Относится к полимерам: Полимеры – Что такое Полимеры?

alexxlab | 09.06.1994 | 0 | Разное

Содержание

Тест с ответами на тему: «Полимеры»

1. Полимеры — это:
а) высокомолекулярные соединения +
б) органические вещества
в) неорганические вещества

2. К полимерам относится:
а) жир
б) крахмал +
в) нуклеотид

3. К полимерам относится:
а) глюкоза
б) гликоген
в) целлюлоза +

4. К полимерам относится:
а) белок +
б) гликоген
в) аминокислота

5. Целлюлоза входит в состав:
а) бактериальной клетки
б) животной клетки
в) растительной клетки +

6. Гликоген содержится в клетках:
а) костей
б) печени +
в) желудка

7. В клубнях картофеля содержится:
а) сахароза
б) гликоген
в) крахмал +

8. К искусственным полимерам относится:
а) пластмасса +
б) целлюлоза
в) гликоген

9. Слоистый пластик на основе ткани, пропитанный термореактивной синтетической смолой, устойчив к нагрузкам. Необходим для изготовления шарикоподшипников и шестерен:
а) гетинакс
б) полиэтилен
в) текстолит +

10. По способам получения полимеры делятся только на:
а) искусственные и химические
б) натуральные и химические +
в) синтетические и искусственные

11. Волокна – полимеры, которые:
а) располагаются с высокой упорядоченностью +
б) не могут вытягиваться
в) имеют высокую твердость

12. Полимерам свойственна:
а) быстрая окисляемость
б) неокисляемость +
в) химическая активность

13. Полимерам свойственна:
а) прочность +
б) химическая активность
в) растворимость в воде

14. Полимерам свойственна:
а) быстрая окисляемость
б) растворимость в воде
в) легкость +

15. К искусственным полимерам относится:
а) ацетатцеллюлоза +
б) гепарин
в) декстран

16. К сетчатым полимерам относится:
а) амилопектин
б) резина +
в) гликоген

17. К сетчатым полимерам относится:
а) амилопектин
б) гликоген
в) фенолформальдегидные смолы +

18. Первичный этап растворения твердого образца полимера называется:

а) вымачивание
б) набухание +
в) высаливание

19. Растворы полимеров, в отличие от коллоидных растворов гидрофобных веществ:
а) являются гетерогенными системами
б) являются гетерогенными системами
в) могут образовываться самопроизвольно, не требуя для этого стабилизаторов +

20. Растворы полимеров, в отличие от коллоидных растворов гидрофобных веществ:
а) не могут быть гомогенными системами +
б) могут быть гомогенными системами +
в) являются гетерогенными системами

21. Что является полиэфирным волокном:
а) лавсан +
б) капрон
в) шерсть

22. Линейные макромолекулы крахмала имеют название:
а) гликоген
б) амилоза +
в) амилопектин

23. Полисахарид из соответствующих моносахаридов образуется в результате этого:
а) разложения
б) полимеризации
в) поликонденсации +

24. Что вступает в реакцию поликонденсации:
а) только кислородсодержащие мономеры

б) мономеры, которые являются монофункциональными или гетерофункциональными соединениями +
в) непредельные мономеры

25. Что вступает в реакцию полимеризации:
а) дополнительные углеводороды
б) добавочные углеводороды
в) ненасыщенные углеводороды +

26. В результате реакции поликонденсации что образуется из соответствующих мономеров:
а) искусственный каучук
б) нуклеиновые кислоты +
в) полиэтилен

27. Что образуется в результате реакции поликонденсации из соответствующих мономеров:
а) белки +
б) жиры
в) углеводы

28. Что образуется в результате реакции поликонденсации из соответствующих мономеров:
а) каучук
б) моносахариды
в) полисахариды +

29. Что образуется в результате реакции полимеризации из соответствующих мономеров:
а) полипропилен +
б) полисахариды
в) кератин

30. Что образуется в результате реакции полимеризации из соответствующих мономеров:
а) кератин
б) натуральный каучук +

в) моносахариды

Тест: “Полимеры”

Вариант 1

1. Полимеры – это…
а) органические вещества, нерастворимые в воде
б) высокомолекулярные соединения, состоящие из множества одинаковых структурных звеньев
в) соединения, без которых человек не может обойтись

 

2. Структурное звено – это…
а) исходное вещество для получения полимеров
б) многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов
в) степень полимеризации

 

3. К полимерам относится:
а) гликоген
б) сахароза
в) белок

 

4. В клубнях картофеля содержится:
а) гликоген
б) глюкоза
в) крахмал

 

5. Полимерам свойственна:
а) легкость
б) быстрая окисляемость
в) химическая активность

 

6. В результате реакции полимеризации образуются из соответствующих мономеров:
а) желатин
б) натуральный каучук
в) нуклеиновые кислоты

 

7. В результате реакции полимеризации образуются из соответствующих мономеров:

а) нуклеиновые кислоты
б) желатин
в) полипропилен

 

8. В реакцию полимеризации вступают:
а) насыщенные углеводороды
б) ароматические углеводороды
в) ненасыщенные углеводороды

 

9. Вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливается пряжа – это…
а) волокна
б) пластмассы
в) капрон

 

10.  Растворы полимеров, в отличие от коллоидных растворов гидрофобных веществ:
а) не способны образовываться самопроизвольно без наличия стабилизаторов и затрат внешней энергии
б) являются гетерогенными системами
в) могут быть гомогенными системами

 

 

 

Вариант 2

1. По происхождению полимеры делятся на:
а) природные и химические
б) натуральные и синтетические
в) природные и синтетические

 

2. Какую структуру имеют полимеры?

а) линейную и разветвленную
б) пространственную
в) линейную, разветвленную, пространственную

 

3. К полимерам относится:
а) целлюлоза
б) крахмал
в) гликоген

 

4. К искусственным полимерам относится:
а) пластмасса
б) гликоген
в) целлюлоза

 

5. Полимерам свойственна:
а) химическая активность
б) прочность
в) растворимость в воде

 

6. К сетчатым полимерам относится:
а) амилопектин
б) гликоген
в) фенолформальдегидные смолы

7. В результате реакции поликонденсации образуются из соответствующих мономеров:
а) полипропилен
б) полисахариды
в) полиэтилен

 

8. В реакцию поликонденсации вступают:
а) непредельные мономеры
б) мономеры, являющиеся монофункциональными или гетерофункциональными соединениями +
в) только кислородсодержащие мономеры

 

9. Полиэфирным волокном является:
а) лавсан
б) шерсть
в) капрон

 

10. Растворы полимеров, в отличие от коллоидных растворов гидрофобных веществ:
а) способны образовываться самопроизвольно, не требуя для этого стабилизаторов
б) не способны образовываться самопроизвольно без наличия стабилизаторов и затрат внешней энергии
в) являются гетерогенными системами

 

 

 

Вариант 3

1. Как получают полимеры?
а) полимеризацией
б) поликонденсацией
в) верно А и Б

 

2. Целлюлоза входит в состав:
а) бактериальной клетки
б) клетки гриба
в) растительной клетки

 

3. К полимерам относится:
а) сахароза
б) крахмал
в) гликоген

 

4. Слоистый пластик на основе ткани, пропитанный термореактивной синтетической смолой, устойчив к нагрузкам. Необходим для изготовления шарикоподшипников и шестерен:
а) полиэтилен
б) карболит
в) текстолит

 

5. Волокна – полимеры, которые:
а) располагаются с высокой упорядоченностью

б) аморфные и разветвленные
в) не могут вытягиваться

 

6. К сетчатым полимерам относится:
а) гликоген
б) резина
в) амилопектин

 

7. В результате реакции поликонденсации образуются из соответствующих мономеров:
а) белки
б) натуральный каучук
в) полипропилен

 

8. Полисахарид из соответствующих моносахаридов образуется в результате:
а) окисления
б) полимеризации
в) поликонденсации

 

9. Линейные (неразветвлённые) макромолекулы крахмала называются:
а) амилопектин
б) амилоза
в) гликоген

 

10. Первичный этап растворения твердого образца полимера называется иначе:
а) высаливание
б) набухание
в) старение

 


 

Природные натуральные полимеры – Справочник химика 21

    Волокна — протяженные, гибкие и прочные тела с малыми поперечными размерами. Волокна делятся на природные (натуральные) и химические. Химические волокна формируются из модифицированных природных или синтетических полимеров. Из модифицированных природных полимеров (преимущественно модифицированной целлюлозы) получают искуственные волокна, из синтетических полимеров — синтетические волокна. 
[c.264]

    Гомо- и гетероцепные полимеры с обрамляющими группами, в главную цепь которых входят углерод или комбинации углерода с кислородом, азотом, серой и фосфором — т. е. элементами, которые принято относить к образующим (обязательно в комбинации с углеродом ) органические соединения, так и называются органическими полимерами-, по своему происхождению они подразделяются на природные (натуральный каучук, полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты) и синтетические. [c.18]

    Все высокомолекулярные соединения делятся на две группы природные (натуральный каучук, естественные смолы, целлюлоза, белки, крахмал, камеди) и искусственные (искусственные смолы, различные пластические массы, производные целлюлозы, синтетические каучуки). Иногда высокомолекулярные вещества подразделяются не на две, а на три группы природные, искусственные и синтетические, В группу синтетических соединений входят все полимеры, полученные путем синтеза низкомолекулярных веществ (капрон, найлон, полиэтилен). К числу искусственных высокомолекулярных веществ относятся соединения, получаемые в результате химической обработки природных высокополимерных соединений (в большинстве случаев это производные целлюлозы). 

[c.327]

    Из природных органических полимеров к карбоцепным относится натуральный каучук, а из неорганических — все модификации элементарного углерода (аморфный углерод, графит, алмаз). К синтетическим карбоцепным полимерам относятся все высокомолекулярные предельные, непредельные и ароматические углеводороды. [c.31]

    Из природных органических полимеров к карбоцепным относится натуральный каучук, из неорганических—различные модификации элементарного углерода (графит, алмаз). 

[c.377]

    Каучуки. Природный (натуральный) каучук получают из млечного сока (латекса) некоторых тропических растений — каучуконосов. Натуральный каучук представляет собой линейный полимер 2-метил-бутадиена-1,3 (изопрена), т. е. является полиизопреном. [c.94]

    Целый ряд веществ из числа рассмотренных нами в предыдущих главах является природными высокомолекулярными полимерами. К числу таких полимеров могут быть отнесены, например, натуральный каучук, клетчатка, белки и т. д. [c.308]

    Примером природных карбоцепных полимеров является натуральный каучук, примеры же синтетических карбоцепных полимеров представлены в табл. 21. К природным гетероцепным полимерам относятся белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, а из синтетических — полиамиды, сложные и простые полиэфиры, полиуретаны и др. [c.313]


    Сферолиты были впервые обнаружены в природных кристаллизующихся полимерах — гуттаперче и натуральном каучуке [c.67]

    Каучук гевеи — природный углеводородный полимер, макромолекулы которого состоят из нескольких тысяч изопреновых звеньев, соединенных по типу голова к хвосту . Из данных рентгенографического исследования растянутого образца следует, что молекулы натурального каучука обладают г ыс-конфигурацией  [c.46]

    Полимерные соединения могут быть природными или синтетическими. К природным органическим полимерам относится целлюлоза, полисахариды, белки растительного и животного происхождения, нуклеиновые кислоты, лигнин, натуральный каучук к неорганическим — кварц, корунд, графит, алмаз. Непрерывно возрастает число синтетических органических полимеров, получаемых из низкомолекулярных соединений или химическим превращением природных либо ранее полученных синтетических полимеров. Полимеры являются основным компонентом пластических масс и резин, из них изготавливают пленки и искусственные кожи, волокна и искусственные меха, защитные покрытия, герметики, клеи и т. п. [c.10]

    Из природных органических полимеров к карбоцепным относится натуральный каучук, из синтетических—полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полибутадиен, полимеры производных этилена, диенов и др. [c.23]

    В зависимости от своего происхождения полимеры бывают природные или синтетические. Природными называют полимеры, полученные из натуральных материалов. Типичными примерами являются хлопок, шелк, шерсть, каучук. Целлофан, вискозное волокно, кожа и т.д. представляют собой химическую модификацию природных полимеров. [c.16]

    Природные высокомолекулярные соединения в книге не рассматриваются, так как по химии важнейших природных полимеров—целлюлозы и натурального каучука—имеются соответствующие учебные пособия. [c.8]

    Полимерные соединения могут быть природными или синтетическими. К природным высокомолекулярным соединениям принадлежат натуральный каучук, целлюлоза, белки. Макромолекула натурального каучука представляет собою длинную цепь, состоящую в среднем из 5000 звеньев изопрена, сохранивших по одной двойной связи, которая в звеньях полимера находится в положении 2—3  [c.9]

    Методом привитой сополимеризации модифицируют свойства не только натурального каучука, по и других природных полимеров, в том числе свойства целлюлозы и крахмала. [c.541]

    Первые две структуры, или конфигурации, — изотактическая и синдиотактическая — являются структурами стереорегулярными. Полимеры с такими структурами более склонны к плотной упаковке макромолекул и максимальному сближению цепей. Такие полимеры обладают способностью кристаллизоваться. Следует добавить, что стереорегулярные полимеры всегда построены только по типу а, р-. Стереорегулярную структуру имеют, например, природные полимеры, в том числе и натуральный каучук. Получить изопреновый каучук, аналогичный по свойствам природному, — это значит [c.376]

    Линейные полимеры можно представить в виде длинных нитей, поперечный размер которых ничтожно мал по сравнению с ее длиной. Например, длина макроцепи полимера, имеющего молекулярную массу 350 ООО, в шесть тысяч раз превышает свой диаметр. Из природных полимеров линейное строение имеют целлюлоза, амилоза (составная часть крахмала), натуральный каучук, а из синтетических — полиэтилен, поливинилхлорид, капрон и многие другие полимеры. [c.377]

    Классификация. По методам получения все высокомолекулярные соединения можно разделить на три группы природные (например, белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, натуральный каучук), синтетические (полиэтилен, полихлорвинил и др.) и искусственные, которые получены путем химической модификации природных полимеров. [c.378]

    В качестве примера можно указать на то, что гибкую линейную форму имеют молекулы многих синтетических и природных полимеров, натурального и некоторых видов синтетического каучука, полиэтилена, полихлорвинила, найлона, капрона, энанта. Двухмерную конфигурацию макромолекул имеют крахмал, дивиниловые каучуки, некоторые полисахариды. Трехмерной структурой макромолекул обладает эбонит, фенолоформальдегидные смолы. [c.328]

    Полимеры и пластмассы на их основе являются ценными заменителями многих природных материалов (металлов, дерева, кожи, клеев и т. п.). Синтетические волокна успешно заменяют натуральные — шелковые, шерстяные, хлопчатобумажные. При этом важно подчеркнуть, что по ряду свойств материалы на основе синтетических полимеров часто превосходят природные. Можно получать пластические массы, волокна и другие соединения с комплексом заданных технических свойств. Это позволяет решать многие задачи современной техники, которые не могли быть решены при использовании только природных материалов. [c.646]

    Многие свойства полимеров (высокая вязкость растворов, растворение с предварительным набуханием, механические свойства, нелетучесть, неспособность переходить в парообразное состояние и т. д.) тесно связаны с большой энергией межмолекулярного взаимодействия. Именно резко возрастающая роль межмолекулярных сил является одной из важнейших особенностей полимеров, качественно отличающей их от низкомолекулярных соединений. Высокомолекулярные соединения широко распространены в природе — это животные и растительные белки, углеводы (целлюлоза и крахмал), натуральный каучук, смолы и др. С каждым годом растет число полимеров, создаваемых синтетически. Сегодня химия в состоянии не только воспроизводить многие природные полимеры, как, например, натуральный каучук, некоторые белки, но и создавать массу новых синтетических полимерных веществ, которых в природе не существует. В качестве примера можно привести элементорганические полимеры, которые обладают комплексом свойств, присущих как органическим, так и неорганическим полимерам. [c.327]


    Целлюлоза и натуральный каучук — типичные представители природных полимеров. Масла, не являясь полимерами, способны образовывать сложные полимерные соединения в процессе их применения в условиях производства. Из природных полимерных соединений животного происхождения можно назвать натуральный шелк, который находит еще применение для электрической изоляции. [c.279]

    Получение натурального каучука. Натуральный каучук — природный полимер, добываемый из растений — каучуконосов, произрастающих, в основном, в тропическом поясе. Наибольшее промышленное значение имеет бразильская гевея. В каучуконосах каучук содержится в виде жидкого млечного сока (латекса), наполняющего систему сосудов в коре растения. Если кора поранена или специально подрезана, то млечный сок из нее вытекает. На этом основан метод сбора каучука. [c.288]

    Установлено, что в натуральном каучуке преобладают звенья, имеющие г ис-изомерную форму, т. е. такие, у которых группы расположены по одну сторону двойной связи в отличие от другого каучукового природного полимера — гуттаперчи, построенной из транс-изомерных звеньев. Таким образом, молекуле натурального каучука приписывают следующую структуру  [c.289]

    В результате ориентации молекул изотропные синтетические полимеры превращаются в анизотропные. Естественные волокна анизотропны вследствие природного синтеза молекул непосредственно в ориентированном состоянии (например, хлопковое и льняное волокна) или вследствие вытяжки в момент формования, когда волокно пластично (например, волокно натурального шелка, формируемое гусеницей из жидкой массы фиброина). [c.195]

    Только стереорегулярные непредельные углеводороды способны кристаллизоваться. Стереорегулярное строение имеют натуральный каучук (1 ис-1,4-полиизопрен) и изомерный ему природный полимер гуттаперча (гране-1,4-полиизопрен) оба полимера кристаллизуются при охлаждении или вытягивании. [c.321]

    По природе основной (полимерной) фазы (полимера связующего или пленкообразующего) П.м. могут быть природными (натуральными) и химическими (искусственньп 1н, или синтетическими). По характеру физ. и хим. превращений, протекающих в полимерной фазе на стадиях получения и переработки, П.м., как и пластич. массы, подразделяются на термопластичные и термореактивные. [c.5]

    Гуттаперча — природный неэластичный полимер, используемый для покрытия мячей для гольфа и подводных кабелей. Она имеет такую же формулу ( gHe) , что и натуральный каучук, и превращается в тот же самый продукт при гидрировании и при озонолизе (задача 8.17, стр. 261). Используя структурные формулы, покажите наиболее вероятное различие между гуттаперчей и каучуком. [c.262]

    Пьезоэффект в полимерных диэлектриках наблюдается только в том случае, если в них предварительно создать поляризованное (электретное) состояние. Правда, некоторые природные полярные полимеры обладают таким исходным ацентрич-ным строением, что в них пьезоэффект может проявляться и без предварительной поляризации (древесина, коллаген, натуральный шелк, дезоксирибонуклеиновая кислота). Однако наличие таких естественных пьезоэлектриков является скорее исключением из правила. [c.37]

    Для изготовления полимерной упаковки применяются полимеры, сополимеры и различные пластические массы на их основе (табл. 3.1) [1 2 6 8]. По происхождению полимеры и сополимеры делятся на природные (натуральные), синтетические и искусственные по составу основной цепи — на карбо-гетероцепные и элементоорганические по структуре макромолекул — на линейные, разветвленные, пространственные по методам синтеза — на полимеризацнонные и поликонденсационные по поведению при нагревании — на термопластичные (их свойства обратимо меняются) и термореактивные (свойства необратимо изменяются) по агрегатному состоянию — на твердые и жидкие по фазовому состоянию — на аморфные и кристаллические по деформативно-прочностным характеристикам — на жесткие (с модулем упругости при температуре 20 С свыше 1000 МПа), полуж ст-кие (с модулем упругости более 400 МПа), мягкие (с модулем упругости до “20 МПа, у которых обратимая деформация исчезает с замедленной скоростью), эластйки (с модулем упругости менее 20 МПа, у которых обратимая деформация исчезает с большой скоростью) [9]. [c.22]

    Натуральный каучук (НК) — природный ненасыщенный полимер (СзНя) с молекулярной массой от 15 000 до 500 000, содержащийся в млечном соке некоторых тропических деревьев (гевеи бразильской и др.) и растениях (кок-сагыз, тау-сагыз, гваюла). Млечный сок (латекс), полученный подсечкой каучуконосных деревьев, коагулируют различными способами (например, действием кислот, обкуриванием и т.д.). [c.77]

    Волокна. Волокна, выпускаемые промышленностью, можно подразделить на две группы природные (натуральные) и химические. К натуральным волокнам относятся хлопок, шерсть, лен, шелк и др. Химические волокна в свою очередь подразделяются на искусственные, вырабатываемые из целлюлозы (вискозное, ацетатное и медноаммиачное) и белков (казеиновое, зеино-вое), и синтетические, вырабатываемые из синтетических полимеров. Искусственные волокна формуют из растворов природных полимеров и их производных, а синтетические — из растворов и расплавов синтетических нолимеров. Прядение химических волокон осуществляется способом экструзии — выдавливанием полимера, переведенного в жидкое состояние, через фильеру с мельчайшими отверстиями. Некоторые полимеры, применяемые в виде волокон (найлон, ацетат целлюлозы), в равной степени могут служить и пластиками. Термин волокно носит условный характер. Отнесение вещества к классу волокон в основном зависит от его формы (соотношения длины и диаметра). Согласно общепринятой точке зрения длина волокна должна быть примерно в 100 раз больше диаметра. [c.69]

    Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой г>[сокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы кото-эго содержат большое количество двойных связей состав его ожет быть выражен формулой С5На)п (где величина п состав-яет от 1000 до 3000) он является полимером изопрена  [c.503]

    Первый период (1839—1900 гг.) характеризуется использованием полимеров природного происхождения, натуральных или модифицированных природного каучука, целлюлозы, белковых веществ. К этому времени относятся такие важнейшие технические достижения, как горячая (Ч. Гудьир, 1839 г.) и холодная (А. Паркер, 1846 г.) вулканизация каучука, получение эбонита (Т. Хэнкок, 1852 г.) и целлулоида (Д. Хьят, 1872 г.), разработка технологии пироксилинового (1884 г.) и баллиститного (1888 г.) порохов, изобретение модифицированного казеина — галалита (1897 г.). [c.381]

    Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений добавлением уксусной кислоты, раскатывают в листы и высушивают. В дальнейшем, в зависимости от марки резины, добавляют требуемые ингредиенты. Натуральный каучук — природный высокомолекулярный непредельный углеводород состава (С5Н8)п, п составляет 1000-3000 единиц. Установлено, что этот полимер состоит из повторяющихся звеньев 1,4-г[c.13]

    В соответствии с основным делением химических соединений, по типу входящих в составное звено элементов, можно выделить неорганические, органические и элементоорганические полимеры. По происхождению полимеры бывают природные (встречаются в природе, например, натуральный каучук, крахмал, целлюлоза, белки), модифицированные (дополнительно измененные природные полимеры, например, резина) и синтетические (полученные методом синтеза). По характеру соединения составных звеньев в составе макромолекулы различают полимеры линейные, разветвленные, лестничные, трехмерные сшитые и их видоизменения (рис. 31.1). По отношению к нагреванию выделяют термопластичные и термореактивные (см. ниже). По типу химической реакции, используемой для получения, различают полимеризационные (реакция полимеризации) и поликон,ценсационные (реакция поликонденсации) полимеры. [c.603]

    Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое число двойных связей состав его может быть выражен формулой (СзНд), (где значение п составляет от 1000 до 3000) он является полимером изопрена  [c.607]

    ПОЛИМЕРЫ СТЕРЕОРЕГУЛЯРНЫЕ — линейные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых построены из периодически чередующихся звеньев. Циклы бывают какодинаковыми, так и различной конфигурации. Синтетические П. с. получают стереоспецифической полимеризацией соответствующих мономеров. К числу П. с. относятся и некоторые природные полимеры — целлюлоза, каучук натуральный и др. (см. Изотакттеские полимеры. Синдиотактические полимеры). [c.198]

    Различают каучук натуральный (природный) и синтетический. Натуральный каучук имеет формулу (С5Нв)п, где п — степень полимеризации, достигающая 2—4 тысяч. Изучение его строения показало, что он является полимером изопрена  [c.315]

    До последней четверти прошлого века человек потреблял только натуральные высокомолекулярные продукты. История раавития химической обработки (модификации) природных полимеров начинается с синтеза нитроцеллюлозы в 70-е годы XIX в., а в конце векаважного продукта химической модификации целлюлозы — ацетата. Первые синтетические полимеры типа фенолформальде-гндных смол были получены в начале XX в., а начиная с 30-х годов начал осуществляться в промишлениости синтез полимеров методом поликонденсации и полимеризации дненовых и виниловых мономеров, пик развития которого приходится на 40-е годы. В 50-х годах получены стереорегулярные полимеры и разработаны промышленные методы производства пластиков на основе этилена и про-пилена, а на основе изопрена и бутадиена—эластомеров с регулярной и контролируемой структурой и свойствами. [c.7]

    Синтетическими макромолекулярными соединениями мы называем соединения, полученные из низкомолекулярных веществ. Они неизмеримо важны для современного человека, потому что мы сталкиваемся с ними буквально на каждом шагу . Эти соединения не только заменяют природные материалы, но часто облада.ют искл.ючительными свойствами, которых мы вообще не находим в природе. Больилинство из них просто получаются и обрабатываются, легкие, обладают хорошими тепло- и другими изоляционными свойствами, дешевы. За некоторыми исключениями, эти соединения малоустойчивы к высоким температурам. Многие из них можно получить в виде прядильных волокон, которые конкурируют с природными волокнами другие эластичны и по своим свойствам близки к натуральному каучуку. Эти соединения часто называют также синтетическими органическими полимерами. [c.282]

    С каждым годом возрастает производство синтетических полимеров, т. е. высокомолекулярных соединений, получаемых из низкомолекулярных исходных продуктов. Быстро развиваются такие отрасли промышленности, как промышленность пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, лаков (лакокрасочная промышленность) и клеев, электроизоляционных материалов и др. Промышленность пластических масс располагает в настоящее время большим количеством синтетических полимерных материалов с разнообразными свойствами. Некоторые из них превосходят по химической стойкости золото и платину, сохраняют свои механические свойства при охлаждении до —50 °С и при нагревании до +500 “С. Другие не уступают по прочности металлам, а по твердости приближаются к алмазу. Из синтетических полимеров получают исключительно легкие и прочные строительные материалы, прекрасную электроизоляцию, незаменимые по своим свойствам материалы для химической аппаратуры. Резиновая промышленность располагает теперь материалами, превосходящими по многим показателям натуральный каучук, одни материалы, например, газонепроницаемы, стойки к бензину и маслам, другие не теряют эластических свойств при температуре от —80 до -f300° . Новые синтетические волокна во много раз прочнее природных, из них получаются красивые, несминаемые ткани, прекрасные искусственные меха. Технические ткани из синтетических волокон пригодны для фильтрования кислот и щелочей. [c.19]


Липиды. Углеводы. Полимер и мономер. Гидрофобность жиров



Стр. 26.

1. Что такое полимер и мономер? Какие органические вещества живого относятся к полимерам?

Мономер – это небольшая молекула, которая может образовать химическую связь с другими мономерами и составить полимер.

Полимер – высокомолекулярное вещество, образованное длинными цепями более мелких молекул, называемых мономерами.

К органическим веществам живого (к полимерам) относятся – белки, нуклеиновые кислоты, углероды, жиры и ряд небольших молекул – гормоны, пигменты.

2. Почему жиры обладают гидрофобными свойствами? Сравните их растворимость с фосфолипидами. Чем объясняются различия?

Гидрофобные – липиды, жиры, нерастворимые соли, некоторые белки. Не растворяются в воде, это связано с тем, что между молекулами воды и молекулами этих веществ очень слабое межмолекулярное взаимодействие. Связь между частицами гидрофобного вещества сильнее, чем связь между соединением молекул воды и жира, поэтому частицы гидрофобного жира будут соединяться в отдельные массы и имея меньшую плотность, чем у воды, будут плавать на поверхности.

Гидрофильные – соли, сахара, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, спирты, неорганические кислоты. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно, соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах.

3. В организме моржей, тюленей и других северных животных накапливается толстый слой подкожного жира. Какие функции он выполняет в организме этих животных?

Толстый слой подкожного жира выполняет термическую функцию – их тело приспособлено таким образом к среде обитания.

4. Какие углеводы относятся к моносахаридам и полисахаридам? Какие функции они выполняют в организме?

Моносахериды – глюкоза, рибоза. Это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и сладкие на вкус.

Полисахариды – крахмал, гликоген, целлюлоза. Это высокомолекулярные полимеры, мономеры которых представляют собой повторяющиеся звенья, чаще всего молекул глюкозы. В отличие от моносахаридов, полисахариды не имеют сладкого вкуса, в воде растворяются плохо или совсем не растворяются.

Заполните таблицу – внесите в нее сведения о липидах и углеводах.

Органические вещества живого

Что относится к полимерным материалам

Вещества, где блоки элементарного состава соединены, повторяются тысячи, миллионы раз называют полимерами. Вещество характеризуется большим молекулярным весом и возможностью выделить мономер, который называют звеном. Существуют природные и синтезированные ВМС. Если в основе цепи лежит четырехвалентный углерод – вещество органическое. Исключение составляют карбиды, карбонаты, цианиды и соли угольной кислоты.

Природные полимеры

Отдельные радикалы, элементарные молекулы с разорванной связью, в природе образуют кристаллы, смолы, белки, целлюлозные волокна. Если молекулы образованы углеродными связями, вещества относятся к биополимерам. Они образуют цепочку в целлюлозном волокне, сеточку в белке или разветвленную молекулу ДНК.
Кристаллы алмаза, кварца, волокна асбеста относят к природным неорганическим полимерам. Аморфную структуру имеют высокомолекулярные соединения смолы, каучуки.

Синтетические продукты

Природные материалы дороги, запас их ограничен. Человек научился синтезировать высокомолекулярные соединения, отвечающие потребностям, зачастую с новыми свойствами и низкой себестоимостью.
В основе методов получения новых ВМС лежат реакции:

  • полимеризация – за счет химических связей радикалов;
  • поликонденсация – соединение с потерей определенных атомов;
  • химическое модифицирование – изменение состава полимера, придание новых свойств.

Искусственное создание нового вещества возможно при соблюдении условий протекания реакции – температуре, давлении и наличия активных центров. Основная масса мономеров вступит в реакцию синтеза, но структура будет неоднородная по длине и разветвленности цепей. Калибровка – важный этап любого синтеза.

Строение полимерных молекул

Радикалом принято называть первичную молекулу с разорванной двойной связью или цепочку из нескольких молекул, открытую для дальнейшей полимеризации. Важно, чтобы в каждом таком звене был центр силы, притягивающий другой радикал.
В зависимости от строения первичной молекулы, условий прохождения реакции воссоединения, получается ВМС:

  • линейная цепь, насчитывающая тысячи звеньев;
  • разветвленная структура с сотнями тысяч блоков;
  • объемная сеть, где количество радикалов исчисляется миллионами.

Когда соединение происходит за счет химических или координационных связей одного элемента, молекула образует строение гомоцепного типа. Например, полиэтилен, политетрафторэтилен или полиметилакрилат. То есть связь происходит через один химический элемент, какой бы ни была сложной структура звена.
Полимер называют термопластом, если после расплавления он не теряет свойства, подлежат вторичной переработке.
Гетероцепные молекулы собираются, из нескольких радикалов. Они цепляются с разной частотностью, беспорядочно. Такие молекулы относятся к типу реактопластов. После изменения агрегатного состояния, молекулярная решетка вещества меняется.
Синтезированные молекулы приобретают новые свойства при разрыве каждой связи, с внедрением в структуру новых звеньев. В результате одной химической формулой могут быть описаны блоксополимеры и сополимеры, но их химическая и координационная связь у них отличается, свойства тоже.
Структура пластмассы бывает аморфного или кристаллического типа. Вновь полученное вещество может имитировать природный продукт, или превосходить его по свойствам, как получилось с искусственными алмазами.
Искусственный полимерный материал представляет продукт, полученный в результате синтеза одного или нескольких радикалов. Новое вещество обладает устойчивыми характеристиками.

Синтетические пластмассы, смолы, каучуки

Смола – это ВМС, полученный соединение радикалов. В твердом состоянии вещество представляет аморфную массу, от воздействия температуры размягчается. Все известные искусственные полимеры – смолы.

Термопласты и реактопласты

Полимер термопласт, относится к типу А, структура молекулы цепная. Вещество можно его расплавить и заново сформовать. Известные композиции термопластичных смол:

  • полиэтиленовая;
  • полипропиленовая;
  • полихлорвиниловая;
  • полистирольная;
  • поливинилацетатная;
  • полиакрилатная;
  • инден-кумароновая.

Пластмасса – материал, образованный смолой, наполнителем, стабилизатором и красителем. Добавки придают продукту нужные свойства, снижают вязкость, обеспечивают долговечность составу. Полимер или смола – это продукт синтеза, а пластмасса – композиционный состав. Оргстекло, поликарбонат и тефлон – термопласты, готовые к употреблению без присадок.
К термоактивным пластмассам относят полимерные материалы, не восстанавливающие свойства после воздействия высоких температур:

  • Фенопласт.
  • Аминопласт.
  • Волокнит.
  • Текстолит.
  • Асбестотекстолит.

Смолы – реактопласты

Смолы типа Б получаются в результате реакций поликонденсации или полимеризации в несколько ступеней. Структуры не линейные, получаются в результате соединения компонентов с выделением воды или простых газов. Использовать полимеры можно раз. Они твердеют, при изменении агрегатного состояния разрушаются.
Составы применяются как клеи, добавки в лакокрасочные, строительные, связующие смеси:

  • Фенолформальдегидные смолы используют для склеивания пластиков, плит ДСП, в производстве лаков и клеев. К этому виду ВМС относят бакелитовый лак, полимер Б, Полимер ФР-12.
  • Аминоформальдегидные смолы находят применение, как связующие для теплоизоляционных материалов, пластиков.
  • Полиуретановые смолы – клеи.
  • Кремнийорганические смолы характеризуются как гидрофобный материал. Клеи на этой основе не разрушаются от температурных колебаний.
  • Эпоксидные смолы используют в виде связующего в строительных смесях. Для склеивания требуется добавка отвердителя.

Искусственные каучуки

Все материалы, относящиеся по признакам к каучукам эластичны. Длинная линейная молекула вещества свернута в комочек. При растягивании она меняет конфигурацию. Такие вещества называют эластомеры. Известны синтезированные каучуки:

  • бутадиеновый;
  • изопреновый;
  • хлорпреновый:
  • бутадиенстирольный.

Основной радикал в синтезированном каучуке бутадиен, его изомер, молекула с хлором и стирол.
Вулканизируя сажу путем нагревания состава с добавлением сажи получается резина. Известный материал эбонит – трехмерная структура, полученная в результате вулканизации каучука с порошковой серой.

Синтезированное волокно

Волокна, нити можно получить искусственным путем, преобразуя целлюлозное волокно, полученное в результате химического разложения древесины. Вискозные, ацетатные, штапельные волокна – это искусственный материал.
Полимерные волокна производят из синтезированных материалов с линейной и малоразветвленной структурой. Основой для образования нитей служат термопласты с особо длинными структурными цепочками, молекулярным весом 80 000-15 000.
Синтез позволяет получить структуры, превосходящие натуральные по эластичности, воздухопроницаемости, техническим свойствам. В основе изготовления тканых, нетканых полотен, утеплителей, наполнителей особыми свойствами лежат искусственные смолы.
Виды синтетических волокон:

  • Полиамидное, капрон, неустойчив к световому облучению, разрушается от кислот, используется для создания технических высокопрочных тканей.
  • Полиэфирное, лавсан используется для бытовых и технических тканей, транспортерных лент, мешков безопасности.
  • Полиакрилонитрильное, нитрон, напоминает шерсть, теплостойкие, устойчивы к УФ-лучам.
  • Поливинилспиртовое, особо прочное, используется для армирования, текстильной обуви, спортивной одежды;
  • Полипропиленовое волокно с хорошей эластичностью используется для изготовления ковров, технических тканей.
  • Полиуретановое, спандекс, эластичный материал, по свойствам напоминающий каучук.
  • Поливинилхлоридное, совиден, ПВХ волокно – негорючее, химически стойкое, используется для фильтров и защитной одежды.

В производстве используются не только текстильные, но формованные нетканые полотна, разной толщины.
Актуальной стала разработка углеволокна. Композит превосходят металлическую нить по прочности, не меняет объем при изменении температуры, имеет низкий коэффициент трения. Углепластик, легкий и жесткий, технологичный материал, применяется во многих сферах промышленности.

Приглашение к сотрудничеству

Компания «Юнитрайд» готова выполнить заявку на любой из перечисленных видов полимерной продукции. Поставки выполняются с заводов по согласованной логистике и ценам производителя.

Классификация полимеров

 

Классифицируются полимеры по различным признакам: составу, форме макромолекул, фазовому состоянию, полярности, отношению к нагреву и т.д.

По природе все полимеры можно разделить на две группы – природные и синтетические. Полимеры, встречающиеся в природе – органические вещества растительного (хлопок, шелк, натуральный каучук и др.) и животного (кожа, шерсть и др.) происхождения, а также минеральными веществами (слюда, асбест, естественный графит, природный алмаз и др.). Синтетические полимеры получают из простых веществ путем химического синтеза. Основным преимуществом синтетических полимеров перед природными являются неограниченные запасы исходного сырья и широкие возможности синтеза полимеров с заранее заданными свойствами. Исходным сырьем для получения синтетических полимеров являются продукты химической переработки нефти, природного газа и каменного угля. Получаемые при этом низкомолекулярные вещества называют мономерами. Их перерабатывают в полимеры в процессе дальнейшей химической обработки.

По способу получения полимеры делят на полимеризационные и поликонденсационные.

Полимеризация – процесс химического соединения большого числа молекул мономера в одну большую молекулу полимера без изменения элементарного состава мономера. В процессе полимеризации не происходит выделения побочных продуктов реакции. По элементному составу полимер и мономер идентичны.

Поликонденсация – процесс образования полимера из молекул разных мономеров в результате химических реакций с выделением побочных продуктов реакции. Элементный состав полимера отличается от состава участвовавших в реакции поликонденсации мономеров.

Схематически формулу полимера записывают в виде [М]n где М – химическое строение мономера; nпоказатель, характеризующий степень полимеризации.

По составу все полимеры подразделяют на органические, элементоорганические, неорганические.

Органические полимеры составляют наиболее обширную группу соединений. Если основная молекулярная цепь таких соединений образована только углеродными атомами, то они называются карбоцепными полимерами. В гетероцепных полимерах атомы других элементов, присут­ствующие в основной цепи, кроме углерода, существенно изме­няют свойства полимера. Так, в макромолекулах атомы кислорода способствуют повышению гибкости цепи, атомы фосфора и хлора повышают огнестойкость, атомы серы придают газонепроницае­мость, атомы фтора, сообщают полимеру высокую химическую стойкость и т. д. Органическими полимерами являются смолы и каучуки.

Элементоорганические соединения в природе не встречаются. Этот класс материалов полностью создан искусственно. Они содержат в составе основной цепи неорганические атомы (Si, Тi, А1), сочетающиеся с органическими радикалами (СН3, С6Н5, СН2). Эти радикалы придают материалу, прочность и эластичность, а неорганические атомы сообщают повышенную теплостойкость. Представителями их являются кремнийорганические соединения.

К неорганическим полимерам относятся силикатные стекла, керамика, слюда, асбест. В составе этих соединений углеродного скелета нет. Основу неорганических материалов составляют оксиды кремния, алюминия, магния, бора, фосфора, кальция и др. Органические радикалы в составе неорганических полимеров отсутствуют. К неорганическим относятся и полимеры, основное молекулярное звено которых, как и в случае органических полимеров, состоит из атомов углерода, как, например, графит и алмаз, причем графит содержит и незначительное количество атомов водорода. Однако в отличие от органических полимеров, образующих основное молекулярное звено преимущественно в виде линейных цепей, графит и алмаз образуют пространственные структуры. Это придает им свойства, резко отличающиеся от свойств органических полимеров. Графит является единственным веществом, остающимся в твердом состоянии при температуре свыше 4000 °С, а алмаз является самым твердым веществом.

По форме макромолекул полимеры делят на линейные (цеповидные), разветвленные, плоские, ленточные (лестничные), пространственные или сетчатые. Линейные макромолекулы полимера представляют собой длинные зигзагообразные или закрученные в спираль цепочки (рис. 1, а).

Гибкие макромолекулы с высокой прочностью вдоль цепи и слабыми межмолекулярными связями обеспечивают эластичность материала, способность его размягчаться при нагреве, а при охлаждении вновь затвердевать (полиэтилен, полиамиды и др.).

Разветвленные макромолекулы (рис. 1, б), являясь также линейными, отличаются наличием боковых ответвлений, что препятствует их плотной упаковке (полиизобутилен).

Макромолекула лестничного полимера (рис. 1, в)состоит из двух цепей, соединенных химическими связями. Лестничные полимеры имеют более жесткую основную цепь и обладают повышенной теплостойкостью, большей жесткостью, они нерастворимы в стандартных органических растворителях (кремнийорганические полимеры).

Пространственные полимеры образуются при соединении («сшивке») макромолекул между собой в поперечном направлении прочными химическими связями непосредственно или через химические элементы или радикалы. В результате образуется сетчатая структура с различной густотой сетки. Редкосетчатые (сетчатые) полимеры (см. рис. 1, д) теряют способность растворяться и плавиться, они обладают упругостью (мягкие резины). Густосетчатые (пространственные) полимеры (см. рис. 1, г) отличаются твердостью, повышенной теплостойкостью, нерастворимостью. Пространственные полимеры лежат в основе конструкционных неметаллических материалов. К сетчатым полимерам относятся также пластинчатые (паркетные) полимеры (рис. 1, е).

 

Рис. 1. Формы макромолекул полимеров

 

В зависимости от взаимной ориентации макромолекул поли­меры могут находиться в аморфном или кристаллическом состоя­ниях. В аморфном состоянии полимер имеет упорядоченное строе­ние только в пределах участков, размеры которых соизмеримы с размерами звеньев цепи макромолекул, т.е. в аморфных полиме­рах соблюдается ближний порядок. В кристаллических полимерах соблюдается не только ближний, но и дальний порядок на рас­стояниях, во много раз превышающих размеры звеньев цепи мак­ромолекул полимера.

В структуре реальных полимеров практически всегда содержат­ся как аморфная, так и кристаллическая части. По преобладанию той или иной структуры полимеры делят на аморфные и кристал­лические.

Характерными элементами надмолекулярной структуры поли­меров являются глобула (рис. 2, а)для аморфных структур и пачка (рис. 2, б)для кристаллических. Глобула представляет со­бой свернутые в клубок цепи макромолекул полимера или их аг­регатов. Пачка состоит из параллельно расположенных цепей, причем суммарная длина пачки, как правило, превышает длину отдельных цепей макромолекул полимера.

Аморфное состояние для большинства полимеров термодина­мически более устойчиво, что определяется энергетически более выгодной формой надмолекулярного образования аморфного по­лимера: глобула обладает минимумом свободной энергии.

Выделяющаяся в процессе полимеризации кристаллизующего­ся полимера пачка макромолекул характеризуется анизометрией, поэтому энергетически выгодным является ее расположение па­раллельно поверхности кристаллизации. Взаимосогласованная ориентация макромолекул относительно поверхности кристалли­зующихся полимеров определяет все многообразие надмолекуляр­ных структур кристаллизующихся полимеров. Термодинамически наиболее устойчивой формой надмолекулярного образования яв­ляется сферолит (рис. 2, в),сформированный тангенциально расположенными пачками макромолекул. Сферолитные структу­ры типичны для большинства кристаллизующихся полимеров.

 

глобула пачка сферолит

 

Рис. 2. Элементы надмолекулярной структуры полимеров

 

На поверхностях раздела сферолитов условия контактного вза­имодействия макромолекул различны. Экспериментально установ­лено, что прочность торцового контакта макромолекул более чем на порядок превышает прочность бокового контакта. Это откры­вает возможность управления прочностью кристаллизующихся полимеров.

Примером практической реализации влияния надмолекуляр­ной структуры на прочность может служить ориентационное уп­рочнение полимеров. В процессе вытяжки полимеров при повы­шенных температурах макромолекулы ориентируются параллель­но направлению приложения нагрузки. Полученная структура по­лимера затем фиксируется путем снижения температуры под си­ловой нагрузкой. Физико-механические свойства полимера в на­правлении ориентации увеличиваются примерно в 5 раз, а в пер­пендикулярном направлении уменьшаются до 2 раз по сравнению с исходным значением. Анизотропия прочности объясняется из­менением соотношения торцового и бокового контактов макро­молекул полимера. Ориентационное упрочнение полимеров наи­более широко применяется при получении искусственных воло­кон и пленок.

По отношению к электрическому полю (по полярности) полимеры подразделяются на полярные и неполярные. Полярность определяется наличием в составе полимера диполей – разобщенных центров положительных и отрицательных зарядов.

В полярных полимерах (рис. 3, а) имеются полярные связи (группировки –Сl, –F,–ОН) и несимметрия в их структуре: Центр тяжести электронов сдвинут в сторону более электроотрицательного атома. Центр тяжести разноименных зарядов не совпадают.

Полярные полимеры имеют повышенную прочность, жесткость, но низкую морозостойкость (хрупкость уже при -10…-20°С). Их можно сваривать током высокой частоты. Полярности полимера можно оценить по величине диэлектрической проницаемости Е. У полярных полимеров Е ≥ 3,5.

 

полярный неполярный

 

Рис. 3 Пример полярного и неполярного полимера

 

Неполярные (на основе углеводородов) – высококачественные диэлектрики, обладают хорошей морозостойкостью.

Дипольный момент связей атомов в неполярных полимерах взаимно компенсируется. В макромолекулах неполярных полимеров симметричное расположение групп (рис. 3, б). Центры тяжести разноименных зарядов совпадают.

Все полимеры по отношению к нагреву подразделяют на термопластичные и термореактивные.

Некоторые полимеры при нагревании плавно переходят через вязкопластическое в жидкотекучее состояние. При охлаждении отмечается также плавный переход в твердое состояние. Нагревание полимера до температур ниже температуры его термической деструкции не вызывает необратимого изменения свойств материала, что позволяет многократно повторять процесс термической обработки линейных полимеров. Такие структуры макромолекул образуют класс термопластичных полимеров.

Другие полимеры под действием теплоты, минуя жидкое состояние, необратимо переходят в твердое состояние и не могут использоваться повторно. Такое поведение полимеров при нагревании называют термореактивным, а сами полимеры относят к классу термореактивных полимеров.


Что относится к полимерам

полимер — полимер … Орфографический словарь-справочник

Полимер — высокомолекулярное соединение, вещество с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов.[1]), состоит из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок составных звеньев,… … Википедия

полимер — высокомолекулярное соединение Словарь русских синонимов. полимер сущ., кол во синонимов: 77 • автополимер (1) • … Словарь синонимов

Полимер — – вещество с большой молекулярной массой, связь между атомами которого представлена в виде линейной или разветвленной цепи, а также в виде трехмерной структуры. Внутри полимера зачастую можно выделить повторяющийся структурный элемент… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

полимер — Вещество, характеризующееся многократным повторением одного или более составных звеньев, соединенных между собой в количестве, достаточном для проявления комплекса свойств, который остается практически неизменным при добавлении или удалении… … Справочник технического переводчика

Полимер — * палімер * polymer макромолекула, состоящая из ковалентно связанных повторяющихся субъединиц или мономеров, объединенных друг с другом сериями сходных химических реакций. Каждая нить ДНК является линейным П., состоящим из нуклеотидных мономеров … Генетика. Энциклопедический словарь

полимер — polymer полимер. Mакромолекула, построенная из повторяющихся низкомолекулярных соединения (мономеров), соединенных ковалентными связями; П. могут быть линейными, двумерными или трехмерными, а также гомо (крахмал и др.) и… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

ПОЛИМЕР — (polymer) высокомолекулярное вещество, образованное длинными цепями более мелких молекул, называемых мономерами (monomers). Примером такого мономера является глюкоза, молекулы которой, соединяясь между собой, образуют полимер гликоген.… … Толковый словарь по медицине

полимер — polimeras statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, sudaryta iš makromolekulių. atitikmenys: angl. polymer rus. полимер … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

полимер — polimeras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. polymer vok. Polymer, n rus. полимер, m pranc. polymère, m … Fizikos terminų žodynas

Александр Новиков 24 октября 2017

Представьте следующую ситуацию. Вы выходите из магазина и торопитесь поскорее закинуть пакет в машину. Дело сделано. Вы быстро проверяете телефон и садитесь за руль. Заходя в свою квартиру, вы вытираете ноги о резиновый коврик, вынимаете все из пакетов: сковородку с антипригарным покрытием, игрушки для ребенка, пену для бритья, пару рубашек, обои. Вроде ничего не забыли. Вы прихватываете с собой бутылку воды и идете к компьютеру — пора бы и поработать. Все, о чем шла речь выше, содержит полимеры. Вплоть до магазина.

Полимеры — что это такое?

Полимеры — это материалы, состоящие из длинных повторяющихся цепочек молекул. Они обладают уникальными свойствами в зависимости от типа соединяемых молекул и от того, как они соединены. Некоторые из них гнутся и тянутся, например резина и полиэстер. Другие твердые и жесткие, как эпоксиды и органическое стекло.

Термин «полимер» обычно используется для описания пластиков, которые являются синтетическими полимерами. Как бы то ни было, естественные полимеры также существуют: к примеру, резина и дерево — это естественные полимеры, состоящие из простого углеводорода, изопрена. Белки — тоже естественные полимеры, они состоят из аминокислот. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) — полимеры нуклеотидов — сложных молекул, состоящих из азотсодержащей основы, сахара и фосфорной кислоты.

Кто до этого додумался?

Отцом полимеров считается преподаватель органической химии из Швейцарской высшей технической школы Цюриха Герман Штаудингер.

Герман Штаудингер. Источник: Wikimedia

Полимеризация — метод создания синтетических полимеров путем комбинирования более маленьких молекул, мономеров, в цепочку, скрепляемую ковалентными связями. Различные химические реакции, например те, что вызваны теплом и давлением, изменяют химические связи, которые скрепляют мономеры. Процесс заставляет молекулы связываться в линейной, разветвленной или пространственной структуре, превращая их в полимеры. Эти цепочки мономеров также называют макромолекулами. Одна макромолекула может состоять из сотен тысяч мономеров.

Виды полимеров

Вид полимера зависит от его структуры. Из вышенаписанного мы понимаем, что таких видов должно быть три.

Линейные полимеры. Это соединения, в которых мономеры химически инертны по отношению друг к другу и связаны лишь силами Ван-дер-Ваальса (силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия с энергией 10–20 кДж/моль. — Прим. ред.). Термин «линейные» вовсе не обозначает прямолинейное расположение молекул относительно друг друга. Наоборот, для них более характерна зубчатая или спиральная конфигурация, что придает таким полимерам механическую прочность.

Разветвленные полимеры. Они образованы цепями с боковыми ответвлениями (число ответвлений и их длина различны). Разветвленные полимеры более прочны, чем линейные.

Линейные и разветвленные полимеры размягчаются при нагревании и вновь затвердевают при охлаждении. Такое их свойство называется термопластичностью, а сами полимеры — термопластичными, или термопластами. Связи между молекулами в таких полимерах могут быть разорваны и соединены по новой. Это значит, что пластмассовые бутылки можно использовать для производства других полимерсодержащих вещей, от коврика до флисовых курток. Конечно, можно наделать еще бутылок. Все, что понадобится для переработки, — высокая температура. Термопластичные полимеры можно не только плавить, но и растворять, так как связи Ван-дер-Ваальса легко рвутся под действием реагентов. К термопластам относятся поливинилхлорид, полиэтилен, полистирол и др.

С одной стороны, реактопласты обладают положительными качествами: они более твердые и теплостойкие. С другой стороны, после разрушения связей между молекулами термоактивных полимеров ее не получится установить второй раз. Переработка в таком случае отпадает, а это очень нехорошо. Самые распространенные полимеры этой группы — полиэстер, винилэстер и эпоксиды.

Использование полимеров

Отметим, что полимеры применяются почти во всех сферах современной человеческой жизни. Пакеты в магазине, пластиковые бутылки, текстильные волокна, телефоны, компьютеры, упаковки для еды, автозапчасти, игрушки — полимеры повсюду. В производстве наиболее часто используются полиэтилен и полипропилен. Их молекулы могут содержать от 10 тыс. до 200 тыс. мономеров.

Будущее полимеров

Исследователи экспериментируют с различными типами полимеров, нацеливаясь на развитие медицины и улучшение продуктов, которые мы уже используем. Например, укрепленные углеволокном полимерные соединения должны сделать автомобили легче (что означает снижение потребления топлива) и безопаснее.

Полимеры также используются для развития голограмм. Ученые из Университета Пенсильвании создали голограмму на гибком полимерном материале, в который были включены золотые наностержни. Новое устройство может поддерживать несколько изображений вместо одного.

«Это важный шаг, ведь теперь можно записывать несколько голографических изображений и менять их, просто растягивая полимер», — говорит ведущий автор исследования, профессор из Университета Пенсильвании Ритеш Агаруол.

Искусственная кожа, сделанная из силикона (который, к слову, тоже полимер), может стать будущим в отрасли борьбы со старением. Кремы на основе полимеров должны помочь в подтягивании кожи, а значит, прощайте, морщины и мешки под глазами. Кроме того, искусственная кожа должна помочь людям с заболеваниями кожи, например с экземой, а также может быть использована для защиты от солнца.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Полимеры — это высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Свойства полимеров во многом обусловлены не только молекулярной массой, но и химическим составом звеньев, пространственной конфигурацией молекул, степенью разветвленности молекул, типом связей между молекулами, способом производства полимера. В зависимости от всех этих параметров свойства полимеров могут различаться очень сильно.

Практически все полимеры являются хорошими диэлектриками, обладают низкой теплопроводностью, высокой механической прочностью. Стеклообразные полимеры бьются без острых осколков. Линейные полимеры обладают способностью к обратимым деформациям; поддаются ориентации макромолекул под влиянием механических нагрузок (на этом свойстве основано производство пленок и волокон). Важным качеством полимеров является резкое изменение характеристик при введении небольших количеств примесей.

Полимеры существуют в различных агрегатных состояниях: в виде тягучей жидкости (смазки, клеи, лаки и краски, герметики), в виде эластичных материалов (резины, силикон, эластомеры, поролон) и в виде твердых пластмасс (полиэтилен, полипропилен, поликарбонат и т.д.).

Полимеры в качестве химических веществ могут:
— образовывать новые химические связи между молекулами;
— образовывать новые связи между отдельными звеньями молекулы;
— присоединять боковые звенья к основной цепочке молекул;
— распадаться на отдельные мономеры.

Образование полимеров

Искусственные полимеры получают в результате трех типов реакций: полимеризации, поликонденсации, химических реакций. Полимеризацией называется процесс присоединения повторяющихся цепочек молекул (звеньев) к активному центру роста макромолекулы. Механизм полимеризации состоит из таких этапов, как:
— образование центров полимеризации;
— рост молекул путем последовательного присоединения новых звеньев;
— перенос центров полимеризации на другие молекулы, которые начинают активно расти;
— разветвление молекул;
— прекращение процесса роста молекул.

Для того чтобы вызвать полимеризацию в исходном низкомолекулярном сырье, используют различные способы воздействия: высокое давление, высокие температуры, воздействие светом или облучением, катализатором. В результате полимеризации химический состав сырья и готового продукта остается одним и тем же, но меняется структура вещества.

Поликонденсацией называется процесс изготовления полимеров из многофункциональных соединений методом перегруппировки атомов и отделения побочных продуктов (воды, низкомолекулярных соединений). Способом поликонденсации, например, производят поликарбонаты, полиуретаны, фенолальдегидные смолы.

Применение

Современная экономика просто немыслима без различных полимеров. Да мы и сами состоим из природных полимеров: белков, нуклеинов, полисахаридов.

Производство полимеров в промышленных масштабах началось в начале 20-го века. Практически одновременно промышленность начала производить искусственные полимеры методом переработки целлюлозы и синтетические полимеры методом переработки низкомолекулярного сырья (фенола, формальдегида, стирола, винилхлорида, акрила). На основе эфиров целлюлозы изготавливали, в частности, целлулоид, пленки, лакокрасочные материалы. Например, развитие кинематографа напрямую связано с появлением нитроцеллюлозных прозрачных пленок. Из синтетических полимеров перед Второй мировой войной особо важным было получение искусственного каучука, оргстекла, фенолформальдегидных смол.

В настоящее время полимеры используются практически во всех областях производства. Из них делают игрушки и строительные материалы, имплантаты, ткани, лекарственные средства, смазку для станков, защитные маски и очки, оптические стекла, навесы и окна, мебельные ткани и наполнители, кожезаменители и обработанные натуральные кожи, резины, упаковочные материалы, рекламную продукцию, корпуса приборов, ткани и волокна искусственные и синтетические, пленки различного назначения, конструкционные материалы, материалы для электротехнической и радиотехнической индустрии, украшения, ионообменные и эпоксидные смолы, пластики с экстремальными свойствами (жаростойкие и морозоустойчивые, повышенной твердости, пожаробезорасные ит.д.). Полимеры служат основой для производства композиционных материалов.

В магазине «ПраймКемикалсГрупп» широко представлена продукция из полимеров — это и пластиковая лабораторная посуда, и средства защиты, и различные лабораторные принадлежности. Также у нас можно купить и некоторые вещества, являющиеся полимерами — целлюлозу, крахмал, полиэтиленгликоль и другие, по выгодным ценам и с доставкой.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Свойства полимеров

Свойства полимеров

Свойства полимеров

Следующие переменные можно контролировать при создании полимер.

  • Мономер полимеризованный или мономеры сополимеризованные.
  • Реагент, используемый для инициирования реакции полимеризации.
  • Наименование и количество реагента, используемого для сшивания полимерные цепи.
  • Температура и давление, при которых происходит полимеризация имеет место.
  • Растворитель, в котором полимеризуется мономер.
  • Способ сбора полимера, который может производить либо более или менее случайное выравнивание полимера цепочки или ткань, в которой цепочки выровнены в одну направление.

Изменение одного или нескольких из этих параметров может повлиять на линейность полимера, его средняя молекулярная масса, тактичность боковых цепей на основной цепи полимера и плотность продукта.

Также возможно изменить свойства полимера путем добавлением либо стабилизаторов, либо пластификаторов. Стабилизаторы используются для повышения способности пластика сопротивляться окисление, чтобы сделать его менее чувствительным к теплу или свету, или в качестве антипиренов. Пластификаторы увеличивают гибкость пластика, действуя как смазка, уменьшая трение между молекулами при движении одной полимерной цепи еще один.Они также увеличивают количество пустого пространства. так называемый свободный объем внутри полимера за счет открытия пространства между полимерными цепями, чтобы увеличить легкость, с которой концы цепи, боковые цепи и основная цепь могут двигаться.

Результатом всех этих манипуляций может стать полимер как прочный, как кевлар, из которого делают пуленепробиваемые жилеты, или Материал легко рвется, как лист бумаги. Это может быть так же сложно, как шар для боулинга или мягкий, как кусок папиросной бумаги.Это может быть такие же хрупкие, как одноразовые стаканы из полистирола, используемые на вечеринках или эластичный, как кофейная чашка из пенополистирола.

В следующем списке описаны некоторые важные свойства из полимера

Теплоемкость/теплопроводность Степень для которых пластик или полимер действует как эффективный изолятор против потока тепла. (Полистирол в одноразовых пластиковых очки не очень хороший изолятор.Однако, продувая воздух через стирол во время полимеризации дает используемый пенополистирол для одноразовых кофейных стаканчиков, который является гораздо лучшим изолятором.)

Тепловое расширение Степень до которых полимер расширяется или сжимается при нагревании или охлаждении. (Силикон часто используется для герметизации стеклянных окон к их рамам. потому что у него очень низкий коэффициент теплового расширения.) Тепловое расширение также касается вопроса о том, полимер расширяется или сжимается на одинаковую величину во всех направления.(Полимеры обычно анизотропны. Они содержат сильные ковалентные связи вдоль цепи полимера и гораздо более слабые диспергирующие силы между полимерными цепями. Как результат, полимеры могут расширяться на разную величину в разных направления.)

Кристалличность Степень в котором полимерные цепи расположены в регулярной структуре вместо случайного мода. (Некоторые полимеры, такие как Silly Putty и пластилин слишком аморфны и не обладают жесткостью, необходимой для сделать полезный продукт.Полимеры, которые часто являются слишком кристаллическими также слишком хрупкие.)

Проницаемость склонность полимера пропускать посторонние вещества. (полиэтилен используется для упаковки продуктов, потому что это в 4000 раз меньше проницаемый для кислорода, затем полистирол.)

Модуль упругости Сила требуется, чтобы растянуть пластик в одном направлении.

Прочность на растяжение прочность пластика.(Сила, которая должна быть приложена за один направлении, чтобы растянуть пластик, пока он не порвется.)

Устойчивость Способность пластика, устойчивого к истиранию и износу.

Показатель преломления Степень на который пластик влияет на свет, когда он проходит через полимер. (Пропускает ли он свет, как ПММА, или поглощает легкий как ПВХ?)

Сопротивление электрическому току материал изолятор, как и большинство полимеров, или он проводит электрический ток? (Появляется растущий интерес к проведению полимеры, которые можно заряжать и разряжать, и Фотопроводящие полимеры, способные накапливать электрический заряд при подвергается воздействию света.)


Эксклюзионная хроматография для полимеров и покрытий

Теодор Провдер

Технологии покрытий на водной основе, покрытий с высоким содержанием твердых частиц, порошковых и радиационно-отверждаемых покрытий обычно требуют латексных полимеров с высокой молекулярной массой или специально разработанных низкомолекулярных полимеров, олигомеров и реактивных добавок. Дизайн этих смоляных материалов требует информации о молекулярно-массовом распределении (MWD) в диапазонах очень высокой и очень низкой молекулярной массы, которые доступны с помощью эксклюзионной хроматографии (SEC).Кроме того, существует потребность в информации о композиционном распределении в зависимости от молекулярной массы, особенно для олигомеров; абсолютная информация о MWD, особенно для водорастворимых полимеров; и информацию о разветвлении цепи для высокомолекулярных полимеров.

В этом обзоре обсуждаются механизм разделения SEC, методы калибровки молекулярной массы, включая использование гидродинамического объема, методы обработки данных и определение разветвленности полимерной цепи. Использование чувствительных к размеру молекул детекторов (вискозиметр, светорассеяние) и композиционно-чувствительных детекторов (УФ-видимый, ИК) обсуждается в контексте иллюстративных качественных и количественных примеров.Практика SEC-анализа олигомеров с высоким разрешением обсуждается и иллюстрируется примерами решения задач.

ВВЕДЕНИЕ

За последние несколько десятилетий были разработаны новые технологии покрытий, такие как покрытия с высоким содержанием твердых частиц, порошковые, водоразбавляемые и отверждаемые излучением, для решения следующих задач: (а) правительственные постановления в области экологии [летучие органические соединения (ЛОС) выбросы]; (b) долгосрочное увеличение стоимости энергии и растворителей на нефтяной основе; (в) более активное общественное потребительство; и (d) постоянная потребность в экономичных, высокоэффективных покрытиях в высококонкурентной и глобальной деловой среде.

Эти новые технологии покрытий требуют использования воды в качестве основного растворителя водорастворимых или высокомолекулярных латексных полимеров или использования стратегически разработанных низкомолекулярных полимеров, олигомеров и реактивных добавок, которые при дальнейшем взаимодействии дают высокие -молекулярные и сшитые полимеры. Знание молекулярной массы и молекулярно-массового распределения (ММР) полимерных компонентов в системе покрытий имеет важное значение для оптимизации конструкции полимера с учетом конкретных свойств конечного использования.

С момента своего появления много десятилетий назад гель-проникающая хроматография (ГПХ) 1 или эксклюзионная хроматография (ЭХ) стала важным и практичным инструментом для
определения ММР полимеров. Были опубликованы многочисленные исследования по использованию SEC в пластмассах, эластомерах,
и системах покрытий, включая несколько монографий 2-15 . С появлением высокоэффективных колонок разрешение в области более низких молекулярных масс (молекулярные массы в диапазоне от 200 до 10 000) значительно улучшилось, а скорость анализа возросла.Эти особенности делают высокопроизводительную SEC (HPSEC) незаменимым инструментом для определения характеристик олигомеров и полимеров, используемых в экологически безопасных системах покрытий.

Механизм разделения SEC

Эксклюзионная хроматография разделяет молекулы полимера по их молекулярному размеру или «гидродинамическому объему» в растворе. Разделение происходит по мере того, как молекулы полимера элюируют через одну или несколько колонок, заполненных пористой подложкой. Молекулы меньшего размера задерживаются в порах в большей степени, чем молекулы большего размера.В результате молекула наибольшего размера (или молекула, имеющая наибольший гидродинамический объем) элюируется из колонки первой, за ней следуют более мелкие молекулы.

Объем жидкости, при котором растворенное вещество элюируется из колонки, или объем жидкости, соответствующий задержанию растворенного вещества в колонке, известен как удерживаемый объем (V R ) и связан с физическими параметрами колонки. , такие как промежуточный (пустой) объем (V 0 ) и внутренний объем пор.Зависимость размера молекул в растворе от удерживаемого объема схематически показана на рис. 1 . Объем пустот V 0 соответствует полному исключению молекул растворенного вещества из пор. Исключенные молекулы растворенного вещества значительно больше, чем поры самого большого доступного размера. Между V 0 и V R молекулы растворенного вещества селективно разделяются на основе их молекулярного размера в растворе.

За пределами общего объема колонки V T разделение не будет достигнуто с помощью механизма жидкостной эксклюзионной хроматографии.Если кажется, что молекулы разделяются за пределами V T , они удерживаются на подложке колонки с помощью аффинного механизма. Фундаментальные аспекты механизма разделения SEC были теоретически рассмотрены Casassa et al. 16-20 , Giddings 21 и Yau et al. 22, 23 Эти обработки основаны на равновесном распределении частиц между подвижной фазой в промежуточном объеме и частицами в поровом объеме опоры колонки.

ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ В ЦИФРОВОМ ВЫПУСКЕ
COATINGSTECH ЗА АПРЕЛЬ 2021 ГОДА .

 

Основы полимеров Удивительный гид и легко поняты 2021

1843

1951

1839

полистирол был найден Eduard Simon

1843

вулканизация резины делается путем смешивания его сера. Это было разработано Hancock в Англии и Goodyear в США.

1862

На международной выставке в Лондоне Александр Паркс продемонстрировал Parkesine, который разработан с использованием нитрата целлюлозы .

1868

Нитрат целлюлозы был смешан с камфорой для производства целлулоида братьями Хаятт в Америке. Целлулоид оказался нестабильным, что привело к образованию ацетата целлюлозы. Наряду с этим были также сформулированы несколько первых технологий производства пластмассовой массы . Некоторые из них – выдувное формование, экструзия и компрессионное формование.

1869

Права на производство паркезина в Англии были получены Дэниелом Спиллом.Затем он также производил Xylonite и Ivoride после основания Xylonite Company.

1872

Поливинилхлорид (ПВХ) был изобретен, в частности, Ойгеном Бауманом.

1907

Первый синтетический термопласт, бакелит или фенолформальдегид был изготовлен Лео Бакеландом. В настоящее время он широко известен как фенольная смола, и его отливают, чтобы иметь пигменты, подобные тем, которые содержатся в ониксе, нефрите, мраморе и янтаре.

1910

Лаки на основе ацетата целлюлозы и пластиковая пленка были модифицированы и доведены до совершенства братьями Дрейфус.

1912

Поливинилацетат был найден Фрицем Клатте. Он также разработал новый процесс производства ПВХ и запатентовал его.

1930

Синтетический каучук, нейлон и тефлон были произведены компанией DuPont в США.

1933

Полиэтилен был обнаружен ICI.

1937

Полиуретан был запатентован Отто Байером.

Акрилонитрил Бутадиенский стирол (ABS)

1951

1951

Полиэтилен высокой плотности и кристаллический полипропилен были обнаружены Полом Хоганом и Робертским банкам Филлипс.

1953

Полимеризация полиэтилена проводилась при низком давлении с помощью катализаторов Циглера .

1954

Джулио Натта открыл полипропилен .

1958

Начат серийный выпуск поликарбоната .

1987

Полиацетилен , полимер с вдвое большей электропроводностью, чем у меди, был произведен компанией BASF в Германии.

Полимерные поверхности

Наши услуги

  • консультации
  • технико-экономические обоснования
  • разработка технологий
  • масштабирование
  • мониторинг и управление процессом
  • выбор оборудования
  • обеспечение качества
  • обучение персонала

Наши технологии

  • активация и функционализация плазмой низкого давления
  • плазменное осаждение тонких пленок
  • фотохимическая функционализация, в частности вакуумно-ультрафиолетовым эксимерным излучением
  • улучшенная обработка пламенем
  • функционализация полимерных поверхностей с использованием химических реакций в газовой и жидкой фазах
  • полиграфическая химия
  • анализ поверхности

 

Наше оборудование

Наше оборудование варьируется от лабораторного до небольшого промышленного масштаба.Мы можем проводить плазменную обработку в камере до 0,4 м 3 . Полотна (пленки, ткани) шириной до 30 см можно обрабатывать плазмой низкого давления, а также короной (диэлектрический барьерный разряд), пламенем, лампами ВУФ, различными способами печати при атмосферном давлении.

Для анализа поверхностей и тонких пленок мы используем самое современное оборудование.

Новый прибор XPS

Совсем недавно мы установили новую машину XPS нашей марки .С Kratos Axis Supra+ мы вступаем в новую эру анализа поверхности в нашем институте.

Разумеется, мы предлагаем анализ поверхности s в качестве услуги . Наши клиенты получают выгоду не только от высокотехнологичного аналитического оборудования, но и от нашего опыта работы с полимерами.

Фраунгофер ПОЛО

Вместе с коллегами Фраунгофера мы объединили наши компетенции и оборудование в области полимерных поверхностей. Мы также можем поддерживать наших клиентов в сложных проектах. Fraunhofer POLO может реализовать комплексные проекты для клиентов, разрабатывая новые концепции, инновационные процессы и современные материалы на основе поверхностей из пластмасс и натуральных полимеров.

Плазма Германия

Мы делимся своим опытом с компаниями, университетами и научно-исследовательскими институтами в Германии и способствуем распространению знаний о технологиях обработки поверхностей, активно участвуя в Plasma Germany (нем.). В частности, в области плазмы и полимеров мы способствуем обмену опытом.

R2R-Net

Непрерывные процессы с рулона на рулон (R2R) являются важным путем для увеличения масштабов функционализации поверхности плоских подложек.Мы объединили свою деятельность в этой области с другими, когда основали R2R-Net.

R2R-Net — это попытка объединить компании и учреждения, работающие в области функционализации поверхности R2R. Узнать подробности и присоединиться можно здесь.

Долговременные свойства полимера – не пугайся, просто расслабься и избавься от стресса

Полимеры подвергаются ползучести и релаксации напряжений в течение длительного времени. периоды времени, которые могут нанести ущерб функционированию продуктов medtech.Когда при разработке медицинских устройств, содержащих полимеры, важно понимать различия, сходства, тестирование и стратегии смягчения последствий двух явления.

Основное различие между ползучестью и релаксацией напряжения заключается в том, как на них действуют напряжение и деформация, как показано на этом рисунке.

При ползучести к материалу прикладывается постоянная сила, и материал перемещается (ΔL). Для релаксации напряжения материалу передается деформация, и напряжение, с которым материал сопротивляется деформации, со временем уменьшается.Ниже приведены некоторые примеры из реальной жизни:

  • Ползучесть:
    • Большая металлическая пружина прикладывает почти постоянное усилие к взаимодействующим частям, когда они медленно ползут внутри полимерного автоинжектора.
    • Пациенту накладывают пластиковую повязку для фиксации внутривенного катетера. Через пару дней из-за постоянной нагрузки на нее она растягивается и ослабевает.
  • Релаксация напряжения:
    • Полимерная пружина используется для приложения усилия к флакону, чтобы удерживать его в выравнивании в диагностическом приборе, но со временем сила уменьшается, и флакон больше не выровнен.
    • Полностью пластиковый зажим открывается и надевается на группу кабелей для управления их положением. Со временем зажим оказывает меньшее сжимающее усилие, и кабели могут двигаться.

Что вызывает эти изменения свойств материала? Основные причины ползучести и релаксации напряжений одни и те же. Например, полимер с низкой ползучестью также будет иметь низкую релаксацию напряжения. Оба зависят от того, насколько относительное движение происходит между полимерными цепями.

Движение является функцией одного или нескольких из следующих факторов:

  • Кристалличность – Некоторые полимерные цепи упаковываются в кристаллическую ориентацию, а те, которые этого не делают, считаются аморфными.Кристаллические области гораздо плотнее и аккуратнее упаковываются в организованные структуры, чем их аморфные аналоги, что значительно снижает подвижность полимерной цепи. Поскольку кристаллические полимерные цепи не могут двигаться независимо, полимеры с высоким процентным содержанием кристаллов имеют низкую ползучесть и релаксацию напряжений. Примером высококристаллического полимера с низкой ползучести является полиоксиметилен (ПОМ).
  • Полимерные боковые группы – Полимеры с более крупные боковые группы имеют меньшую относительную подвижность, чем группы с малыми боковыми группы.Представьте полимерную цепь как удлинитель. Когда у тебя много коротких удлинители, они легко скользят друг по другу. Теперь представьте, что удлинитель имеет лампы, прикрепленные радиально во всех направлениях вдоль его длина. Эти светлые пряди трудно скользить одна по другой. Это разница между полиэтиленом (ПЭ), удлинителем и полипропиленом (ПП), светлая прядь. Как видно из этого упрощения, ПП имеет меньшая ползучесть и релаксация напряжений, чем у полиэтилена.
  • Молекулярный вес – Вмешивающийся фактор заключается в том, что молекулярная масса (MW) также играет роль.Чем выше МВт, тем дольше полимерной цепи, тем ниже показатель текучести расплава и тем труднее его получить полимерные цепи двигаться независимо друг от друга. Следовательно, более высокая МВ также имеет лучшую устойчивость к ползучести и релаксации напряжений.
  • Наполнители и температура стеклования – Наполнители обычно уменьшают подвижность полимерной цепи и увеличивают модуль материала; оба делают их более устойчивыми к ползучести и релаксации напряжения. Стеклянные волокна часто используется для усиления нейлона.Это химический компатибилизатор, называемый проклейкой, который химически связывает стекло с нейлоном, так что полимерные цепи имеют трудности при движении относительно стекла и наоборот. Стекло имеет много более высокий модуль, чем у нейлона, поэтому стеклонаполненный композит имеет более высокий модуль чем чистый полимер. Когда к наполненному нейлону прикладывается напряжение, меньше деформации передается из-за более высокого модуля, а это означает, что ползучесть также будет уменьшенный.

Долговременная ползучесть и релаксация напряжения могут быть оценены по краткосрочные испытания, когда используются методы наложения время-температура (TTS). реализуется с помощью динамического механического анализатора (DMA).Потому что ползучесть и стресс расслабление может занять месяцы или годы, прежде чем появится при обычном использовании, полезно ускорить процесс тестирования. DMA может оказывать контролируемое напряжение или окрашивать на полимер при заданной температуре. Серия ползучести или стресса Релаксационные тесты могут быть выполнены при интересующей температуре, а также несколько повышенных температур. Повышенные температуры не должны находиться в пределах 10°C температуры стеклования, потому что происходит ступенчатое изменение реакция полимера, влияющая на точность предсказания будущего полимера производительность при более низкой температуре.

После того, как все данные будут собраны, более высокая температура точки данных накладываются на более длительные периоды времени с самой высокой температурой смещается на максимальное время. После смещения все данные составляют один мастер кривая, которая предсказывает долговременную ползучесть или релаксацию напряжения. Время-температура Тестирование суперпозиции может быть завершено примерно за одну неделю и может предсказать состояние полимера. ответ на несколько лет вперед.

Поскольку большинство медицинских изделий рассчитаны на длительный срок службы. лет, при разработке продукта необходимо учитывать долговременные свойства полимера и выбор материала.Даже одноразовые медицинские устройства, такие как автоинъекторы, могут быть собраны за годы до использования. Дизайн и материал приходят вместе, чтобы определить степень ползучести или релаксации напряжения в вашем изделии. Уровни напряжения или загрязнения, воздействующие на полимер, трудно определить. измерять, но легко моделировать с помощью анализа методом конечных элементов (FEA). Хорошо понятный конструкция с полимером, устойчивым к ползучести, может продлить срок службы продукта, даже если на него постоянно давит большая сила пружины.


Вы столкнулись со сбоями в работе стареющих пластиковых изделий? ЭВИ может помочь.Чтобы узнать больше, свяжитесь с Джеффом Эллисом по телефону [email protected] или 614.688.5114.

Чтобы прочитать больше статей о предотвращении разрушения материалов в пластиковых изделиях, нажмите на кнопку ниже:

Спектроскопия диффузионного порядка (DOSY) применительно к полимерам

Спектроскопия упорядоченной диффузии (DOSY) — хорошо зарекомендовавший себя метод ЯМР, который позволяет получить данные о коэффициентах диффузии для отдельных резонансов в спектрах ЯМР. DOSY в основном используется для анализа смесей малых молекул и олигомерного состояния биомолекул.DOSY также использовался для анализа полимеров и изучения свойств мицеллообразования, но для полимеров рекомендуются другие параметры сбора и обработки. В частности, молекулярная дисперсия полимеров и мицелл не соответствует физическим ограничениям DOSY. Уверенность в качестве опубликованных данных DOSY снижается, если критические параметры плохо оптимизированы или не сообщаются. В этом учебном пособии представлена ​​«десятка лучших» параметров DOSY, объяснение их источника и важности, а также предлагаемые начальные параметры и оптимизация для образцов полимера/мицеллы.Следуя этим рекомендациям, DOSY может превратиться из случайного метода подтверждения данных, полученных с помощью других экспериментальных методов, в метод, который сам по себе предоставляет убедительные физические доказательства, как и предполагали создатели DOSY.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.