужно удалить все возможные загрязнения и окислы, а затем обезжирить. Участки деталей, которым не требуется окраска, закрываются.

Следующий этап – нанесение. Сюда входит грунтование, окрашивание и лакирование. Все эти действия выполняются в специальных камерах, которые изолированы от проникновения пыли и других частиц. Сама камера должна иметь хорошее освещение, так как мастеру в процессе работы нужно видеть поверхность детали при любом ракурсе, чтобы правильно нанести покрытие. Сами детали подвешиваются на специальных крюках и на них подается отрицательный заряд. После этого следует нанесение. Вследствие того, что по технологии покрытие следует нанести одним слоем за один раз, этот процесс занимает очень много времени. При каких-либо паузах при нанесении полимерный слой будет неравномерным.




Далее следует отверждение покрытия. Детали медленно нагреваются в специальной камере с максимальной температурой +200 °C в течение 60 минут. Время и температура зависят от слоя. Так, например, для грунта нужно меньше времени и невысокие температуры, чем для отверждения лака. Правильность полимеризации также зависит от скорости повышения температуры в печи. Все дело в том, что при нагреве краска растекается по поверхности изделий и заполняет все труднодоступные места, а для этого нужно медленное и равномерное нагревание.

На следующем этапе детали охлаждаются. Для этого температура постепенно снижается до +100 °C. Для этого не требуется специальных приспособлений, так как печь остывает без постороннего вмешательства. При резком падении температуры до 100 °C покрытие на поверхности деталей может растрескаться. По этой же причине запрещается открывать печь.

После охлаждения изделий они извлекается из печи и доставляются в камеру покраски для напыления следующего слоя покрытия. Последний слой – декоративный, и его нанесение необязательно. Он лишь усиливает эстетичные свойства краски, а для обеспечения оптимальных защитных параметров достаточно двух слоев покрытия.

Возврат к списку

что такое полимерка — Tuningberg

Защита от коррозии, идеально ровное покрытие, безотходная технология — эти характеристики окрашивания полимерными красками объясняют их популярность среди автомобилистов. При замене колесных дисков, ремонте и перекраске кузова перед автовладельцем встает вопрос, акриловая покраска или полимерка, что лучше? Рассмотрим все аргументы за и против каждого вида.

Что дает акрил

Многие автовладельцы привыкли восстанавливать небольшие дефекты дисков самостоятельно. Закрасить царапину, перекрасить диск в другой цвет — для этого часто используют обычные акриловые краски. Они имеют разнообразную цветовую гамму, не требуют специальных знаний и приспособлений. Не беда, что покрытие будет немного неровным и потрескается через пару лет, всегда можно покрасить заново.

С появлением специализированных сервисов покраска и ремонт дисков позволяет быстро вернуть деталям первоначальный внешний вид. Полимерные краски делают диски вновь новыми, будто они только сошли с конвейера. И все это благодаря порошковому нанесению.

Что такое полимерная краска

Полимерные краски это порошки, состоящие из нескольких компонентов. Кроме самих красителей в них присутствуют смолы, отвердители и выравниватели. Их главная особенность — способность взаимодействовать между собой при нагревании с формированием гомогенного покрытия с защитной пленкой. В зависимости от состава пленки выделяют термопластичные и термореактивные полимеры.

Термопластичные

Покрытие образуется только за счет нагревания и последующего охлаждения порошкаОбразовавшееся покрытие (пленка) по составу идентична исходному и растворима под воздействием температуры, что повышает ремонтопригодность изделия. К этой группе относятся краски на основе следующих полимеров:

  • поливинилбутираль;
  • полиэтилен;
  • поливинилхлорид;
  • полиамиды.

После нанесения такой краски деталь нужно только нагреть и охладить. Термопластичные краски не боятся влаги и надежно защищают металл от коррозии. Их легко удалять с поверхности при необходимости перекрасить изделие. Составы экологичны, не выделяют при эксплуатации вредных веществ. Именно термопластичные полимеры наиболее часто используются при покраске дисков и других деталей автомобиля.

Термореактивные

В состав входит химический катализатор, который после оплавления запускает реакцию образования нерастворимой прочной пленки. Такое покрытие невозможно растворить повторным нагреванием. Термореактивные полимеры используют для защиты деталей, испытывающих высокие механические нагрузки.

Преимущества порошкового полимерного окрашивания

Технология порошкового полимерного окрашивания для реставрации дисков позволяет получить важные преимущества перед акрилом:

  • Экономия. Краска расходуется на 98 % (обычная имеет до 50% потерь), сам процесс более «чистый» и безопасный для человека и окружающей среды. Порошковая краска не требует использования растворителей.
  • Высокая скорость. Порошок при прокаливании быстро затвердевает, поэтому процесс занимает не более 1-2 дней, при условии, что дискам не требуется реставрация.
  • Внешний вид. Технология нанесения предполагает автоматическое распыление, что позволяет сформировать равномерный тонкий слой краски. Если предварительно выровнять поверхность металла, диски приобретают вид новых. Порошковые краски имеют богатую цветовую гамму, что позволяет подобрать оттенок под любые запросы автовладельцев.
  • Высокие защитные свойства. Металл надежнее защищен от коррозии, краски не боятся растворителей и других химических реагентов.
  • Долговечность. Срок службы полимерных красок в разы превышает обычные. При соблюдении технологии порошковое покрытие не теряет внешний вид в течение 50 лет.

Полимерное окрашивание в сервисе «Tuningberg» производится на современном европейском оборудовании с соблюдением технологических протоколов. Это дает автовладельцам важные преимущества.

Что предлагает сервисный центр «Tuningberg»

Покраска дисков — заключительный этап работы. Предварительно деталь нужно правильно подготовить. Мы всегда предлагаем автовладельцам бесплатную диагностику проблем с колесами, что важно для безопасности движения. Работа выглядит следующим образом:

  1. Предварительный ремонт дисков, шиномонтаж.
  2. Снятия старого слоя краски (мелкодисперсный пескоструй).
  3. Реставрация покрытия (убираются все царапины и сколы, выравнивается геометрия).
  4. Грунтование.
  5. Нанесение основного слоя.
  6. Обработка лаком.

Квалификация наших специалистов позволяет нанести каждый слой минимальной толщины. Горизонтальная технология покраски обеспечивает равномерность покрытия. Для клиентов, которые сомневаются в качестве порошкового окрашивания, мы готовы показать примеры своих работ, которые не отличишь от новых дисков.

Array ( [ID] => 55 [~ID] => 55 [IBLOCK_ID] => 6 [~IBLOCK_ID] => 6 [NAME] => Полимерная краска [~NAME] => Полимерная краска [PREVIEW_TEXT] =>

Полимерная краска – один из самых популярных видов материала для проведения лакокрасочных работ. Конкуренцию ей составляет акриловая краска. Каждый материал имеет свои преимущества, и мы постараемся определить, каким же методом лучше покрасить диски автомобиля. А еще в статье вы узнаете, как нужно подготовить диск к покраске.

[~PREVIEW_TEXT] =>

Полимерная краска – один из самых популярных видов материала для проведения лакокрасочных работ. Конкуренцию ей составляет акриловая краска. Каждый материал имеет свои преимущества, и мы постараемся определить, каким же методом лучше покрасить диски автомобиля. А еще в статье вы узнаете, как нужно подготовить диск к покраске.

[PREVIEW_PICTURE] => 606 [~PREVIEW_PICTURE] => 606 [DATE_CREATE] => 19.10.2020 18:48:01 [~DATE_CREATE] => 19.10.2020 18:48:01 [DATE_ACTIVE_FROM] => [~DATE_ACTIVE_FROM] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => html [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => html )

Полимерные покрытия: какие полимеры используются в качестве покрытий, какими достоинствами и недостатками они обладают

Обслуживание кофемашин: практические рекомендации по эффективному уходу

Ходовые винты с твердосмазочным покрытием MODENGY – новая технология снижения износа оборудования

Универсальная смазка с пищевым допуском EFELE MG-291 для промышленного оборудования

Вакуумные жидкости и другие специальные материалы для вакуумной техники

Полимерные покрытия предназначены для обработки металлических поверхностей в целях защиты от коррозии и придания декоративного внешнего вида.

В качестве полимерного покрытия могут выступать полиэстер, поливинилденфторид (ПВДФ), пластизол, пурал и др.

Рассмотрим эти материалы, сферы их применения и технологии нанесения подробнее.


Полиэстер

Полиэстер (полиэфир) – наиболее популярный полимер, используемый в качестве покрытия. Он характеризуется высокой стойкостью к УФ-излучению, отличными антикоррозионными свойствами, эластичностью (легко поддается формовке).


Полиэстеровое покрытие выдерживает практически любые температуры – как низкие, так и высокие.

По сравнению с другими видами полимеров полиэстер наиболее доступен по цене.

Не слишком выдающиеся прочностные характеристики материала компенсируются дополнительной обработкой кварцевым песком. Однако стоимость нанесения покрытия при этом возрастает.

Транспортировка изделий с полиэстерово-кварцевым защитным слоем представляет определенные сложности, так как песок может повредить смежные с ним поверхности.


ПВДФ-покрытие

Поливинилденфторид (ПВДФ) применяется для защиты металлов не намного реже, чем полиэстер. Данный полимер состоит из поливинилхлорида (80 %) и акрила (20 %).

ПВДФ образует на деталях блестящий, устойчив к выцветанию слой, поэтому часто используется в качестве декоративного покрытия. Данный материал может придать поверхности глянец, эффект “металлик”, медный или серебристый оттенок.

Поливинилденфторид устойчив к механическому воздействию и обладает наибольшим сроком службы среди всех полимеров. ПВДФ используется для обработки металлических поверхностей, которые эксплуатируются под воздействием агрессивной окружающей среды.


Пластизол

Пластизол, как и ПВДФ-покрытие, обладает отличными декоративными свойствами. По стоимости он является самым дорогим, однако при этом обладает наилучшей устойчивостью к механическим повреждениям.

Пластизол наносится толстым слоем (до 200 мкм) и используется для создания фактурных покрытий, тисненых поверхностей и штампованных рисунков.



Данный материал отлично защищает детали от влаги и коррозии, однако под воздействием очень высоких температур (свыше +80 °С) и прямого УФ-излучения может потерять свои свойства. Именно поэтому его не рекомендуется использовать в южных широтах (в крайнем случае можно применять пластизол светлых тонов с максимальной светоотражающей способностью).


Пурал

Пурал изготавливается на основе полиуретана и модифицированного полиамида. Покрытие из пурала отличается шелковисто-матовой поверхностью, высокой термостойкостью и устойчивостью к резким перепадам температур.

Данный материал не выцветает и не разрушается под действием химически агрессивных сред. Пурал не так устойчив к пластическому деформированию, как пластизол, и стоит дороже, чем полиэстер, однако по соотношению цены и качества является оптимальным вариантом из всех представленных выше.

Наибольшее распространение пураловые покрытия получили при производстве кровельных элементов из оцинкованного металла. Сталь, обработанная пуралом, приобретает красивый внешний вид, высокие антикоррозионные характеристики и устойчивость к УФ-излучению.


Полимерные антифрикционные покрытия

Особой разновидностью полимерных защитных материалов являются антифрикционные твердосмазочные покрытия. Внешне они похожи на краски, однако пигмент в их составе заменяют высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ: дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена и др.


Твердые смазки равномерно распределены в полимерном связующем: эпоксидной, титанатовой, полиуретановой, акриловой, фенольной и других смолах.

Востребованность антифрикционных твердосмазочных покрытий обусловлена их отличными рабочими характеристиками: высокой несущей способностью, широким диапазоном эксплуатационных температур, противозадирными и антикоррозионными свойствами.

В отличие от обычных полимерных покрытий, антифрикционные выдерживают длительное воздействие химически-агрессивных сред и экстремальных нагрузок. При этом они выполняют не только защитную, но и смазочную функцию, чем также выигрывают у полимеров.

В качестве примера таких материалов можно привести отечественные покрытия MODENGY. Они используются в самых различных отраслях промышленности и автомобилестроения.



Типовыми узлами применения покрытий являются средне- и тяжелонагруженные подшипники, направляющие, зубчатые передачи, детали ДВС (юбки поршней, дроссельная заслонка и пр.), резьбовые соединения и другие пары трения из различных материалов (металлов, резин, пластмасс).

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY наносятся однократно на весь срок службы деталей, что позволяет полностью отказаться от масел и пластичных смазок для дальнейшего обслуживания.


Достоинства и недостатки полимерных покрытий

Полимерные покрытия обладают как неоспоримыми преимуществами, так и явными недостатками.

К достоинствам полимеров можно отнести:

  • Эстетичность
  • Непроницаемость
  • Относительную термостойкость
  • Электроизоляционные свойства
  • Устойчивость к воде
  • Экологичность
  • Высокую адгезию
  • Большой выбор расцветок

Однако, наряду с положительными сторонами, полимерные покрытия не лишены недостатков. Главный из них – высокая стоимость нанесения, которая складывается из стоимости самого полимера, вспомогательных (грунтовочных) материалов, специального оборудования и пр.

Еще одним минусом полимерных покрытий является сложность их удаления. Они достаточно устойчивы к химикатам, поэтому растворителем удалить полимерный слой не получится. Снять покрытие можно только с помощью специального инструмента.

Существенный недостаток полимеров – невозможность их нанесения без специальных инструментов, которыми располагают только промышленные предприятия или узкие специалисты.

Помимо всего прочего, полимерными составами возможно покрывать не все металлы, а только те, которые проводят электрический ток. Это связано с особым методом нанесения полимеров – путем магнитной индукции.


Нанесение полимерного покрытия

При нанесении полимерного покрытия методом напыления главную роль играет оборудование.

Бак краскопульта имеет положительный заряд, в то время как окрашиваемая деталь заряжается отрицательно. Благодаря этому при контакте полимерного состава с поверхностью изделия возникает явление, схожее с магнитной индукцией при замыкании электрода.

Весь процесс нанесения разделен на этапы, следование которым напрямую влияет на качество конечного результата. При малейших отклонениях от технологии рабочие характеристики полимерного покрытия могут быть сведены к нулю.

На первом этапе работы происходит подготовка поверхности: она тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается, те участки, которые обрабатывать не нужно, закрываются.

Далее следует предварительное грунтование изделия, нанесение самого покрытия, возможно лакирование. Все операции происходят в специальной закрытой камере, изолированной от проникновения пыли и других частиц. Одно из главных требований к этой камере – хорошая освещенность, позволяющая специалисту рассмотреть поверхность детали и нанести покрытие с любого ракурса.

Обрабатываемую деталь подвешивают на специальных крюках, подают на нее отрицательный заряд и приступают к нанесению покрытия. Весь процесс занимает достаточно много времени, материал наносится в один слой во избежание неравномерности.



Третий этап – полимеризация. Изделие с покрытием медленно прогревается в специальной камере с максимальной температурой +200 °C. Процесс занимает около 1 часа. Температура и время отверждения зависят от толщины слоя. Важным фактором правильной сушки является медленный и равномерный нагрев печи, во время которого покрытие растекается по детали, проникая во все труднодоступные места.

На последнем этапе изделие охлаждается. Для этого температура в печи постепенно снижается до +100 °C. Нельзя допускать резкого охлаждения камеры, так как на полимерном покрытии могут появиться трещины. Запрещается также открывать печь, так как перепад температуры вызовет те же последствия.

Остывшую деталь извлекают из печи и помещают в камеру для нанесения краски или лака. Данная операция необязательна и имеет, скорее, декоративное значение. Таким образом полимерному покрытию придается дополнительный блеск и глубина.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия могут наноситься стандартными методами окрашивания: распылением, окунанием, центрифугированием, трафаретной печатью.

Распыление – наиболее простой способ. Для его реализации понадобится распылительный пистолет с точно настроенными параметрами, источник сжатого воздуха и само покрытие.


Объяснитель: Что такое полимеры? | Science News Explores

аминокислоты      Простые молекулы, встречающиеся в природе в тканях растений и животных и являющиеся основными строительными блоками белков.

анатомия      (прил. анатомический) Изучение органов и тканей животных. Или характеристика тела или частей тела на основе его строения и тканей. Ученые, работающие в этой области, известны как анатомы.

атом      Основная единица химического элемента. Атомы состоят из плотного ядра, содержащего положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны. Вокруг ядра вращается облако отрицательно заряженных электронов.

связь      (в химии) Полупостоянное соединение между атомами или группами атомов в молекуле. Он формируется силой притяжения между участвующими атомами. После соединения атомы будут работать как единое целое. Чтобы разделить атомы компонентов, к молекуле должна быть подведена энергия в виде тепла или другого вида излучения.

углерод      Химический элемент с атомным номером 6. Является физической основой всей жизни на Земле. Углерод существует свободно в виде графита и алмаза. Он является важной частью угля, известняка и нефти и способен к самосвязыванию химическим путем с образованием огромного количества химически, биологически и коммерчески важных молекул.

клетка      Наименьшая структурная и функциональная единица организма. Обычно слишком маленький, чтобы увидеть его невооруженным глазом, он состоит из водянистой жидкости, окруженной мембраной или стенкой. В зависимости от размера животные состоят из тысяч или триллионов клеток. Большинство организмов, таких как дрожжи, плесень, бактерии и некоторые водоросли, состоят только из одной клетки.

целлюлоза      Вид волокон, встречающихся в клеточных стенках растений. Он образован цепочками молекул глюкозы.

химический      Вещество, состоящее из двух или более атомов, которые соединяются (связываются) в фиксированной пропорции и структуре. Например, вода — это химическое вещество, образующееся при соединении двух атомов водорода с одним атомом кислорода. Его химическая формула H 2 O. Химический также может быть прилагательным для описания свойств материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.

химические связи      Силы притяжения между атомами, достаточно сильные для того, чтобы связанные элементы функционировали как единое целое. Некоторые из сил притяжения слабы, некоторые очень сильны. Все связи, по-видимому, связывают атомы посредством совместного использования — или попытки поделиться — электронами.

компонент      Что-то, что является частью чего-то другого (например, детали, входящие в состав электронной платы, или ингредиенты, используемые в рецепте печенья).

соединение      (часто используется как синоним химического вещества) Соединение – это вещество, образующееся при соединении (связи) двух или более химических элементов в фиксированных пропорциях. Например, вода представляет собой соединение, состоящее из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. Его химический символ — H 2 O.

кристалл      (прил. кристаллический) Твердое тело, состоящее из симметричного, упорядоченного, трехмерного расположения атомов или молекул. Это организованная структура большинства минералов. Апатит, например, образует шестигранные кристаллы. Минеральные кристаллы, из которых состоит горная порода, обычно слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

растворить      Чтобы превратить твердое вещество в жидкость и диспергировать его в исходной жидкости. (Например, кристаллы сахара или соли, которые представляют собой твердые вещества, растворяются в воде. Теперь кристаллы исчезли, и раствор представляет собой полностью диспергированную смесь жидкой формы сахара или соли в воде.)

ДНК      ( сокращение от дезоксирибонуклеиновой кислоты) Длинная двухцепочечная спиралевидная молекула внутри большинства живых клеток, несущая генетические инструкции. Он построен на основе атомов фосфора, кислорода и углерода. У всех живых существ, от растений и животных до микробов, эти инструкции говорят клеткам, какие молекулы производить.

элемент      (в химии) Каждое из более чем ста веществ, для которых наименьшая единица каждого из них – один атом. Примеры включают водород, кислород, углерод, литий и уран.

глюкоза      Простой сахар, который является важным источником энергии в живых организмах. Как источник энергии, движущийся по кровотоку, он известен как «сахар в крови». Это половина молекулы, из которой состоит столовый сахар (также известный как сахароза).

кератин      Белок, входящий в состав волос, ногтей и кожи.

смазка      Вещество, используемое для уменьшения трения между поверхностями, соприкасающимися друг с другом.

макромолекула      Молекула, содержащая большое количество атомов. (Приставка макрос происходит от греческого и означает «большой» или «длинный».) Полимеры, включая природные белки (например, ДНК) и искусственные материалы (например, нейлон и полиэстер), являются примерами макромолекул.

материаловед      Кто-то, кто изучает связи атомной и молекулярной структуры материала с его общими свойствами. Материаловеды могут разрабатывать новые материалы или анализировать существующие. Их анализ общих свойств материала (таких как плотность, прочность и температура плавления) может помочь инженерам и другим исследователям выбрать материалы, которые лучше всего подходят для нового применения.

молекула      Электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O 2 ), но вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H 2 O).

мономер    Молекула, которая используется в качестве основного строительного блока некоторых более крупных молекул, известных как полимеры. С греческого языка мономер означает «одна часть». (Полимер, также от греческого, означает «много частей».)

сеть      Группа взаимосвязанных людей или вещей.

азот      Бесцветный, не имеющий запаха и нереакционноспособный газообразный элемент, который составляет около 78 процентов атмосферы Земли. Его научный символ — N. Азот высвобождается в виде оксидов азота при сгорании ископаемого топлива.

нейлон      Шелковистый материал, состоящий из длинных искусственных молекул, называемых полимерами. Это длинные цепочки атомов, соединенных вместе.

кислород      Газ, составляющий около 21 процента атмосферы Земли. Все животные и многие микроорганизмы нуждаются в кислороде для своего роста (и метаболизма).

боковая группа      (в химии) Группа атомов, которые свисают с основных звеньев полимера (тип цепочечной молекулы). Такие боковые группы атомов (а также любые отдельные атомы, которые могут быть присоединены к полимеру) часто определяют, как полимер взаимодействует с другими веществами в своем окружении.

пластик      Любой из серии легко деформируемых материалов; или синтетические материалы, изготовленные из полимеров (длинных цепочек молекул из строительных блоков), которые имеют тенденцию быть легкими, недорогими и устойчивыми к деградации.

пластификатор      Любое из нескольких химических веществ, добавляемых к определенным синтетическим материалам для придания им мягкости и/или гибкости.

полиэстер      Синтетический материал, используемый в основном для изготовления тканей. Фактическое химическое название используемого материала — полиэтилентерефталат.

полимер      Вещество, состоящее из длинных цепочек повторяющихся групп атомов. Производимые полимеры включают нейлон, поливинилхлорид (более известный как ПВХ) и многие виды пластмасс. К природным полимерам относятся каучук, шелк и целлюлоза (содержится, например, в растениях и используется для изготовления бумаги).

поливинилхлорид (ПВХ)     Пластик, образованный путем нагревания жидкой смолы до твердого состояния. Пластик может быть мягким и гибким или жестким и твердым. Сырье состоит в основном из хлора и углерода.

белок      Соединение, состоящее из одной или нескольких длинных цепочек аминокислот. Белки являются неотъемлемой частью всех живых организмов. Они составляют основу живых клеток, мышц и тканей; они также выполняют работу внутри клеток. Среди наиболее известных отдельных белков — гемоглобин (в крови) и антитела (также в крови), которые пытаются бороться с инфекциями. Лекарства часто работают, прикрепляясь к белкам.

сопротивление       (в физике) Что-то, что удерживает физический материал (например, кусок дерева, поток воды или воздуха) от свободного движения, обычно потому, что создает трение, препятствующее его движению.

кремний      Неметаллический полупроводниковый элемент, используемый для изготовления электронных схем. Чистый кремний существует в виде блестящих темно-серых кристаллов и в виде бесформенного порошка.

силикон      Термостойкие вещества, которые можно использовать по-разному, включая каучукоподобные материалы, которые обеспечивают водонепроницаемое уплотнение вокруг окон и в аквариумах. Некоторые силиконы служат в качестве смазочных материалов в легковых и грузовых автомобилях. Большинство силиконов, типа молекул, известных как полимеры, построены вокруг длинных цепочек атомов кремния и кислорода.

крахмал      Мягкое белое химическое вещество, производимое всеми зелеными растениями. Это относительно длинная молекула, состоящая из соединения множества более мелких одинаковых строительных блоков — все они представляют собой глюкозу, простой сахар. Растения и животные используют глюкозу в качестве источника энергии. Растения хранят эту глюкозу в виде крахмала в качестве резервного источника энергии. Животные, потребляющие крахмал, могут расщеплять крахмал на молекулы глюкозы для извлечения полезной энергии.

вязкость      Мера устойчивости жидкости к нагрузкам. Вязкость соответствует представлению о том, насколько «густой» является жидкость. Например, мед очень вязкий, а вода имеет относительно низкую вязкость.

Полимер – мягкая материя

Запись Хайфэй Чжан, AP 225, осень 2009 г.

Содержимое

  • 1 Что такое полимер
  • 2 Где полимеры
  • 3 Синтез полимеров
  • 4 Применение полимеров
    • 4. 1 Эластомеры
    • 4.2 Пластик
    • 4.3 Волокна
  • 5 Каталожные номера
  • 6 Ключевое слово в ссылках:

Что такое полимер

Что такое полимер

Самое простое определение полимера — это что-то, состоящее из многих единиц. Единицы или «мономеры» представляют собой небольшие молекулы, которые обычно содержат десять или менее последовательных атомов. Углерод и водород являются наиболее распространенными атомами в мономерах, но кислород, азот, хлор, также могут присутствовать фтор, кремний и сера. Думайте о полимере как о цепи, в которой мономеры соединяются (полимеризуются) вместе, образуя цепь, состоящую не менее чем из 1000 атомов в строка. Именно эта особенность больших размеров придает полимерам их особые свойства. Полимеризация можно продемонстрировать, соединив бесчисленное количество полос плотной бумаги вместе, чтобы сделать бумагу гирлянды или соединение сотен скрепок или оберток от жевательной резинки вместе, чтобы сформировать удлиненные цепи.

Где находятся полимеры

Макромолекулы или полимеры встречаются в организме человека, животных, растений, минералов и выпускаемой продукции. Вещества, подобные следующим, содержат полимеры: алмаз, бетон, кварц, стекло, нейлон, пластмассы, ДНК, шины, хлопок, волосы, хлеб и краски. макромолекула может иметь разные концевые звенья, ответвления в цепи, вариации в последовательности мономеров, а разные мономеры повторяются в одной и той же цепи, что приводит к большому количество произведенных полимеров, а также всех природных полимеров. В приведенной выше таблице показано лишь несколько промышленных полимеров, изготовленных из мономера справа. двойная связь в мономере разорвана или вода (или какая-то другая молекула, которую можно кипятить off) устраняется в процессе полимеризации.

Растения сделаны из полимера под названием целлюлоза. Из целлюлозы также получают такие волокна, как хлопок и пенька, которые мы можем скручивать в нити и вплетать в одежду. И многие растения также производят крахмал. Картофель, кукуруза, рис и злаки содержат много крахмала. Крахмал тоже полимер. Хотя крахмал и целлюлоза состоят из одного и того же сахара (глюкозы), они действуют совершенно по-разному (поскольку молекулы глюкозы соединяются друг с другом по-разному). Крахмал растворяется в воде, а целлюлоза — нет. Поэтому мы делаем еду из крахмала, строим вещи и одежду из целлюлозы.

Природные полимеры в живых животных и растениях в качестве строительных материалов, хранения вещества и играют роль в биохимических реакциях. Целлюлоза и лигнин придают структуру растения. Целлюлоза (крахмал или полисахарид) представляет собой макромолекулу, состоящую из отдельных сахаров. молекулы (глюкозы), которые связаны вместе, чтобы дать молекулярный вес в миллионы. Целлюлоза является основой для хлопковых и вискозных волокон. Крахмал в растениях запасает глюкозу и, следовательно, энергия. Крахмал состоит в основном из двух форм, одной линейной и одной разветвленной. которые отличаются от целлюлозы из-за другого способа соединения звеньев глюкозы. Хитин — азотсодержащий полисахарид, содержащийся в панцирях, крыльях и когтях животных. Белки — это полимеры, которые отвечают за шерсть животных и такие волокна, как шерсть и шелк. ДНК – это полимер, необходимый для жизненных процессов растений и животных. Натуральный каучук из дерева, содержит изопрен (2-метил-1,3-бутадиен) в качестве мономера, образуя очень эластичный продукт. Искусственные каучуки изготавливаются из бутадиена и других мономеров и имеют множество применений. Добавки необходимы для изменения физических свойств при производстве автомобилей. шины. К неорганическим полимерам (не основанным на атоме углерода) относится стекло с его кремнекислородным каркас и другие силикаты, такие как гранит и агат.

Синтез полимеров

Уоллес Хьюм Карозерс (27 апреля 1896 г. – 29 апреля 1937 г.) был американским химиком, изобретателем и лидером органической химии в лаборатории экспериментальной станции DuPont, недалеко от Уилмингтона, штат Делавэр, где проводилось большинство исследований полимеров.

Полимеризация — это процесс объединения множества небольших молекул, известных как мономеры, в ковалентно связанную цепь. В процессе полимеризации некоторые химические группы могут быть потеряны из каждого мономера. Так обстоит дело, например, при полимеризации ПЭТ-полиэфира. Мономеры представляют собой терефталевую кислоту (HOOC-C6h5-COOH) и этиленгликоль (HO-Ch3-Ch3-OH), но повторяющимся звеном является -OC-C6h5-COO-Ch3-Ch3-O-, что соответствует комбинации два мономера с потерей двух молекул воды. Отдельный фрагмент каждого мономера, включенный в полимер, известен как повторяющееся звено или остаток мономера.

Типы реакций.

Реакции полимеризации можно классифицировать на два-три основных типа. Карозерс, А. Великая и трагическая фигура в истории наука о полимерах предположила, что большинство полимеры можно разделить на два широких категории, сгущение или дополнение. За причины, которые станут очевидными, сроки ступенчатая и цепная полимеризация предоставить более точную и полную описание.

Существенное различие между ступенчатой ​​полимеризацией и полимеризацией с ростом цепи заключается в том, что при полимеризации с ростом цепи мономеры добавляются к цепи только по одному, тогда как при полимеризации со ступенчатым ростом цепи мономеров могут напрямую соединяться друг с другом. Однако некоторые новые методы, такие как плазменная полимеризация, не вписываются ни в одну из этих категорий. Реакции синтетической полимеризации можно проводить с катализатором или без него. Усилия по рациональному синтезу биополимеров с помощью лабораторных синтетических методов, особенно искусственного синтеза белков, являются областью интенсивных исследований.

Применение полимеров

Трудно найти аспект нашей жизни, на который не влияют полимеры. Всего 50 лет назад материалы, которые мы сейчас принимаем как должное, не существовали. С дальнейшим прогрессом в понимании полимеров и исследованиями новых приложений нет оснований полагать, что революция остановится в ближайшее время.

Эластомеры

Каучук является наиболее важным из всех эластомеров. Натуральный каучук представляет собой полимер, повторяющимся звеном которого является изопрен. Этот материал, полученный из коры каучукового дерева, использовался людьми на протяжении многих веков. Однако только в 1823 году каучук стал ценным материалом, который мы знаем сегодня. В том же году Чарльзу Гудиеру удалось «вулканизировать» натуральный каучук, нагревая его с серой. В этом процессе фрагменты цепи серы атакуют полимерные цепи и приводят к образованию поперечных связей. Термин вулканизация сейчас часто используется для описания сшивки всех эластомеров. Большая часть каучука, используемого сегодня в Соединенных Штатах, представляет собой синтетическую разновидность, называемую стирол-бутадиеновым каучуком (SBR). Во время Второй мировой войны сотни тысяч тонн синтетического каучука были произведены на фабриках, контролируемых государством. После войны частная промышленность взяла верх и изменила название на стирол-бутадиеновый каучук. Сегодня Соединенные Штаты ежегодно потребляют порядка миллиона тонн SBR. Натуральные и другие синтетические каучуковые материалы весьма важны.

Пластик

Ежегодно американцы потребляют около 60 миллиардов фунтов пластика. Двумя основными типами пластмасс являются термопласты и реактопласты. Термопласты размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении, в то время как термореактивные при нагревании текут и сшиваются, образуя жесткий материал, который не размягчается при последующем нагреве. Термопласты составляют большую часть коммерческого использования. Одним из наиболее важных и универсальных из сотен коммерческих пластиков является полиэтилен. Полиэтилен используется в самых разных областях, поскольку в зависимости от его структуры он может производиться в различных формах. Первый тип, который стал использоваться в коммерческих целях, назывался полиэтилен низкой плотности (LDPE) или разветвленный полиэтилен. Этот полимер характеризуется большой степенью разветвленности, заставляющей молекулы упаковываться довольно рыхло, образуя материал низкой плотности. LDPE мягкий и податливый, и его применение варьируется от пластиковых пакетов, контейнеров, текстиля и электроизоляции до покрытий для упаковочных материалов.

Волокна

Волокна представляют собой очень важное применение полимерных материалов, включая многие примеры из категорий пластмасс и эластомеров. Натуральные волокна, такие как хлопок, шерсть и шелк, использовались людьми на протяжении многих веков. В 1885 году был запатентован искусственный шелк, что положило начало современной волокнистой промышленности. К искусственным волокнам относятся такие материалы, как нейлон, полиэстер, искусственный шелк и акрил. Сочетание прочности, веса и долговечности сделало эти материалы очень важными в современной промышленности. Вообще говоря, волокна по крайней мере в 100 раз длиннее, чем их ширина. Типичные натуральные и искусственные волокна могут иметь осевые отношения (отношение длины к диаметру) 3000 и более. Были разработаны синтетические полимеры, которые обладают желаемыми характеристиками, такими как высокая температура размягчения, позволяющая гладить, высокая прочность на растяжение, достаточная жесткость и желаемое качество ткани. Затем из этих полимеров формируют волокна с различными характеристиками. Нейлон (общий термин для полиамидов) был разработан в 1930-х годов и использовались для парашютов во время Второй мировой войны. Это синтетическое волокно, известное своей прочностью, эластичностью, ударной вязкостью и устойчивостью к истиранию, находит коммерческое применение, включая производство одежды и ковровых покрытий. По мере расширения технологии обработки волокна будут производиться новые поколения прочных и легких материалов.

Ссылки

[1] Учебный центр полимеров. http://pslc.ws/

[2] http://www.polymerambassadors.org/Whatispolymer.pdf

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Полимер

[4] http://plc.case.edu/tutorial/enhanced/files/polymers/apps/apps.htm

[5] http://zeus.plmsc.psu.edu/~manias/PlmSe406/chapter2-1.pdf

Ключевое слово в справочных материалах:

Биоразлагаемый и биосовместимый гекконовый клей для тканей

Активная биополимерная сеть, управляемая молекулярными моторами

Сшивание трехмерных каркасов, полученных из клеток, активирует растяжение и развертывание нового внеклеточного матрикса, собранного повторно засеянными клетками

Микрогели Janus, полученные из функциональных полимеров-предшественников

Одностадийное эмульгирование нескольких концентрических оболочек с помощью капиллярных микрожидкостных устройств

Надежный фолдинг белков на сложных энергетических ландшафтах: путь реакции свободной энергии

Мягкая робототехника для химиков

Растяжимые микрожидкостные радиочастотные антенны

Полимер против пластика: что такое полимер и как изготавливается пластик?

Что такое полимер? Что такое пластмассы?

Вот простое объяснение разницы между полимерами и пластмассами.

Является ли пластик полимером?

Все пластмассы являются полимерами, но не все полимеры являются пластмассами. Пластик – это особый тип полимера. Пластмассы синтетические и не встречаются в природе.

Имея это в виду, мы можем углубиться в определения.

Различия между полимером и пластиком?

Термины «полимер» и «пластик» не совпадают. Пластик — это особый тип полимера, состоящий из длинной цепочки полимеров. Полимеры, с другой стороны, состоят из однородных молекул, которые меньше, чем молекулы пластика.

Что такое полимеры?

Полимеры могут быть как природными, так и синтетическими и образуются, когда небольшие молекулы, также известные как мономеры, химически объединяются, образуя более крупную сеть связанных молекул. Термин происходит от греческого префикса «поли-», что означает «много», и суффикса «-мер», что означает «части».

Эти сети уникальны тем, что каждый полимер создает сеть повторяющихся звеньев. Например, повторяющимся звеном в химической структуре натурального каучука является изопрен. На изображении ниже вы можете увидеть повторяющиеся звенья изопрена после того, как изопрен превратился в натуральный каучук.

Химическая структура натурального каучука. Обратите внимание на повторяющиеся единицы изопрена.

Повторяющиеся звенья в полимерах часто представляют собой углерод и водород, а иногда кислород, азот, серу, хлор, фтор, фосфор и кремний.

Производство с использованием пластмасс и полимеров

Многие продукты в настоящее время преобразуются в материалы на основе пластмасс и полимеров из-за экономии затрат и повышения эффективности. Если вы ищете нового партнера-производителя, который поможет вам разработать пластиковый продукт, свяжитесь с нами или перейдите на нашу страницу литья пластмасс для получения более подробной информации о наших услугах литья пластмасс.

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ СЕГОДНЯ

Из чего состоит полимерный пластик?

Наиболее известные пластиковые полимеры, включая полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), эпоксидную смолу и полиэфир (ПС), получают из нефтяных углеводородов. Эти материалы используются в различных областях. Тем не менее, они представляют проблему переработки и утилизации в конце срока службы, поскольку они не легко ломаются. Существует большой толчок к разработке экологически чистых полимеров с использованием биокомпозитов (также известных как зеленые композиты), которые состоят из биоразлагаемых полимеров, включая полимеры, полученные из древесины, и недревесные волокна (солома, луб, листья, семена, трава).

Натуральные полимеры Примеры

Ниже приведены примеры натуральных полимеров:

  • Каучук
  • Шерсть
  • Белок
  • Хлопок
  • ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)

На самом деле все формы жизни состоят из некоторой комбинации встречающихся в природе полимеров.

Что такое пластмассы? Как делают пластик?

Пластмассы представляют собой особый тип синтетических полимеров с большой молекулярной массой, структура которых в основном линейная – они напоминают спагетти с длинными цепями. Первый синтетический пластик был создан в 1909 для телефонов и электрических компонентов и был известен как бакелит.

Промышленные полимеры называются термореактивными полимерами, если они представляют собой трехмерные сети, которые не плавятся после образования. Примером может служить эпоксидная смола, используемая в двухкомпонентных клеях.

Что такое промышленные/синтетические термопластичные полимеры?

Промышленные полимеры называются термопластичными полимерами, если они представляют собой одномерные цепи, которые можно расплавить. Большинство производимых полимеров являются термопластичными, что означает, что их можно нагревать и реформировать снова и снова. Это свойство позволяет их перерабатывать и использовать повторно.

Примеры синтетических термопластичных полимеров:

  • ПЭТ (полиэстер) бутылка/бутылка для воды
  • PE (полиэтиленовая) пленка/пластиковые пакеты
  • Чашка PS (полистирол) / чашка из пенопласта
Это полиэтилен в виде гранул. Молекулярно ПЭ состоит из 2 атомов углерода и 1 атома водорода.

Полимер прочнее пластика?

Все пластмассы являются полимерами, но не все полимеры являются пластмассами. Пластик представляет собой полимер, обычно изготавливаемый из нефти, и имеет широкий диапазон прочности. Полимеры могут варьироваться по «прочности» от миски для боулинга до продуктового пакета. Что сильнее? Ответ: это зависит! Как вы определяете силу и как вы сравниваете два отдельных предмета с разным химическим составом.

Характеристики полимера

Каждый тип полимера имеет свои отличительные характеристики, но вот некоторые общие характеристики:

  1. Стойкость к химическим веществам
  2. Тепловые и электрические изоляторы
  3. Легкий и прочный
  4. Несколько технологических процессов, включая экструзию, литье под давлением, выдувное формование и т. д.
  5. На нефтяной основе (обычно, но не всегда)
  6. Разнообразные и уникальные области применения: пластмассы изменили наш образ жизни, от медицины до автомобилей и наших домов

Минусы использования синтетических полимеров

Хотя пластмассы играют важную роль в нашей жизни, у них есть несколько недостатков:

  1. Изготовлены из невозобновляемых ресурсов сырой нефти
  2. При горении выделяется ядовитый дым
  3. Материалы, не подлежащие вторичной переработке, трудно использовать повторно, и они не разлагаются на свалках

Чтобы решить проблему конечного использования этого прочного материала, RSP применяет ряд экологически безопасных технологий. Мы используем переработанный и переработанный пластик из океана и используем такие добавки, как натуральные волокна из конопли и риса, а также натуральные вещества, которые способствуют биологическому разложению пластика на свалках.

Если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите узнать больше о выборе подходящего материала для вашего продукта, свяжитесь с нами сегодня!

Университет Акрона, Огайо

Вернуться к указателю планов уроков
Версия для печати

Классы: Классы 3–8
Автор: Сью Блэкман, Бетси Халслендер, Дайан Питстик, 2071 Источник 90:071 Персонал 90:071 Оригинал


Реферат

Студенты будут изучать полимеры в повседневном мире. Они будут использовать свои чувства (кроме вкуса), чтобы проводить наблюдения и исследовать свойства полимеров.


Цели

Что должны знать учащиеся в результате этого урока?

  • Учащиеся узнают, что такое полимеры
  • Учащиеся узнают свойства полимеров

Что учащиеся должны уметь делать в результате этого урока?

  • Учащиеся смогут идентифицировать полимеры в повседневной жизни
  • Ученики умеют делать клеевую шпаклевку

Материалы
  • 6 нитей бус, каждая около 6-8 футов в длину, скрепленных скотчем, в контейнере. Их можно приобрести в праздничное время для украшения дома. Бусины нужно укладывать в емкость аккуратно (наматывая в емкость так, чтобы прядь была наслоена), чтобы они «вытекали», не спутываясь. См. слайд № 12 мультимедийной слайд-презентации: введение в полимеры, чтобы увидеть шарики, вытекающие из контейнера.
  • Полимеры, которые встречаются в повседневной жизни, такие как пластиковые контейнеры, полиэтиленовая пленка, резиновые ленты, жевательная резинка и пластиковые стаканчики, резиновые шарики.
  • Диаграммная бумага
  • Пластиковые стаканчики
  • Палочки для творчества
  • Бура
  • Вода
  • Школьный белый клей
  • Пищевой краситель

Процедуры

Участие

  1. Расскажите о «полимерах», рассказав о примерах полимеров в повседневной жизни. Спросите, сколько студентов сегодня видели или прикасались к полимеру? Напишите слово «полимер» на доске или бумаге как загадочное слово.
  2. Выполните демонстрацию бусин, вытекающих из контейнера. Обсудите, как они представляют собой «цепочку» — как молекула полимера. (См. слайд №12 мультимедийной слайд-презентации: Введение в полимеры)

Оценка: Оценка носит неформальный характер и может использоваться для выявления неправильных представлений учащихся о полимерах. Студенты, скорее всего, будут очарованы нитью бисера.

Изучение

  1. Разделите учащихся на группы по четыре человека и попросите их провести наблюдения, исследуя ряд предметов из полимеров, таких как пластиковые контейнеры, обертка из полиэтиленовой пленки, резиновые ленты, жевательная резинка, пластиковые стаканчики, резиновые шарики.
  2. Предложите учащимся перечислить характеристики предметов на бумаге, чтобы учащиеся сравнили и сопоставили эти разные предметы.
  3. Оценка: В каждой группе пусть каждый учащийся обсудит с партнером свойства, которые они заметили в материалах. Пусть каждая группа перечислит свойства на доске.

    Пояснение

    1. Попросите каждую группу сообщить о своих наблюдениях за предметами из полимера.
    2. После того, как они обсудят свойства, которые они наблюдали, дайте объяснение полимерам относительно свойств этих материалов и молекулярной структуры. Уровень объяснения будет зависеть от уровня учащихся. См. раздел знаний о содержании.

    Оценка: Дайте учащимся лист бумаги, чтобы они нарисовали предмет из полимера и написали предложение, описывающее, почему они считают, что это полимер. Предложите учащимся поделиться. Вы можете перечислить элементы на доске или на листе бумаги.

    Разработка

    Устройте «Полимерную охоту» в школе в классе, спортзале и на игровой площадке. Посмотрите, сколько полимеров можно найти.

    Приготовление клеевой шпаклевки в качестве кульминации. См. видеоролик и руководство по полимерной шпаклевке AGPA ниже:

    Полимерная шпатлевка AGPA, демонстрация: В этом демонстрационном видеоролике вы узнаете, как создать полимерную шпатлевку.

  • Печатные инструкции “Полимерная шпатлевка”

И/или посмотрите видео «Прыгающий мяч» ниже:

Оценка: Предложите учащимся составить список полимеров, которые они находят у себя дома.


Предварительные условия

Нет


Передовая практика преподавания
  • Опрос
  • Метапознание
  • Практическое обучение

Согласование со стандартами

Стандарты NGSS:

  • MS-PS1-1 Разработка моделей для описания атомного состава простых молекул и расширенных структур.
  • HS-PS1-2 Построить и пересмотреть объяснение результата простой химической реакции, основанное на самых внешних электронных состояниях атомов, тенденциях в периодической таблице и знании закономерностей химических свойств.
  • MS-PS1-3 Соберите и осмыслите информацию, чтобы описать, что синтетические материалы происходят из природных ресурсов и влияют на общество.

Общие базовые стандарты:

  • RST.6-8.1 Приведите конкретные текстовые доказательства для поддержки анализа научных и технических текстов.
  • RST.6-8.3 При проведении экспериментов, проведении измерений или выполнении технических задач строго следуйте многоступенчатой ​​процедуре.
  • WHST.6-8.2 Написание информативных/пояснительных текстов, включая повествование об исторических событиях, научных процедурах/экспериментах или технических процессах.

Национальные стандарты:

  • Наука как исследование, классы K-4, 5-8
  • Физические науки, К-4, 5-8

Стандарты штата Огайо:

  • Уровень K-2: Научный контрольный образец C, #10
  • Уровень 3: Контрольный показатель научных исследований C, № 6
  • Уровень 5: Контрольный показатель научных исследований C, № 4

Знания о содержании

Полимеры представляют собой длинноцепочечные молекулы природного и искусственного происхождения (синтетические). Они присутствуют во многих различных формах в нашем повседневном мире.

Информацию о полимерах см. на веб-сайте AGPA k-12 http://www.agpa.uakron.edu/. В частности, «Мультимедийная слайд-презентация: введение в полимеры», в которой содержится основная информация о полимерах.

Еще одним полезным веб-сайтом является Macrogalleria – http://pslc.ws/mactest/index.htm


Безопасность
  • Необходимо соблюдать правила безопасности в классе по общим наукам.
  • Кроме того, бура может вызвать раздражение кожи у некоторых людей. При появлении раздражения кожи вымойте руки водой с мылом. И белый клей, и бура — неопасные товары из продуктового магазина. Однако, поскольку в этом проекте используется клей, будьте осторожны с коврами.
  • Этот материал НЕ следует давать очень маленьким детям.

Применение

Полимеры присутствуют в нашем повседневном мире во многих различных формах.


Оценка

Продолжается в течение всего цикла обучения


Другие соображения

Предложения по группированию: Группы по 4 человека со смешанными способностями в группах, выбранных учителем.

Темп/Рекомендуемое время: 3 урока – около 30-40 минут каждый урок. AGPA Poly Putty можно хранить в пластиковом пакете. Если плесень начинает расти, выбросьте и сделайте новую партию.


Рабочие листы в формате PDF для печати

Нет.

Что такое полимер в химии?

Взгляд на полимеры в химии и их роль.

Полимер представляет собой сложную группу молекул. Они также известны как повторяющиеся единицы. Полимеры образуют трехмерную сеть, идя из стороны в сторону, сзади наперед, вверх и вниз. Они связаны между собой химической связью. Когда эти отдельные нити молекул соединяются вместе, они строят что-то еще. Одним из самых узнаваемых видов полимеров является пластик. Каждый пластиковый продуктовый пакет или пластиковая бутылка, которые вы держите в руках, состоят из миллионов полимеров.

Понимание состава полимеров

Целью компании-производителя полимеров является разработка этих полимерных нитей. Их работа может включать создание новых нитей полимеров для достижения конкретных целей на основе уникальных факторов, из которых состоят эти отдельные единицы. Но как все это работает? Как это сочетается?

Как уже отмечалось, полимеры состоят из повторяющихся цепей. Они очень длинные и содержат миллионы молекул. Цепи имеют различные свойства. Это определяется типами молекул, которые связаны друг с другом, а также тем, как они связаны. В зависимости от комбинации полимеров некоторые будут растягиваться и изгибаться. Другие станут очень твердыми, как стекло. Некоторые из них больше похожи на пластик, который может иметь различные свойства.

Подобные полимеры можно найти во всех сферах жизни. Они находятся в шинах вашего автомобиля. Они составляют стеклянные окна в вашем доме. Многие из полимеров, о которых мы говорим, являются синтетическими полимерами, такими как пластмассы. Однако термин полимер может также использоваться для описания встречающихся в природе полимеров. Некоторые примеры из них включают дерево и резину. Эти полимеры содержат изопрен и углеводород. Белки в вашем организме также являются природными полимерами. Они состоят из аминокислот. Даже ДНК представляет собой тип полимерной цепи.

Для образования этих длинных цепей полимеры проходят процесс, называемый полимеризацией. Так создаются синтетические полимеры. В этом процессе более мелкие молекулы, одинаковые друг с другом, называемые мономерами, соединяются в цепь. Это происходит в процессе ковалентных связей. Есть много способов, которыми эти связи могут произойти. Иногда это происходит из-за давления. В других случаях это связано с жарой. Эти силы заставляют мономеры держаться вместе и связываться. Это создает линейную или сетевую структуру. Эти структуры являются полимерами.

Еще одна тема, о которой вы можете услышать, это макромолекулы. Так называются образующиеся цепочки мономеров. Чаще всего они имеют цепочку атомов углерода, которые удерживают их вместе. Это называется костяком. В одной единственной макромолекуле могут быть сотни тысяч мономеров, связанных вместе вот так.

Что такое химия полимеров?

Человек, работающий в области химии полимеров, или химик-полимер, должен понимать и исследовать развитие полимеров. Они узнают, как более мелкие строительные блоки, называемые мономерами, соединяются друг с другом и что требуется для появления различных свойств, когда они соединяются вместе. Они часто работают с полимерной компанией, чтобы понять, а затем создать полимерные структуры, которые имеют очень специфический состав. Это позволяет им достигать различных целей, например, изгибаться или быть очень прочными. Чтобы достичь такого понимания, химики-полимеры должны применять к полимерам очень конкретное и точное давление или силу для достижения желаемой цели.

Преимущество здесь в том, что полимеры можно модифицировать и изменять таким образом, чтобы получить очень специфические свойства конечного продукта.

Какую роль в этом процессе играет компания-производитель полимеров?

Химик-полимерщик или специалист по полимерам должен понимать и управлять характеристиками полимеров для достижения определенного свойства. Это может быть биологическое свойство, химическое свойство или, в некоторых случаях, физические свойства конечной структуры. Например, понимая, как работают полимеры в химии, эти специалисты могут создавать новые структуры, которые могут быть очень легкими для решения проблемы. Они могут быть очень сильными или жесткими. Они могут быть очень гибкими или быть в состоянии обрабатывать большое количество электроэнергии.

Другая роль полимеров в химии заключается в решении вопросов, связанных с конечным продуктом. Например, компания-производитель полимеров может работать над новым решением строительной проблемы, которое будет намного дешевле, но не менее долговечно. Они могут искать продукт, который может адаптироваться к очень специфической среде. Они также могут искать продукт, который имеет очень специфические свойства для использования в технологии.

Полимеры используются в спорте, транспорте и электронике. Они являются частью каждого строительного проекта и даже в производстве энергии. Однако полимеры в химии не являются единым типом объекта или конечного продукта. Поскольку ими можно манипулировать множеством способов, возможности достижения конкретной цели многочисленны.

Работа в компании по производству полимеров

Те, кто работает в этой отрасли, проводят большую часть своего времени в исследованиях. Они могут помочь компаниям любого типа решать проблемы, находя новые решения или лучше понимая, как структура полимера может реагировать на конкретную ситуацию. Благодаря такому пониманию можно разрабатывать новые продукты. Конечным результатом почти всегда является то, что химик может предоставить продукт, который лучше подходит или более уникально разработан для достижения конкретной цели.

Компания Polymer Chemistry Innovations, Inc может помочь тем, кто ищет компанию, производящую полимеры, способную создать очень специфический конечный результат или найти решение сложных проблем.

От пластика к ДНК · Frontiers for Young Minds

Abstract

«Я чувствую это своими пальцами, я чувствую это своими пальцами ног, любовь вокруг меня». Это могут быть слова популярной рождественской песни из фильма «Реальная любовь », но с тем же успехом это может быть песня о макромолекулах — больших молекулах вокруг нас. От ваших ногтей и волос до резиновых наконечников наушников — они повсюду. Вы сделаны из макромолекул, как и деревья и пластиковые бутылки с водой! Мы называем их полимерами — длинные отрезки идентичных молекул с рядом полезных свойств, таких как прочность или эластичность. И, оказывается, мы просто не можем жить без них. Полимеры встречаются как в природе (ДНК в наших клетках представляет собой полимер), так и в синтетическом (рукотворном) виде, например, в пластике, замазке и пенопласте. Эта статья раскрывает тайны полимеров и объясняет, как эти удивительные материалы сформировали жизнь, какой мы ее знаем.

Макромолекулярные материалы — строительные блоки жизни

Очень большая молекула по-научному называется макромолекула , потому что «макро» означает большой. Полимеры — это макромолекулярные материалы, которые затрагивают почти все аспекты нашей жизни. Скорее всего, большинство из нас контактировали хотя бы с одним полимерсодержащим продуктом — от бутылок с водой до гаджетов и шин — за последние 5 минут. Фактически, сам термин «полимер» дает нам представление о том, как устроены эти материалы. По-гречески «поли» означает 9.0081 много , а «мер» означает часть . Чтобы лучше это представить, представьте, что вы делаете ожерелье из бисера. Каждая бусина представляет собой атом. Вы можете нанизывать отдельные бусины в ряд. Или вы можете сделать кластеры из одного типа бусинок с другими, а затем нанизать их вместе. В полимере отдельные шарики называются мономерами . После соединения мономеры образуют полимер. На рис. 1 показана упрощенная схема того, как мономеры образуют различные типы полимеров.

  • Рисунок 1. В мире макромолекул полимеры представляют собой молекулы с большими цепями, состоящие из повторяющихся звеньев более мелких молекул, называемых мономерами (показаны слева).
  • По-гречески «поли» означает много , а «мер» означает часть . В то время как гомополимеры образуются из мономера одного типа (синие точки), сополимеры и прецизионные полимеры содержат более одного мономера (синие и зеленые точки). Прецизионные полимеры имеют точную последовательность, которая придает полимеру определенную структуру (синие, зеленые и оранжевые точки).

Чтобы лучше понять полимеры, мы должны изучить каждый тип мономера, из которого они сделаны. Полимеры бывают разных форм и размеров, они либо созданы человеком, либо встречаются в природе в растениях или животных. Например, белки — это один из типов полимеров, и они состоят из мономеров, называемых аминокислотами. В зависимости от того, какие аминокислоты и сколько из них связаны друг с другом, полученный белок можно найти в волосах или ногтях, мышцах, коже или важных клеточных механизмах. Другой встречающийся в природе полимер — крахмал, который служит запасом пищи для таких растений, как картофель, кукуруза и пшеница. Крахмал — это вкусный полимер, который содержится в хлебе и макаронах! За последние 150 лет люди научились делать синтетические (или искусственные) полимеры. Сегодня мы можем играть с природными полимерами, такими как целлюлоза — полимер, сделанный из глюкозы (разновидность сахара), или искусственными полимерами, такими как тефлон, который получают из нефтяного масла.

История макромолекул

Хотя полимеры могут быть такими же старыми, как сама жизнь, мы узнали о них только с 1830-х годов, когда ученые впервые описали их. Первый синтетический полимер, известный как бакелит, который был первым пластиком, был получен в 1907 году с помощью простой и недорогой реакции. Позже бакелит помог инженерам производить многие виды детских игрушек и кухонной утвари. Но только в 1920-х годах, когда Герман Штаудингер, немецкий ученый, работавший над этими синтетическими полимерами, ввел термин макромолекула. К сожалению, многие ученые не поверили ему в существовании макромолекул, потому что в то время многие химики не хотели признавать существование «гигантских органических молекул». Скорее, они предпочитали идею о том, что многие природные вещества, такие как целлюлоза, шелк и каучук, состоят из небольших единиц, удерживаемых вместе исключительно сильными силами. После того как Штаудингер объявил о концепции макромолекул, один известный химик даже сказал: «С таким же успехом можно утверждать, что где-то в Африке был найден один слон длиной 1500 футов и высотой 300 футов» [1, 2]. Как ни странно, хотя слона не существовало, полимер существовал, и открытие полимеров произвело революцию в науке.

Только в 1940–1950-х годах исследователи обнаружили, что некоторые полимеры естественным образом существуют в организме человека, включая белки, которые мы уже описали как полимеры аминокислотных мономеров, и ДНК . ДНК состоит из мономеров, называемых нуклеотидами. Когда ученые построили первую модель природного полимера ДНК, они поняли, что структура молекулы ДНК помогла объяснить, как ДНК функционирует для кодирования всей информации, необходимой для создания организма.

Структура макромолекул

Время шло, ученые продолжали изучать структуру макромолекул. Они обнаружили, что натуральные полимеры часто намного меньше, чем их более длинные синтетические версии. Они также обнаружили, что длина этих синтетических полимеров и расположение мономеров — это то, что делает синтетические полимеры прочными, легкими, прозрачными и гибкими. Но у полимеров есть еще одна сверхспособность — у них много разных форм! На рисунке 2А вы можете видеть три основные формы полимеров: линейные, разветвленные и сшитые. Длинные линейные полимеры выглядят как вареные спагетти. В отличие от разветвленных полимеров, линейные полимеры, скорее всего, запутаются и станут липкими и эластичными. С другой стороны, сшитые полимеры имеют большое количество разветвлений, поэтому полимерные цепи не могут проходить мимо друг друга. Именно это свойство делает их твердыми, жесткими и хрупкими, что делает их полезными при изготовлении твердых материалов, таких как сшитый каучук (стирол-бутадиеновый каучук), который используется для большинства шин легковых и грузовых автомобилей. Благодаря сшитой полимерной структуре резиновые автомобильные шины не плавятся при очень быстрой езде, даже если они сильно нагреваются от трения о дорогу.

  • Рисунок 2 – (A) Полимеры могут иметь три различные структуры: линейную, разветвленную и сшитую.
  • (B) Структуры мономеров, образующих некоторые распространенные синтетические и природные полимеры. Здесь прямые линии обозначают связи между атомами, а разные буквы обозначают разные эти атомы (O — кислород, N — азот, H — водород, и ни одна буква обычно не обозначает атом углерода), а R — любой другой атом или группа атомов. , и n представляет собой любое количество повторяющихся звеньев в полимере.

С тех пор, как мы научились их создавать и работать с ними, полимеры, такие как полиамид, полиэстер и полиэтилен, наполнили наш мир. Полиамиды так же прочны, как и пуленепробиваемые материалы, для которых они используются, например пуленепробиваемые жилеты. Однако полиэфиры содержат более слабые связи, и мы используем их для изготовления таких вещей, как биоразлагаемые швы для зашивания ран. Вы можете увидеть некоторые другие полимерные структуры на рисунке 2B, в том числе некоторые из более сложных природных полимеров, состоящих из сахаров, аминокислот и нуклеотидов.

Почему макромолекулы важны для нашего здоровья?

Макромолекулы играют довольно важную роль в повседневном функционировании наших клеток. Например, когда синтетические полимеры, которые используются в имплантатах для сломанных костей или в лекарствах, взаимодействуют с нашим телом, мы должны убедиться, что они не остаются внутри нас слишком долго, потому что они могут накапливаться до токсического уровня и становиться опасными. опасно для здоровья организма! Итак, эти синтетические полимеры разработаны таким образом, что после выполнения своих задач они распадаются на более мелкие части, которые наши клетки могут обрабатывать естественным образом. Из-за их деградации в нашем организме мы называем эти биоразлагаемые полимеры. Одним из примеров класса биоразлагаемых полимеров являются сложные полиэфиры, которые используются в бесчисленных биомедицинских целях, таких как растворимые швы, а также винты, пластины и штифты, чтобы поддерживать восстановление сломанных костей и скреплять их. Также важно, чтобы синтетические полимеры были совместимы с нашим телом, что называется биосовместимость . Биосовместимость позволяет организму нормально функционировать в присутствии полимера, не вызывая аллергических реакций или неблагоприятных побочных эффектов от полимера.

Очевидно, что использование полимеров повлияло на наше здоровье, иногда даже без нашего ведома [3]. Вот пример. Когда мы больны, нам обычно приходится глотать таблетки, чтобы быстрее поправиться. Эти таблетки обычно растворяются в желудке, так что лекарство попадает в кровоток. Но, к сожалению, иногда препарат разрушается в желудке или кишечнике, прежде чем попадет в кровоток и достигнет больного органа. Или иногда лекарство не успевает раствориться в желудке. Работа желудка состоит в том, чтобы быстро растворять вещества, поэтому замедлить этот процесс может быть непросто. Одно решение? Сделайте таблетку из специально разработанных полимеров!

Например, лекарство под названием нифедипин используется для лечения высокого кровяного давления, что является отличной новостью для почти 1 миллиарда человек, страдающих этим заболеванием во всем мире. Однако плохая новость заключается в том, что нифедипин обычно не успевает раствориться в желудке. К счастью, на помощь приходит полимер. Полимер, называемый поли(винилпирролидон), используется для повышения способности нифедипина растворяться в желудке. Ученые смешивают нифедипин с низкой растворимостью с поливинилпирролидоном, чтобы сформировать таблетку. Если одеть нифедипин в плащ из этого полимера, лекарство сможет безопасно попасть в кровоток (рис. 3) [4]. Это всего лишь один пример того, как макромолекулы могут оказывать положительное влияние на наше здоровье. Таким образом, следующий секрет здоровья не обязательно будет заключаться в том, чтобы петь всем сердцем популярную рождественскую песню из фильма 9.0081 Реальная любовь , но может — на самом деле — включать макромолекулы.

  • Рисунок 3. Полимеры могут способствовать более эффективному проникновению лекарств в наш организм.
  • Лекарства, которые трудно растворимы, могут быть покрыты полимерами для изготовления таблеток. Полимеры помогают лекарству растворяться в организме пациента, поэтому, когда пациент принимает таблетку, лекарство не расщепляется в желудке, а высвобождается в правильном темпе в кровоток.

Глоссарий

Макромолекула : Очень большая молекула, содержащая тысячи или более атомов.

Полимер : Большая молекула или макромолекула, состоящая из множества повторяющихся звеньев, называемых мономерами.

Мономер : Строительный блок или повторяющееся звено полимера.

Синтетический : Искусственный из химикатов.

ДНК : Материал, который несет генетическую информацию о том, как живое существо выглядит и функционирует.

Биосовместимость : Способность материала существовать в организме, не повреждая живые ткани.

Растворимость : Способность вещества смешиваться с жидкостью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить наших наставников и консультантов доктора Паоло Декуцци, доктора Линн Стоукс и профессора Марка Сирси. Эта работа была поддержана Партнерством по обучению докторантов биологических наук BBSRC Norwich Research Park (BB/M011216/1, 1794654) и исследовательской и инновационной программой Horizon 2020 Европейского Союза в рамках соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри №. 754490.


Каталожные номера

[1] Мюльхаупт, Р. 2014. Герман Штаудингер и происхождение макромолекулярной химии. Анжю. хим. Междунар. Эд. англ. 43:1054–63. doi: 10.1002/anie.200330070

[2] Ванденберг, Э.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *