Полимер это материал: Что такое полимерные материалы, их свойства и применение?

alexxlab | 06.07.1980 | 0 | Разное

Содержание

Полимеры и использование полимерных материалов

Автор: Прогресс Технологий 14.10.2016 10820 Просмотров

КАК ПОЛУЧАЮТ ПОЛИМЕРЫ

Слово «полимер» в переводе с греческого означает «многообразный» или «многосоставный». Сегодня именно так называют высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок, соединенных химическими связями. Такие соединения являются главной составляющей полимерного материала — связующим, выполняющим роль полимерной матрицы. При изготовлении изделия — будь то деталь или материал дорожного покрытия — состояние полимеров вязкотекучее или эластичное, а при его эксплуатации — стеклообразное или кристаллическое. В строительном деле наиболее широко применяют синтетические, искусственные полимеры, которые иногда также называют смолами. Как правило, наименование материала отражает название полимера, который входит в его состав.

Есть два основных способа получить полимер: полимеризация и поликонденсация. При первом молекула полимера образуется путем последовательного присоединения молекул одного или нескольких низкомолекулярных веществ (мономеров) к растущему активному центру — при этом химический состав полученного таким образом полимера соответствует химическому составу исходного мономера; единственным же продуктом реакции в большинстве случаев является полимер. При втором же способе, поликонденсации, полимеры образуются при нагревании или под действием катализаторов — процесс при этом сопровождается обязательным выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта, галогеноводорода и т. д.). Химический состав получаемых таким образом смол отличается от химического состава исходных продуктов, так как при реакции выделяются побочные продукты.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Полимерные материалы принято под- разделять на группы в соответствии с характером процессов, происходящих при формировании изделий. Такая классификация включает в себя:

Термопласты, или термопластичные полимеры, чье затвердевание обратимо. Они обладают способностью при нагревании вновь приобретать вязкотекучее состояние. В сложных по форме изделиях термопластичные полимеры легко формуются и надежно свариваются. Большая часть термопластов растворяются в органических растворителях, а при повышении температуры их механические свойства снижаются. Это объясняется линейным строением молекул полимера: слабой связью молекул друг с другом, ее ослабеванием при нагревании и неспособностью к образованию сшитых макромолекул.

Самые известные и широко распространенные представители термопластичных полимеров — полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др. Теплостойкость термопластов (ненаполненных) лежит в пределах 60-100 °С, коэффициент термического расширения ~10~4 «С»1. Даже при незначительном изменении температуры свойства термопластов резко изменяются; их деформационная устойчивость под нагрузкой низкая. В то же время термопласты отличаются хорошей растяжимостью и гибкостью. Термопласты, как правило, получают путем полимеризации.

Реактопласты, или термореактивные полимеры, при нагревании отвердевают необратимо. Их первоначальные свойства и способность плавиться не восстанавливаются. Их отверждение — результат химических реакций образования трехмерных полимеров (вследствие сшивания линейных молекул в пространственные структуры, происходящего с помощью сшивающих агентов или за счет активных групп самих полимеров). Термореактивные полимеры после отвердевания не растворяются в растворителях, но в некоторых из них могут набухать. Если температура повышается до определенного предела, реактопласты сперва несколько изменяют свои свойства, а затем происходит их разложение (термодеструкция). Теплостойкость отвержденных реактопластов достигает пределов 250-300 °С. Прочность и твердость термореактивных полимеров выше, чем у термопластов. Кроме того, им свойственна водостойкость. К этой группе полимеров относятся поликонденсационные смолы: феноло-формальдегидные, эпоксидные и другие.

ПРИМЕНЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Итак, полезными свойствами синтетических полимерных материалов являются их химическая стойкость, водонепроницаемость и устойчивость к воздействию микроорганизмов, что позволяем широко их применять. При изготовлении строительных конструкций распространение получили стекло- и древесные пластики, полимербетоны; для производства отделочных материалов — пено- и сотопласты. Области использования строительных пластмасс довольно разнообразны, при этом можно выделить основные требования, применяемые к материалам такого рода.

В первую очередь это возможность длительной эксплуатации и сравнительно высокая механическая прочность. Сравнительно с неорганическими материалами, применяемыми в строительстве, молекулярная решетка у органических полимеров — одна из самых непрочных. Поэтому эксплуатация пластмасс возможна при невысоких температурах; подвержены они и разрушению от окисления — в результате этих процессов физико-химические и технические показатели полимеров необратимо меняются. Именно влияние этих воздействий имеют в виду, когда говорят о старении полимерных материалов и изготавливаемых из них изделий.

В дорожном строительстве полимеры используются в процессе приготовления так называемых полимерцементных бетонов. Они представляют собой смеси цемента и полимеров с наполнителями (или без них). Цемент, вступая в химическое взаимодействие с водой, образует цементный камень, соединяющий частицы наполнителя в монолит. Равномерно распределенный в бетоне полимер улучшает сцепление цементного камня с на- полнителем и отдельных цементных зерен между собой.

Такие полимерные материалы, как бутадиеновый и хлоропреновый синтетический каучук, легли в основу рецептуры составов латексцементных бетонов (полимерцементные бетоны, содержащие полимер в виде латекса). Бетоны, содержащие синтетические латексы и эмульсии регенерированного каучука, применяют для изготовления дорожных и аэродромных покрытий. К основным полимерным связующим относят также поливинилацетатные эмульсии, дивинилстирольные, дивинилнитрильные и карбоксилатные латексы и латекс сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом. В качестве стабилизаторов смесей водных дисперсий полимеров с цементом часто используют казеин, кальцинированную соду, поташ, метилцеллюлозу. Роль наполнителей в бетонах могут выполнять кварцевая мука и песок, искусственные пески, крошка известняка и скальных пород.

Полимеры входят в состав лакокрасочных материалов, а также материалов защитных и декоративных покрытий. Полимерное связующее должно обеспечивать им достаточную твердость, необходимую эластичность, повышенную износостойкость и гидравлическую устойчивость. Поэтому направление исследований в этой области связано зачастую с исследованиями кинетики отверждения термопластичных, в частности полиуретанов и феноксисмол, продуктов очистки эпоксидных полимеров, используемых для производства таких покрытий.

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ И КРОВЛИ

Кроме вышеописанных традиционных способов использования полимеров в строительстве, включая дорожное, есть и другие — с каждым годом количество технологий, предполагающих использование полимерных материалов, увеличивается. Появляются новые материалы — отделочные, теплоизоляционные, звукоизоляционные, — разработанные с применением метода макромолекулярного проектирования, основывающегося на особых свойствах полимеров. Это клеи, мастики, лаки, арматура, трубы, кровельные материалы и многое другое, необходимое при строительстве, ремонтных работах, гидроизоляции и отделке. На сегодняшний день около сорока видов полимеров применяются достаточно широко, позволяя изготавливать различные модификации строительных и декоративных материалов; еще несколько десятков имеют высокий промышленный потенциал и проходят испытания в лабораториях по всему миру.

Стоит отдельно сказать о материалах для гидроизоляции, производимых на полимерной основе. Прежде всего это так называемые полимерные композиты, часто для краткости обозначающиеся аббревиатурой ПМК. В строительной сфере наиболее распространено применение ПМК на основе базальтового пластика и стеклопластика. Из последнего изготавливают здания и отдельные архитектурные элементы: балки, стеновые панели, светопрозрачные конструкции, в качестве заполнения в которых используется монолитный или сотовый поликарбонат.

Стоимость базальтового пластика существенно выше, чем у стеклопластика, поэтому его используют не так широко. При этом базальтовый пластик имеет больший потенциал за счет своих полезных свойств и характеристик — включая, помимо всего прочего, высокую экологичность. Из этого материала выполняется монтажная арматура, а также элементы конструкций для строительства тоннелей, мостов, технических сооружений, плотин.

Качество изделий существенно повышается, если в их состав входят полимерные материалы. Современные конструкции, возводимые с целью защиты от атмосферной влаги и воды, часто изготавливают с применением полимерных гидроизоляционных материалов. Благодаря им срок службы таких конструкций может превышать пятьдесят лет.

В производстве кровель полимеры также широко используют. Прежде всего это материалы, в состав которых входят бутизол, изолен, хайполон, трокал, ВСП-55, неоплен и другие виды полимеров. Конкретная рецептура изготовления кровельных материалов при этом зависит от климатических условий зоны, где они будут эксплуатироваться, специфики их монтажа и так далее. Например, элон — один из тех полимеров, которые устойчивы к действию низких температур, поэтому производители охотно используют его в процессе изготовления так называемых «ковров», чья площадь может составлять 400 и более квадратных метров.

Другой полимер, кромэл, отличается высокой стойкостью к негативному действию разного рода агрессивных сред, а также устойчив к ультрафиолету и озону. Из-за этих качеств кромэла его часто используют при изготовлении гидроизоляционных материалов.

Завершая разговор о полимерах, нужно заметить, что своего рода обратной стороной широкого применения полимеров в современном мире, ограничивающей их использование, является токсичность целого ряда этих материалов. Помимо этого, токсичными в большей или меньшей степени могут быть разного рода добавки к полимерам, красители, стабилизаторы, пластификаторы. Именно поэтому, определяясь с материалами для строительства, ремонта, декоративных работ, необходимо особенно тщательным образом изучить данные о химическом составе того или иного полимера и в целом подробно ознакомиться с описанием его свойств. В современной практике в большинстве стран, включая Россию, почти каждый материал, произведенный на основе или с использованием полимеров, должен быть снабжен соответствующим гигиеническим сертификатом — за исключением разве что тех, которые применяются во внутренних частях конструкций и не имеют контакта ни с внешней средой, ни с человеком и его жизнедеятельностью. При демонтаже объектов строительства утилизация конструкций, изготовленных из материалов, содержащих в своем составе полимеры, требует особых условий. Но это уже тема отдельного большого разговора.

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

Полимер это что за материал


Полимерные материалы

Развитие современных технологий привело к появлению материалов, которые обладают исключительными эксплуатационными качествами. Полимерные материалы могут обладать молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольким миллионов. Основные качества подобных материалов определяют их большое распространение. С каждым годом на долю полимеров приходится все большее количество выпускаемой продукции. Именно поэтому рассмотрим их особенности подробнее.

Полимерные материалы

Свойства полимеров

Применение полимеров весьма обширно. Это связано с особыми качествами, которых обладает рассматриваемый материал. Сегодня полимерные материалы встречаются в самых различных областях, присутствуют практически в каждом доме. Процесс производства полимерных материалов постоянно совершенствуется, проводится изменение состава, за счет чего он приобретает новые эксплуатационные качества.

Физические свойства полимеров можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Низкий показатель коэффициента теплопроводности. Именно поэтому некоторые полимеры могут применяться в качестве изоляции при проведении некоторых работ.
  2. Высокий показатель ТКЛР обуславливается относительно высокой подвижностью связей и постоянной сменой коэффициента деформации.
  3. Несмотря на высокий показатель ТКЛР, полимерные материалы идеально подходят для напыления. В последнее время часто можно встретить ситуацию, когда полимер наносится на поверхность в виде тонкого слоя для придания металлу и другим материал антикоррозионных качеств. Современные технологии нанесения позволяют получать тонкую защитную пленку.
  4. Удельная масса может варьироваться в достаточно большом диапазоне в зависимости от особенностей конкретного состава.
  5. Довольно высокий предел прочности от части вызван повышенной пластичностью. Конечно, показатель существенно уступает тем, которые имеет металл или сплавы.
  6. Прочность полимеров относительно невысокая. Для того чтобы повысить значение ударной вязкости проводится добавление в состав различных дополнительных компонентов, за счет чего получаются особые разновидности полимеров.
  7. Стоит учитывать низкую рабочую температуру. Полимерные материалы плохо справляются с нагревом. Именно поэтому многие варианты исполнения могут работать при температуре не выше 80 градусов Цельсия. Если превысить рекомендуемый температурный порог, то есть вероятность, что сильный нагрев станет причиной повышения пластичности полимерного материала. Слишком высокая пластичность становится причиной снижения прочности и изменение других физических свойств.
  8. Удельное сопротивление может варьироваться в достаточно большом диапазоне. Примером таких полимеров назовем ПВХ твердый, который имеет 1017 Ом×см.
  9. Многие полимерные материалы имеют повышенную горючесть. Этот момент определяет то, что в некоторых отраслях промышленности использовать полимеры нельзя. Кроме этого химический состав определяет то, что при горении могут выделять токсичные вещества или едкий дым.
  10. При применении особой технологии производства поверхность может иметь сниженный показатель коэффициента трения по стали. За счет этого покрытие служит намного дольше, и на нем не появляются дефекты.
  11. Коэффициент линейного расширения составляет от 70 до 200 10-6 на градус Цельсия.

Напольное покрытие из вспененного полимерного материала

Рассматривая характеристики распространенных полимеров, не стоит забывать о нижеприведенных качествах:

  1. Хорошие диэлектрические свойства позволяют использовать полимерный материал без опаски поражения электричеством. Именно поэтому полимеры довольно часто применяют при создании инструментов и оборудования, предназначенного для работы с электричеством.
  2. Линейные полимеры способны восстанавливать свою первоначальную форму после длительного воздействия нагрузки. Примером можно назвать воздействие поперечной нагрузки, которая изгибает деталь, но после ее пропадания форма не сохраняется.
  3. Важное качество всех полимеров – существенное изменение эксплуатационных качеств при введении небольшого количества примесей.
  4. Сегодня полимерные материалы встречаются в самых различных агрегатных состояниях. Примером можно назвать клей, смазку, герметик, краски, некоторые твердые полимерные материалы. Большое распространение получили твердые пластмассы, которые используются при производстве самого различного оборудования. Как ранее было отмечено, вещество обладает высокой эластичностью, за счет чего был получен силикон, резина, поролон и другие подобные полимерные материалы.

Стоит учитывать тот момент, что химический состав полимерных материалов может существенно отличаться. В ГОСТ представлена процедура качественной оценки, которая основана на баллах.

Большое распространение полимерные материалы получили в промышленности, так как имеют повышенную стойкость к неорганическим реактивам. Именно поэтому они применяются при производстве баков для чистой воды или особо чистых реактивов.

Вся приведенная выше информация определяет то, что полимеры получили просто огромное распространение в самых различных отраслях. Однако не стоит забывать, что насчитывается несколько десятков основных типов полимерных материалов, все они обладают своими определенными качествами. Именно поэтому следует подробно рассмотреть классификацию полимерных материалов.

Классификация полимеров

Есть довольно большое количество показателей, по которым синтетические полимерные материалы могут классифицироваться. При этом классификация затрагивает и основные эксплуатационные качества. Именно поэтому рассмотрим разновидности полимерных материалов подробнее.

Классификация проводится по агрегатному состоянию:

  1. Твердые. Практически все люди знакомы с полимерами, так как они используются при изготовлении корпусов бытовой техники и других предметов быты. Другое название этого материала – пластмасса. В твердой форме полимерный материал обладает достаточно высокой прочностью и пластичностью.
  2. Эластичные материалы. Высокая эластичность структуры получила применение при производстве резины, поролона, силикона и других подобных материалов. Большая часть встречается в строительстве в качестве изоляции, что также связано с основными эксплуатационными качествами.
  3. Жидкости. На основе полимеров производится достаточно большое количество самых различных жидких веществ, большая часть которых также применима в строительстве. Примером назовем краски, лаки, герметики и многое другое.
Жидкие полимеры — краски Эластичные полимеры — резиновое покрытие

Различные виды полимерных материалов обладают разными эксплуатационными качествами. Именно поэтому следует рассматривать их особенности. Есть в продаже полимеры, которые до соединения находятся в жидком состоянии, но после вступления в реакцию становятся твердыми.

Классификация полимеров по происхождению:

  1. Искусственные вещества, характеризующиеся высокомолекулярной массой.
  2. Биополимеры, которые еще называют природными.
  3. Синтетические.

Большее распространение получили полимерные материалы синтетического происхождения, так как за счет смешивания самых различных веществ достигаются исключительные эксплуатационные качества. Искусственные полимеры сегодня встречаются практически в каждом доме.

Классификация синтетических материалов проводится также по особенностям молекулярной сетки:

  1. Линейные.
  2. Разветвленные.
  3. Пространственные.

Варианты структуры полимеров

Классификация проводится и по природе гетероатома:

  1. В главную цепь может входить атом кислорода. Подобное строение цепочки позволяет получить сложные и простые полиэфиры и перекиси.
  2. ВМС, которые характеризуются наличием атома серы в основной цепочке. За счет подобного строения получают политиоэфиры.
  3. Можно встретить и соединения, в главной цепочке которых есть атомы фосфора.
  4. В главную цепочку могут входить и атомы кислорода и с азотом. Наиболее распространенным примером подобного строения можно назвать полиуретаны.
  5. Полиамины и полиамиды – яркие представители полимерных материалов, которые в своей главной цепочке имеют атомы азота.

Кроме этого выделяют две большие группы полимерных материалов:

  1. Карбоцепные – вариант, который имеет основную цепочку макромолекулы ВМС с одним атомом углерода.
  2. Гетероцепные – структура, которая кроме атома углерода имеет и атомы других веществ.

Существует просто огромное количество разновидностей карбоцепных полимеров:

  1. Высокомолекулярные соединения, которые называют тефлоном.
  2. Полимерные спирты.
  3. Структуры с насыщенными главными цепочками.
  4. Цепочки с насыщенными основными связями, которые представлены полиэтиленом и полипропиленом. Отметим, что сегодня подобные разновидности полимеров получили просто огромное распространение, их применяют при производстве строительных материалов и других вещей.
  5. ВМС, которые получаются на основе переработки спиртов.
  6. Вещества, полученные при переработке карбоновой кислоты.
  7. Вещества, полученные на основе нитрилов.
  8. Материалы, которые были получены на основе ароматических углеводородов. Самым распространенным представителем этой группы является полистирол. Он получил широкое применение по причине высоких изоляционных качеств. Сегодня полистирол используют для изоляции жилых и нежилых помещений, транспортных средств и другой техники.

Полимеры

Вся приведенная выше информация определяет то, что существует просто огромное количество разновидностей полимерных материалов. Этот момент также определяет их широкое распространение, применение практически во всех отраслях промышленности и сферах деятельности человека.

Применение полимеров

Современная экономика и жизнь людей просто не может обойтись без полимерных материалов. Это связано с тем, что они обладают относительно невысокой стоимостью, при необходимости основные эксплуатационные качества могут изменяться под конкретные задачи.

Применение полимерных материалов

Рассматривая применение полимеров, следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

  1. Активное производство началось в начале 20 века. Изначально технология производства заключалась в переработке низкомолекулярного сырья и целлюлозы. В результате их переработки появились краски и пленки.
  2. Современные полимеры повлияли на развитие всех отраслей промышленности. В момент развития кинематографа появление прозрачных пленок позволило снимать первые картины.
  3. В современном мире рассматриваемые полимерные материалы применяется практически во всех отраслях промышленности. Примером можно назвать использование полимеров при производстве игрушек, оборудования, лекарственных средств, тканей, строительных материалов и многого другого. Кроме этого они становятся частью других материалов для изменения их основных эксплуатационных качеств, применяются при обработке натуральной кожи или резины. За счет применения пластика производители смогли снизить стоимость компьютеров и мобильных девайсов, сделать их легче и тоньше. Если сравнить металл и полимеры, то разница в стоимости может быть просто огромной.
  4. Совершенствование технологии производства полимерных материалов привело к появлению более современных композитов, которые стали использовать в машиностроении и многих других отраслях промышленности.
  5. Применение полимера связано и с космосом. Можно назвать примером создание как летальных аппаратов, так и различных спутников. Существенное снижение массы позволяет с меньшими затратами преодолеть земное притяжение. Кроме этого полимеры хорошо известны тем, что выдерживают воздействие окружающей среды, представленное перепадами температуры и влажности.

Изначально в качестве сырья при производстве полимеров использовали низкокачественные низкомолекулярные вещества. Именно поэтому у них было огромное количество недостатков. Однако совершенствование технологий производства привело к тому, что сегодня полимеры обладают высокой безопасностью при применении, не выделяют вредных веществ в окружающую среду. Поэтому они стали все чаще использоваться при изготовлении вещей, применяемых в быту.

В заключение отметим, что рассматриваемая область постоянно развивается, за счет чего стали появляться композитные материалы. Они обходятся намного дороже полимеров, но при этом обладают исключительными физическими, химическими и механическими качествами. В ближайшее время полимерные материалы будут все также активно применяться в самых различных областях, так как альтернативы для их замены пока не существует.

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

Полимерные материалы и их классификация

Все, что окружает человека в быту, на работе или транспорте – изготовлено из материалов, которые обладают различными свойствами и характеристиками. Искусственное сырье создается человеком с помощью прогрессивных технологий, которые периодически обновляются. К такому ресурсу относят полимерные материалы, в состав которых входят как натуральные, так и искусственные элементы.

С каждым годом доля искусственных материалов, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, увеличивается благодаря разнообразию физических свойств и структуры такого сырья, как полимерные материалы. Благодаря большому количеству мономерных звеньев в структуре молекулы полимера, такой материал обладает прочностью наряду с эластичностью и практичностью. Молекулярная масса полимерного сырья имеет высокую массу, которая может измеряться как несколькими тысячами единиц, так и несколькими миллионами.

Полимерные материалы, в большей степени состоят из органики, при этом часто попадается и неорганический полимер. Изготавливают сырье синтетическими методами, с помощью соединения природных элементов по технологии полимеризации, конденсации или другого химического процесса. Составляющими элементами такого ресурса, как полимерные материалы являются:

  • нуклеиновые кислоты;
  • каучук;
  • белки;
  • полисахариды;
  • другие подобные элементы.

Прочность материалов достигается за счет повторения высокомолекулярных типов групп атомов, такое сырье называют сотополимером или гетерополимером. Характерным признаком ресурса является периодическое повторение структурного фрагмента, так называемого – мономерного звена. Примером такого повторения может быть поливинилхлорид или каучук.

При наличии слабой связи между макромолекулами полимерные материалы называют термопластами, наличие химической связи между звеньями позволяет отнести сырье к реактопластам. К линейному характеру соединений относят целлюлозу, а к разветвленному – амилопектин. Существуют также разновидности более сложных трехмерных пространственных связей.

Классификации полимерных материалов

Зависимо от происхождения полимеры разделяют на синтетические и природные. Несмотря на востребованность природных составляющих, материалы искусственного происхождения, которые производят на низкомолекулярной основе, благодаря синтезу, пользуются большим спросом.

Различия по химическому составу позволяет делить полимерные материалы на:

  • неорганические, у которых нет однотипных соединений, при этом есть органические радикалы, в качестве дополнительных составляющих;
  • элементоорганические полимеры, отличаются способностью удерживать в органическом радикальном соединении, атомы неорганики, хорошо сочетающихся с органикой;
  • органические, которые используют, как основу для пластмассовых изделий.

Характерным отличием структуры, влияющим на свойства материала оказывает макромолекула. Ее вид позволяет разделить полимеры на:

  • плоские;
  • ленточного типа;
  • разветвленной структуры;
  • линейного характера;
  • сетчатого типа;
  • гребнеобразные полимеры;
  • прочие виды.

По свойствам соединений звеньев, полимерные материалы делят по полярности, влияющую на растворимость материалов в разных средах. Ее определяют по разобщению положительных и отрицательных зарядов. Характера этих связей позволяет разделить полимеры на:

  • гидрофильные;
  • гидрофобные;
  • амфильные.

Иначе говоря, можно отнести перечисленные категории к полярным, неполярным или смешанным. Кроме этого, полимеры имеют разные свойства при изменении температуры. Они бывают:

  • термопластичные, имеющие свойство размягчения, при увеличении градуса, а при понижении – твердеют;
  • термореактивные, подвержены разрушению структурных связей между звеньями.

Явным примером, подчеркивающим различие структуры, будет письмо, отправленное по почте, предварительно заклеенное в конверт. В процессе транспортировки, тщательно склеенные поверхности остаются невредимыми. Но стоит нагреть обработанное место на огне или с помощью раскаленного металлического предмета, как клей утратит свои свойства и конверт откроется.

Полимерные материалы делят на два типа: синтетический (искусственный) и огнеупорный. Синтетика встречается в различных сферах жизнедеятельности человека: в строительстве, промышленности, быту и даже – в одежде. Производство искусственного сырья началось в первые годы ХХ века. Первым запатентованным материалом была бакелитовая смола, которая при нагревании меняла форму.

Современные синтетические материалы подвержены влиянию огня и высоких температур, а некоторые из них могут воспламеняться. Чтобы избежать подобное используют добавки, а также синтезируют сырье с помощью хлора или брома. Галогенированный полимерный материал, который получается после обработки, при сжигании образует газ, способствующий повышению коррозии других материалов. Разнообразие структур полимеров по химическому составу позволяет разделить материалы на несколько видов, которые находят все большее применение в народном хозяйстве.

  1. Полиэтилен Известен по широко применяемой упаковке различного назначения. Свойства и низкая себестоимость сделала такие материалы популярными в разных отраслях. Различают полиэтилен низкого давления, который обладает прочной структурой молекул и высокого давления, с противоположными свойствами. Эти материалы имеют одинаковы по химическому составу, но различаются по структуре решетки.
  2. Полипропилен Прозрачный полимер изготовленный методикой экструзии с охлаждением методом полива или другим способом с раздувом. Не контактирует с маслами и жирами, не деформируется при температурных изменениях, пропускает водяные пары. Эти свойства материала применяются в пищевой и строительной отрасли.
  3. Поливинилхлорид Такие материалы с полимерной основой встречается реже других из-за способности быть хрупким и не эластичным. Был популярен в 60-е годы прошлого столетия, при сжигании образует диоксин. Современные материалы вытесняют эти полимеры за счет более высокой экологичности и улучшения структуры сырья.
  4. Полиолефин Благодаря разнообразному строению макромолекул, эти полимеры включает в себя составляющие элементы пропилена и полиэтилена. Более половины производимой полимерной продукции относят к полиофелинам. Стойкость к разрыву, нагреву и усадке, позволит в ближайшем будущем увеличить объемы изготовления этого сырья. Тем более, что экологичность, которой обладают такие материалы выше других полимеров, а при производстве и утилизации – не выделяет вредных веществ.

Свойства

Внутреннее строение трехмерных форм полимера, соединенных вследствие полимеризации, а в некоторых случаях поликонденсации, четко выявлена и часто просматривается на изломе и разрыве материала. Основная часть полимеров – это органические соединения, при этом встречаются нередко – неорганические варианты.

Свойства полимерных материалов определяются в большей степени строением макромолекул, из которых они состоят. Для изменения характеристик материала используют различные добавки:

  • смазки, которые позволяют избежать прилипания полимерной структуры к металлическим поверхностям оборудования, на котором производится переработка;
  • красители, применяемые в декоративных целях;
  • инсектициды и антисептики, способствующие устойчивости к плесени и воздействию насекомых;
  • антиперенами, позволяющими снизить горючесть полимеров;
  • пластификаторами, с помощью которых снижается температура переработки, повышается морозоустойчивость и улучшается эластичность;
  • наполнители в различном фазовом состоянии позволяют изменить специфические свойства материалов;
  • стабилизаторы, способствующие улучшению прочности полимерных материалов и увеличению срока службы.

Для большинства полимеров характерны различные механические свойства, которые зависят от структуры и внешних факторов воздействия:

  • нагрузки, давления, температуры. Из достоинств полимерных материалов можно выделить такие как: простота механической обработки;
  • водо- и газонепроницаемость;
  • способность к свариванию и склеиванию; химическая устойчивость; низкая теплопроводность;
  • высокая прочность и эластичность;
  • малая плотность;
  • является диэлектриком.

Как и любой другой материал, полимеры обладают недостатками:

  • горючесть;
  • слабая твердость;
  • ускоренное старение;
  • повышенная ползучесть;
  • способность к тепловому расширению;
  • низкая теплостойкость.

Основной характеристикой полимеров считают их деформируемость. Именно по этому признаку в различных температурных режимах обычно оценивают свойства полимерных материалов.

Применение

Благодаря преимуществам полимерных материалов перед другими видами сырья, их использование с каждым годом становится более популярным. Применение полимеров встречается повсюду: в легкой и тяжелой индустрии, сельскохозяйственной и медицинской отрасли. Каждый день приходится сталкиваться с продукцией из полимерных материалов.

При строительстве зданий стали заменять металлические конструкции – пластиковыми. Это окна, армирующие сетки, а также приспособления и инструмент. Геосинтетические материалы широко используются при возведении дорог.

С помощью сеток из синтетических материалов изготавливают поддерживающую оснастку вьющимся растениям для сельского хозяйства. Устройство декоративных заборов с применением пластика также стало популярным благодаря устойчивости к коррозии, которой обладает полимерная сетка.

Геотекстиль и геомембрана используют при возведении бассейнов и искусственных водоемов. Такие полимеры защищают мембрану от грунта и обладают гидроизоляцией.

Упаковка различных товаров производится с помощью полимерных пленок и других видов упаковок, как в супермаркете, так и на рынке. Изготовление несущих конструкций авто- и мототехники позволяет облегчить вес транспортных средств и избежать пагубного воздействия коррозии.

Применение полимерных материалов в производстве и быту становится все популярнее с каждым годом. Низкая стоимость и желаемые технические параметры сырья постепенно вытесняют привычные изделия текстильной, строительной и даже металлургической промышленности. Удобство обработки и химические свойства полимерных изделий повышают качество и продлевают срок службы привычных предметов, создающих комфортные условия для активной жизнедеятельности человека.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

Сферы применения полимерных материалов

Полимеры – это соединения макромолекулярного типа. Их основа – мономеры, из которых формируется макроцепь полимерных веществ. Применение полимеров позволяет создавать материалы, обладающие высоким уровнем прочности, износостойкости и рядом других полезных характеристик.

Природные. Образуются естественным природным путем. Пример: янтарь, шелк, натуральный каучук.

Синтетические. Производятся в лабораторных условиях и не содержат природных компонентов. Пример: поливинилхлорид, полипропилен, полиуретан.

Искусственные. Производятся в лабораторных условиях, но в их основе лежат природные составляющие. Пример: целлулоид, нитроцеллюлоза.

Виды полимеров и их применение очень многообразны. Большая часть предметов, которые окружают человека, созданы с использованием этих материалов. В зависимости от типа, они имеют различные свойства, которые и определяют сферу их применения.

Существует ряд распространенных полимеров, с которыми мы сталкиваемся ежедневно и этого даже не замечаем:

  • Полиэтилен. Используется для производства упаковки, труб, изоляций и других изделий, где требуется обеспечить влагонепроницаемость, устойчивость к агрессивным средам и диэлектрические характеристики.
  • Фенолформальдегид. Является основой пластмасс, лаков и клеевых составов.
  • Синтетический каучук. Обладает лучшими прочностными характеристиками и устойчивостью к истиранию, чем натуральный. Из него изготавливается резина и различные материалы на ее основе.
  • Полиметилметакрилат – всем известный плексиглас. Используется в электротехнике, а также в качестве конструкционного материала в других производственных областях.
  • Полиамил. Из него изготавливается ткань и нитки. Это капрон, нейлон и другие синтетические материалы.
  • Политетрафторэтилен, он же – тефлон. Применяется в медицине, пищевой промышленности и различных других областях. Всем известны сковородки с тефлоновым покрытием, которые были когда-то очень популярны.
  • Поливинилхлорид, он же ПВХ. Часто встречается в виде пленки, используется для изготовления изоляции кабелей, кожзаменителей, оконных профилей, натяжных потолков. Имеет очень широкую сферу использования.
  • Полистирол. Применяется для производства бытовых изделий и широкого ряда строительных материалов.
  • Полипропилен. Из этого полимера изготавливаются трубы, тара, нетканые материалы, бытовые изделия, строительные клеи и мастики.

Где применяются полимеры

Область применения полимерных материалов очень широка. Сейчас можно с уверенностью сказать – они используются в промышленности и производстве практически в любой сфере. Благодаря своим качествам полимеры полностью заменили природные материалы, существенно уступающие им по характеристикам. Поэтому стоит рассмотреть свойства полимеров и области их применения.

По классификации материалы можно разделить на:

  • композиты;
  • пластмассы;
  • пленки;
  • волокна;
  • лаки;
  • резины;
  • клеящие субстанции.
Качества каждой разновидности определяет область применения полимеров.

Быт

Оглядевшись вокруг, мы можем увидеть огромное количество изделий из синтетических материалов. Это детали бытовых приборов, ткани, игрушки, кухонные принадлежности и даже бытовая химия. По сути – это огромный ряд изделий от обычной пластмассовой расчески до стирального порошка.

Такое широкое использование обусловлено низкой стоимостью производства и высокими качественными характеристиками. Изделия прочны, гигиеничны, не содержат вредных для организма человека компонентов и универсальны. Даже обычные капроновые колготки изготовлены из полимерных составляющих. Поэтому полимеры в быту применяются гораздо чаще, чем натуральные материалы. Они существенно превосходят их по качествам и обеспечивают низкую цену изделия.

Примеры:

  • пластиковая посуда и упаковка;
  • части различных бытовых приборов;
  • синтетические ткани;
  • игрушки;
  • кухонные принадлежности;
  • изделия для санузлов.

Любая вещь из пластика или с включением синтетических волокон изготавливается на основе полимеров, так что перечень примеров может быть бесконечным.

Строительная отрасль

Применение полимеров в строительстве тоже очень обширно. Их стали использовать сравнительно недавно, примерно 50-60 лет тому назад. Сейчас большая часть строительных материалов производится с применением полимеров.

Основные направления:

  • изготовление ограждающих и строительных конструкций различного типа;
  • клеящие составы и пены;
  • производство инженерных коммуникаций;
  • материалы для тепло- и гидроизоляции;
  • наливные полы;
  • различные отделочные материалы.

В сфере ограждающих и строительных конструкций – это полимербетон, композитная арматура и балки, рамы для стеклопакетов, поликарбонат, стеклопластик и различные другие материалы подобного типа. Все изделия на полимерной основе имеют высокие прочностные характеристики, длительный срок службы и устойчивость к негативным природным явлениям.

Клеи отличаются устойчивостью к влаге и отличной адгезией. Они используются для склеивания различных материалов и имеют высокую прочность соединения. Пены – идеальное решение для герметизации стыков. Они обеспечивают высокие теплосберегающие характеристики и насчитывают огромное количество разновидностей с различными качествами.

Применение полимерных материалов в сфере производства инженерных коммуникаций – одно из наиболее обширных направлений. Они используются в водоснабжении, электрообеспечении, теплосбережении, оборудовании канализационных сетей, вентиляции и отопительных систем.

Материалы для теплоизоляции имеют отличные теплосберегающие характеристики, малый вес и доступную стоимость. Гидроизоляция отличается высоким уровнем водонепроницаемости и может выпускаться в различном виде (рулонные изделия, порошок или жидкие смеси).

Полимерные полы – это специализированный материал, который позволяет создать на черновой основе идеально ровную поверхность без трудоемких работ. Такая технология используется как в бытовом, так и в промышленном строительстве.

Современная промышленность выпускает широкий ряд отделочных материалов на основе полимеров. Они могут иметь различную структуру и форму выпуска, но по характеристикам всегда превосходят натуральную отделку и имеют гораздо меньшую стоимость.

Медицина

Применение полимеров в медицине имеет широкое распространение. Самый простой пример – одноразовые шприцы. На данный момент производится около 3 тысяч изделий, используемых в медицинской сфере.

Чаще всего в данной области используются силиконы. Они незаменимы при проведении пластических операций, создания защиты на ожоговых поверхностях, а также изготовления различных изделий. В медицине полимеры использовались с 1788 года, но в ограниченном количестве. А 1895 году они получают более широкое распространение после операции, в ходе которой костный дефект был закрыт полимером на основе целлулоида.

Все материалы данного типа можно разделить на три группы согласно применению:

  • 1 группа – для введения в организм. Это искусственные органы, протезы, кровезаменители, клеи, лекарственные препараты.
  • 2 группа – полимеры, имеющие контакт с тканями, а также веществами, предназначенными для введения в организм. Это тара для хранения крови и плазмы, стоматологические материалы, шприцы и хирургические инструменты, составляющие медицинского оборудования.
  • 3 группа – материалы, не имеющие контакта с тканями и не вводящиеся в организм. Это оборудование и приборы, лабораторная посуда, инвентарь, больничные принадлежности, постельное белье, оправы для очков и линзы.

Сельское хозяйство

Наиболее активно полимеры используются в тепличном хозяйстве и мелиорации. В первом случае имеется потребность в различных пленках, агроволокне, сотовом поликарбонате, а также арматуре. Это все необходимо для сооружения теплиц.

В мелиорации используются трубы из полимерных материалов. Они имеют меньший вес, чем металлические, доступную стоимость и более длительный срок службы.

Пищевая промышленность

Полимеры применяются в различных отраслях деятельности человека, что обусловливает их высокую востребованность. Обойтись без них невозможно. Натуральные материалы не могут обеспечить ряда характеристик, необходимых для соответствия конкретным условиям использования.

Полимерные материалы: технология, виды, производство и применение

Полимерные материалы – это химические высокомолекулярные соединения, которые состоят из многочисленных маломолекулярных мономеров (звеньев) одинакового строения. Зачастую для изготовления полимеров используют следующие мономерные компоненты: этилен, винилхлорид, винилденхлорид, винилацетат, пропилен, метилметакрилат, тетрафторэтилен, стирол, мочевину, меламин, формальдегид, фенол. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое полимерные материалы, каковы их химические и физические свойства, классификация и виды.

Виды полимеров

Особенностью молекул данного материала является большая молекулярная масса, которая соответствует следующему значению: М>5*103. Соединения с меньшим уровнем этого параметра (М=500-5000) принято называть олигомерами. У низкомолекулярных соединений масса меньше 500. Различают следующие виды полимерных материалов: синтетические и природные. К последним принято относить натуральный каучук, слюду, шерсть, асбест, целлюлозу и т. д. Однако основное место занимают полимеры синтетического характера, которые получают в результате процесса химического синтеза из соединений низкомолекулярного уровня. В зависимости от метода изготовления высокомолекулярных материалов, различают полимеры, которые созданы или путем поликонденсации, или с помощью реакции присоединения.

Этот процесс представляет собой объединение низкомолекулярных компонентов в высокомолекулярные с получением длинных цепей. Величина уровня полимеризации – это количество «меров» в молекулах данного состава. Чаще всего полимерные материалы содержат от тысячи до десяти тысяч их единиц. Путем полимеризации получают следующие часто применяемые соединения: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, полистирол, полибутадиен и др.

Поликонденсация

Данный процесс представляет собой ступенчатую реакцию, которая заключается в соединении или большого количества однотипных мономеров, или пары различных групп (А и Б) в поликонденсаторы (макромолекулы) с одновременным образованием следующих побочных продуктов: метилового спирта, диоксида углерода, хлороводорода, аммиака, воды и др. При помощи поликонденсации получают силиконы, полисульфоны, поликарбонаты, аминопласты, фенопласты, полиэстеры, полиамиды и другие полимерные материалы.

Полиприсоединение

Под данным процессом понимают образование полимеров в результате реакций множественного присоединения мономерных компонентов, которые содержат предельные реакционные объединения, к мономерам непредельных групп (активные циклы или двойные связи). В отличие от поликонденсации, реакция полиприсоединения протекает без выделений побочных продуктов. Важнейшим процессом данной технологии считают отверждение эпоксидных смол и получение полиуретанов.

По составу все полимерные материалы делятся на неорганические, органические и элементоорганические. Первые из них (силикатное стекло, слюда, асбест, керамика и др.) не содержат атомарный углерод. Их основой являются оксиды алюминия, магния, кремния и т. д. Органические полимеры составляют наиболее обширный класс, они содержат атомы углерода, водорода, азота, серы, галогена и кислорода. Элементоорганические полимерные материалы – это соединения, которые в составе основных цепей имеют, кроме перечисленных, и атомы кремния, алюминия, титана и других элементов, способных сочетаться с органическими радикалами. В природе такие комбинации не возникают. Это исключительно синтетические полимеры. Характерными представителями этой группы являются соединения на кремнийорганической основе, главная цепь которых строится из атомов кислорода и кремния.

Для получения полимеров с необходимыми свойствами в технике зачастую используют не «чистые» вещества, а их сочетания с органическими или неорганическими компонентами. Хорошим примером служат полимерные строительные материалы: металлопласты, пластмассы, стеклопластики, полимербетоны.

Структура полимеров

Своеобразие свойств этих материалов обусловлено их структурой, которая, в свою очередь, делится на следующие виды: линейно-разветвленная, линейная, пространственная с большими молекулярными группами и весьма специфическими геометрическими строениями, а также лестничная. Рассмотрим вкратце каждую из них.

Полимерные материалы с линейно-разветвленной структурой, кроме основной цепи молекул, имеют боковые ответвления. К таким полимерам относятся полипропилен и полиизобутилен.

Материалы с линейной структурой имеют длинные зигзагообразные либо закрученные в спирали цепочки. Их макромолекулы прежде всего характеризуются повторениями участков в одной структурной группе звена либо химической единицы цепи. Полимеры с линейной структурой отличаются наличием весьма длинных макромолекул со значительным различием характера связей вдоль цепи и между ними. Имеются ввиду межмолекулярные и химические связи. Макромолекулы таких материалов весьма гибкие. И это свойство является основой полимерных цепей, которая приводит к качественно новым характеристикам: высокой эластичности, а также отсутствию хрупкости в затвердевшем состоянии.

А теперь узнаем, что такое полимерные материалы с пространственной структурой. Эти вещества образуют при объединении между собой макромолекул прочные химические связи в поперечном направлении. В результате получается сетчатая структура, у которой неоднородная либо пространственная основа сетки. Полимеры этого типа обладают большей теплостойкостью и жесткостью, чем линейные. Эти материалы являются основой многих конструкционных неметаллических веществ.

Молекулы полимерных материалов с лестничной структурой состоят из пары цепей, которые соединены химической связью. К ним относятся кремнийорганические полимеры, которые характеризуются повышенной жесткостью, термостойкостью, кроме того, они не взаимодействуют с органическими растворителями.

Фазовый состав полимеров

Данные материалы представляют собой системы, которые состоят из аморфных и кристаллических областей. Первая из них способствует снижению жесткости, делает полимер эластичным, то есть способным к большим деформациям обратимого характера. Кристаллическая фаза способствует увеличению их прочности, твердости, модуля упругости, а также других параметров, одновременно снижая молекулярную гибкость вещества. Отношение объема всех таких областей к общему объему называется степенью кристаллизации, где максимальный уровень (до 80%) имеют полипропилены, фторопласты, полиэтилены высокой плотности. Меньшим уровнем степени кристаллизации обладают поливинилхлориды, полиэтилены низкой плотности.

В зависимости от того, как ведут себя полимерные материалы при нагреве, их принято делить на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные полимеры

Данные материалы первично имеют линейную структуру. При нагреве они размягчаются, однако в результате протекания в них химических реакций строение меняется на пространственное, и вещество превращается в твердое. В дальнейшем это качество сохраняется. На этом принципе построены полимерные композиционные материалы. Последующий их нагрев не размягчает вещество, а приводит только к его разложению. Готовая термореактивная смесь не растворяется и не плавится, поэтому недопустима ее повторная переработка. К этому виду материалов относятся эпоксидные кремнийорганические, феноло-формальдегидные и другие смолы.

Данные материалы при нагреве сначала размягчаются и потом плавятся, а при последующем охлаждении затвердевают. Термопластичные полимеры при такой обработке не претерпевают химических изменений. Это делает данный процесс полностью обратимым. Вещества этого типа имеют линейно-разветвленную или линейную структуру макромолекул, между которыми действуют малые силы и совершенно нет химических связей. К ним относятся полиэтилены, полиамиды, полистиролы и др. Технология полимерных материалов термопластичного типа предусматривает их изготовление методом литья под давлением в водоохлажденных формах, прессования, экструзии, выдувания и другими способами.

Химические свойства

Полимеры могут перебывать в следующих состояниях: твердое, жидкое, аморфное, кристаллическое фазовое, а также высокоэластическое, вязкотекучее и стеклообразное деформационное. Широкое применение полимерных материалов обусловлено их высокой стойкостью к различным агрессивным средам, таким как концентрированные кислоты и щелочи. Они не подвержены воздействию электрохимической коррозии. Кроме того, с увеличением их молекулярной массы происходит снижение растворимости материала в органических растворителях. А полимеры, обладающие пространственной структурой, вообще не подвержены воздействию упомянутых жидкостей.

Физические свойства

Большинство полимеров являются диэлектриками, кроме того, они относятся к немагнитным материалам. Из всех используемых конструкционных веществ только они обладают наименьшей теплопроводностью и наибольшей теплоемкостью, а также тепловой усадкой (примерно в двадцать раз больше, чем у металла). Причиной потерь герметичности различными уплотнительными узлами при условиях низкой температуры является так называемое стеклование резины, а также резкое различие между коэффициентами расширения металлов и резин в застеклованном состоянии.

Механические свойства

Полимерные материалы отличаются широким диапазоном механических характеристик, которые сильно зависят от их структуры. Кроме этого параметра, большое влияние на механические свойства вещества могут оказать различные внешние факторы. К ним относятся: температура, частота, длительность или скорость нагружения, вид напряженного состояния, давление, характер окружающей среды, термообработка и др. Особенностью механических свойств полимерных материалов является их относительно высокая прочность при весьма малой жесткости (по сравнению с металлами).

Полимеры принято делить на твердые, модуль упругости которых соответствует Е=1–10 ГПа (волокна, пленки, пластмассы), и мягкие высокоэластичные вещества, модуль упругости которых составляет Е=1–10 МПа (резины). Закономерности и механизм разрушения тех и других различны.

Для полимерных материалов характерны ярко выраженная анизотропия свойств, а также снижение прочности, развитие ползучести при условии длительного нагружения. Вмести с этим они обладают довольно высоким сопротивлением усталости. По сравнению с металлами, они отличаются более резкой зависимостью механических свойств от температуры. Одной из главных характеристик полимерных материалов является деформируемость (податливость). По этому параметру в широком температурном интервале принято оценивать их основные эксплуатационные и технологические свойства.

Полимерные материалы для пола

Теперь рассмотрим один из вариантов практического применения полимеров, раскрывающего всю возможную гамму этих материалов. Эти вещества нашли широкое применение в строительстве и ремонтно-отделочных работах, в частности в покрытии полов. Огромная популярность объясняется характеристиками рассматриваемых веществ: они устойчивы к стиранию, малотеплопроводны, имеют незначительное водопоглощение, достаточно прочны и тверды, обладают высокими лакокрасочными качествами. Производство полимерных материалов можно разделить условно на три группы: линолеумы (рулонные), плиточные изделия и смеси для устройства бесшовных полов. Теперь вкратце рассмотрим каждый из них.

Линолеумы изготавливают на основе разных типов наполнителей и полимеров. В их состав также могут входить пластификаторы, технологические добавки и пигменты. В зависимости от типа полимерного материала, различают полиэфирные (глифталевые), поливинилхлоридные, резиновые, коллоксилиновые и другие покрытия. Кроме того, по структуре они делятся на безосновные и со звуко-, теплоизолирующей основой, однослойные и многослойные, с гладкой, ворсистой и рифленой поверхностью, а также одно- и многоцветные.

Плиточные материалы, изготовленные на основе полимерных компонентов, обладают весьма малой истираемостью, химической стойкостью и долговечностью. В зависимости от типа сырья, этот вид полимерной продукции делят на кумаронополивинилхлоридные, кумароновые, поливинилхлоридные, резиновые, фенолитовые, битумные плитки, а также древесностружечные и древесноволокнистые плиты.

Материалы для бесшовных полов являются наиболее удобными и гигиеничными в эксплуатации, они обладают высокой прочностью. Эти смеси принято делить на полимерцемент, полимербетон и поливинилацетат.

Полимерный профиль. Что же такое полимерный материал?

 

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

Термин «полимерный материал» появился в начале прошлого века и включает в себя три большие группы синтетических пластиков:

  • полимеры;
  • пластмассы;
  • полимерные композиционные материалы (ПКМ) или армированные пластики.

Объединяет эти группы полимерный компонент, который определяет основные свойства материала: термодеформационные и технологические. Полимер — это органическое высокомолекулярное вещество, полученное в ходе химической реакции между молекулами мономеров.

Остановимся подробнее на каждой группе.

  1. Полимеры – высокомолекулярные вещества с добавками: пластификаторами, стабилизаторами, ингибиторами, смазками и др.
  2. Пластмассы – композиционные материалы, произведенные на основе полимеров и содержащие дисперсные или коротковолокнистые наполнители, пигменты и иные сыпучие компоненты.

Пластмассы можно подразделить на следующие группы: термопластические и термореактивные.

Термопластические — это те, которые после формирования могут быть расплавлены и снова сформованы.

Термореактивные – это такая группа пластмасс, которая, сформованная раз, уже не плавится и не может принять другую форму под воздействием температуры и давления.

  1. Полимерные композиты являются таким видом пластмасс, при производстве которых в состав добавляются усиливающие наполнители: волокна, ткани, ленты, войлок, монокристаллы. Отдельные разновидности таких ПКМ (полимерных композиционных материалов) называют слоистыми пластиками.
  2. Полимерный профиль, реализуемый нашей компанией, является цельнолитым, в его составе присутствуют лишь полимерные композиты:

  • ПЭВД – полиэтилен высокого давления. Его свойства: пластичен, слегка матовый, воскообразный на ощупь. Главная особенность – довольно низкая температура размягчения (около 100 градусов Цельсия). Изделия с применением ПЭВД обладают: прочностью и при низких температурах, стойки к ударам. 
  • ПЭНД – полиэтилен высокого давления. По сравнению с ПЭВД, он характеризуется повышенной жёсткостью при сохранении ударопрочности. Свойства ПЭНД сильно зависят от плотности материала. Увеличение плотности приводит к повышению прочности, жёсткости, твердости, химической стойкости. В то время как при увеличении плотности снижается ударопрочность при низких температурах. Введение антипиренов позволяет придать материалу огнестойкость. 
  • ПП – это прочный и жёсткий, термопластичный полимер, получаемым из мономерного пропилена. Полипропилен – это линейный углеводородный полимер, который является одним из самых доступных пластмасс.
  • Стрейч
  • Красители входят в состав сырья, благодаря чему изделия из полимерного профиля долгие годы не теряют свой цвет, их не нужно подкрашивать: они не выцветают и не выгорают!

            

Наша компания ООО «Аркон» предлагает полимерный профиль различных цветов и фактур, являющийся  прекрасным строительным материалом для благоустройства придомовых территорий, детских и спортивных площадок, дворов, дачных и садовых участков, для изготовления заборов, ограждений, дорожных столбов, скамеек, столов, урн, вазонов и прочего. Примеры изделий из полимерных досок, бруса, штакетника можно найти здесь.

 

Что такое полимеры – их свойстваи применение

Слово «полимер» происходит от греческих слов «поли», означающего «много» и «мерос» — «части» или «звенья». Полимер – это группа или последовательность многих звеньев. Создавая полимер, вы объединяете много мономеров (индивидуальных звеньев). Процесс получения полимеров называют синтезом или полимеризацией. 

Гомополимер получается путем полимеризации одинаковых мономеров, а сополимер – при использовании разных мономеров. Гомополимеры имеют повторяющиеся звенья, а чередование различных звеньев в сополимерах может быть случайным или упорядоченным. В зависимости от расположения звеньев различают блок-сополимеры и привитые сополимеры.

Терполимер – полимер, полученный полимеризацией трех различных мономеров.

Слово «полимер» часто используется, как синоним слова «пластик» или «пластмасса», но кроме пластиков существует много других полимеров (резины, биополимеры, неорганические полимеры и т.д.). Можно сказать, что все пластики – полимеры, но не все полимеры – пластики. Как правило, пластики отличают по поведению материала под нагрузкой, а, также, по их реологическим свойствам и поведению в расплаве.

Изделия из полимеров получают путем химической реакции в больших реакторах при высокой температуре и под давлением. Обычно, полимер содержит добавки, которые позволяют контролировать процесс переработки материала в изделие, получить нужную длину полимерной цепи и необходимые свойства изделия.

Полимеры характеризуются многообразием свойств – химических и физических, механических  и тепловых, оптических и электрических, и т.д.

Большинство свойств может изменяться в широких пределах, благодаря добавкам, армированию, различным требованиям к качеству и по другим причинам. Точный состав материала, определяющий его свойства, является «ноу-хау» производителя.

В настоящее время существуют мировые и отечественные стандарты, определяющие набор физико-химических и эксплуатационных свойств материала и качество продукции.

Наибольший интерес обычно представляют следующие свойства материала:

1. Физические свойства

  • плотность,
  • усадка при литье

2. Механические свойства

  • Прочность (на растяжение и изгиб)
  • Модуль упругости
  • Удлинение
  • Твердость
  • Ударная прочность

3. Тепловые свойства

  • Температура изгиба под нагрузкой
  • Температура размягчения по Вика
  • Температура стеклования
  • Коэффициент линейного расширения

4. Условия переработки

  • Показатель текучести расплава
  • Температура плавления
  • Метод переработки

5. Оптические свойства

  • Светопропускание
  • Коэффициент отражения

6. Электрические свойства

  • Поверхностное и объемное сопротивление
  • Диэлектрическая постоянная
  • Тангенс диэлектрических потерь

7. Эксплуатационные свойства

  • Хемостойкость
  • УФ-стабильность
  • Стойкость к горению
  • Кислородный индекс
  • Водопоглощение

8. Морфология

  • Кристалличность
  • Ориентация
  • Состав (добавки, наполнение, армирование)

Выбор материала – это компромисс между качеством изделия, определяемым свойствами материала, и его ценой. Наиболее дешевыми являются материалы, так называемого общего назначения, требования к которым ограничиваются базовыми свойствами полимера.

Поэтому прежде всего следует выбрать группу полимеров, которые удовлетворяют вашим требованиям к базовым свойствам, а затем определиться со специфическими свойствами материала, исходя из интересующей вас области применения.

Выбирая группу материалов или материал внутри одной группы, вы, соответственно, в большей или меньшей степени, жертвуете одними свойствами в пользу других. Этого можно избежать путем введения добавок и/или армирования, призванных улучшить ряд свойств полимера при сохранении других, однако, такая модификация приводит к удорожанию материала. 

Аморфные термопласты

Аморфные термопласты характеризуются жесткостью, термостойкостью, устойчивостью к внешним механическим воздействиям (образованию трещин, царапин и т.п.), отсутствием взаимодействия с водой, слабыми растворами электролитов, спиртами, большинством масел и жиров.

 Специфические свойства

Наиболее широко варьируются свойства материалов на основе АБС-пластика: с помощью различных добавок, а, также, сополимеризацией с поликарбонатом и полиамидом можно получить композиции повышенной ударной прочности (включая сверхпрочные) и термостойкости, пригодные для гальванического покрытия. Материалы на основе АБС-пластика непрозрачны и имеют относительно низкие электроизоляционные характеристики. Для получения прозрачной модификации  АБС-пластика используют сополимер метилметакрилата с акрилонитрилом и бутадиен/стиролом.

Другие прозрачные материалы выпускаются на основе поликарбоната, полистирола, ПММА и САН. Из них поликарбонат характеризуется наивысшей плотностью, твердостью и светостойкостью, ударной прочностью и стабильностью свойств и размеров в широком диапазоне температур. Материалы на основе ПММА обладают исключительной устойчивостью к различным внешним условиям и их изменению. Полистирол является прекрасным диэлектриком, хорошо работающим при низких и высоких частотах

Материалы на основе САН характеризуются повышенной ударной прочностью по сравнению с полистиролом.

Наиболее масло- и жиростойким из аморфных термопластов является материал на основе АСА.

 Применение

Аморфные термопласты предназначены для использования в машиностроении, строительстве, легкой промышленности и других отраслях народного хозяйства:

·АБС-пластики — в бытовых приборах (компьютеры, мониторы, принтеры, копировальные и факсимильные машины, холодильники), сантехнике, галантерее (чемоданы), автомобилестроении.

·Полистирол – в медицине, светотехнике, в бытовых приборах и одноразовой посуде.

·Поликарбонат – в качестве прозрачных, ударостойких изделий в электро- и оргтехнике (жидкокристаллические дисплеи), приборостроении.

·АБС-ПК сополимер – в автомобильной и авиа промышленности (сопутствующие детали), средствах телекоммуникации (корпуса мобильных телефонов).

·ПММА – в медицине (контактные линзы), авиапромышленности (авиационное стекло), светотехнике.

·САН – в строительстве (оконные стекла), приборостроении (дисплеи), бытовых проборах.

·АСА – в изделиях, предназначенных для контакта со смазочными материалами.

 

Кристаллические полиолефины

Кристаллические полиолефины (полиэтилен и полипропилен) отличаются гидрофобностью, высокой химической стойкостью, радиационностойкостью, морозостойкостью, сравнительной дешевизной и технологичностью.

 Специфические свойства

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) инертен к физиологическим и пищевым продуктам (кроме жиров), является прекрасным электроизоляционным материалом.

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) имеет более высокие по сравнению с ПЭВД прочностные показатели: теплостойкость, жесткость и твердость, хорошо сваривается. Наличие катализатора не позволяет использовать его в контакте с пищевыми продуктами, а, также, несколько ухудшает высокочастотные электрические характеристики.

Полипропилен обладает наилучшей хемостойкостью и характеризуется хорошими электроизоляционными характеристиками, есть марки, допущенные к контакту с пищевыми продуктами. К сравнительным недостаткам полипропилена относят более низкую, чем у полиэтилена морозостойкость.

 Применение

·        ПЭВД – пленки для упаковки и потребностей сельского хозяйства, тара и изделия культурно-бытового и медицинского назначения

·        ПЭНД – тара, листы, трубы, ориентированные ленты и другие изделия технического назначения

·        Полипропилен – в медицине, пищевой промышленности, электротехнике (в т.ч. для производства конденсаторных пленок).

 

Кристаллические полиэфиры

Полиформальдегид (полиацеталь, ПОМ) – простой полиэфир, полукристаллический термопласт, обладающий высокой жесткостью, твердостью, термо- и износостойкостью, хорошо выдерживающий статические, ударные и знакопеременные нагрузки в широком диапазоне температур. Свойства и размеры стабильны и мало зависят от влажности окружающей среды вследствие низкого водопоглощения

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) – сложный полиэфир, характеризуемый низким водопоглощением. Как инженерный пластик используется закристаллизованный ПЭТФ, получаемый при медленном охлаждении (при быстром охлаждении получается аморфный полимер с прозрачностью более 90%). Кристаллический ПЭТФ обладает высокой прочностью (в т.ч. при ударных нагрузках), жесткостью в широком интервале температур, высокими диэлектрическими характеристиками.

Полибутилентерефталат (ПБТ) – сложный полиэфир, близкий по химической структуре к ПЭТФ, но отличающийся меньшей кристалличностью, плотностью и, как следствие — меньшей усадкой при литье и водопоглощением (менее 0.1%). Материал характеризуется    жесткостью, ударопрочностью, термостойкостью и геометрической стабильностью. Выпускается различной вязкости, неармированный (прозрачность – до 90%) и стеклонаполненный, является хорошим антифрикционным материалом

Применение

·        Полиформальдегид — точные детали, длительное время работающие под нагрузкой (рычаги, кулачки и т.д.)

·        ПЭТФ – тонкие конденсаторные пленки и детали электротехнического назначения

·        ПБТ — корпусные и электротехнические детали. Материал пригоден для лазерной печати без специальных добавок. Последние рекомендуется использовать для увеличения контрастности.

Полиамиды

Комплекс базовых свойств полиамидов определяется концентрацией водородных связей на единицу длины макромолекулы, которая увеличивается в ряду ПА-12, ПА-610, ПА-6, ПА-66. Увеличение данной концентрации обуславливает большую температуру плавления и стеклования материала. Соответственно, в этом ряду возрастают механические (прочностные) характеристики, теплостойкость, растворимость в полярных растворителях, водопоглощение. Диэлектрические характеристики, стабильность свойств и размеров уменьшаются. Полиамиды обладают высокой прочностью и ударной вязкостью в широком диапазоне температур. Они – хорошие антифрикционные материалы, причем антифрикционность легко повышается введением специальных добавок при сохранении базовых свойств. Основным недостатком полиамидов является относительно большое водопоглощение. Они не являются хорошими диэлектриками, нестойки к УФ-излучению, горючи.

Армирование полиамидов стекловолокном, стеклянными шариками или минеральными наполнителями и/или введение различных добавок (антипирены, свето- и термо стабилизаторы, модификаторы ударной вязкости, гидрофобные добавки, препятствующие гидролизу и др.) позволяют изменять базовые свойства  композиций в широких пределах, добиваясь существенного улучшения механических свойств изделий, их свето- и термостойкости, ударной прочности, снижения водопоглощения и т.д.

Специфические свойства

Неармированные полиамиды различаются по вязкости (низкой, средней и высокой). Они являются теми немногими, в настоящее время, термопластами, в которых негалогеновые экологические чистые антипирены нашли успешное применение. В стеклонаполненных полиамидах, как правило, используются галогеновые антипирены.

Минералонаполненные композиции обладают повышенной ударопрочностью и, как правило, не требуют введения модификаторов ударной вязкости.

Применение

·        Машиностроение, в т.ч. автомобильная промышленность (основания замков двери и багажника, элементы облицовки, рабочие органы насосов, подшипники)

·        Товары повседневного спроса (колеса для мебели, спортивный инвентарь)

·        Приборостроение, электротехника (низковязкие, трудно горючие материалы)

·        Текстильная промышленность (бегунки, ролики)

Армированные термопласты

С помощью армирования достигается уникальный набор свойств материала: устойчивая геометрия изделия, жесткость, прочность, термостойкость, ударная прочность, устойчивость к внешним механическим воздействиям (образованию трещин, царапин и т.п.), инертность по отношению к воде, слабым растворам электролитов, спиртам, маслам и смазочным материалам. Основными армирующими компонентами являются стекловолокно или стеклошарики, минералы (тальк, мел, каолин). В армированных (или композиционных) материалах, полимер является матрицей, а другой (другие) компонент определенным образом распределен  и отделен от матрицы границей раздела. Таким образом достигается улучшение свойств материала при сохранении базовых свойств матрицы.

Специфические свойства и  применение

Наиболее кардинально армирование изменяет свойства и расширяет диапазон применения таких термопластов, как полипропилен, полистирол и САН. Например, улучшая механические свойства полистирола и САН (придавая им ударную прочность) можно сохранить их прекрасные диэлектрические свойства. Армированные полистирол и САН применяются в бытовых приборах (телевизоры, принтеры). Материалы на основе полипропилена применяются в электротехнике (конденсаторы), автомобильной промышленности (приборная доска, элементы внутренней отделки), других отраслях машиностроения.

Общепринятые сокращения

Полимеры обычно узнают как по их полному названию, так и по сокращению. Коммерческие материалы, также, имеют торговую марку, которая, как правило, объединяет материалы близкие по базовым свойствам. Ниже приведены сокращения для некоторых полимеров:

  • АБС-пластик – акрилонитрил-бутадиен-стирольный терполимер
  • АСА – сополимер акрилонитрила, стирола и акрилата
  • ПА – полиамид
  • ПАН – полиакрилонитрил
  • ПБТФ (ПБТ) – полибутилтерефталат
  • ПВА — поливинилацетат
  • ПВХ – поливинилхлорид
  • ПИ — полиимид
  • ПК – поликарбонат
  • ПММА – полиметилметакрилат
  • ПП – полипропилен
  • ПС – полистирол
  • ПТФЭ – политетрафторэтилен (тефлон)
  • ПУ — полиуретан
  • ПФ – полиформальдегид (или полиметилен оксид)
  • ПФС – полифениленсульфид
  • ПЭ — полиэтилен, различаемый как
  • ПЭВД (ПЭНП) – полиэтилен высокого давления (низкой плотности)
  • ПЭНД (ПЭВП) – полиэтилен низкого давления (высокой плотности)
  • ПЭТ(Ф) – полиэтилентерефталат
  • САН – сополимер стирола и акрилонитрила.

Материал с сайта

http://www.kompamid.ru/rus/howto.php

Полимерные изделия

Рассмотрим общие характеристики полимерных изделий.

Пластмасса — материал, основным компонентом которого являются полимеры и их смеси, обладающий свойством перерабатываться в изделия в вязко-текучем или высоко-эластичном состоянии.

Полимер — группа материалов, основным компонентом которых являются высокомолекулярные соединения.

Сополимер — гомополимеры, видоизмененные за счет внедрения других нехарактерных групп или мономеров. (Различают блок-сополимер или привитые сополимеры).

Гомополимер — полимер состоящий из одинаковых мономеров. (Чистый полимер).

Мономер — это низкомолекулярные вещества, являющиеся основой полимеров.

Полимерную упаковку изготавливают из следующих видов

Целофан (ЦЛ) получают при химической переработке целлюлозы. Применяют в виде пленок и волокон. Достоинства: высокие гигиенические свойства, сравнительно низкая газопроницаемость, высокая проницаемость паров воды, устойчивость к жирам. Недостатки: низкая прочность во влажном состоянии, высокая намокаемость. Получают разнообразные пленки широкого применения, употребляют с учетом свойств присущих ЦЛ.

Эфиры целлюлозы, производные получают этерификацией целлюлозы. Получают: диацетаты, триацетаты, ацетобутираты, этролы и т. п Пленки на их основе хорошо воспринимают печать, следовательно декорируются.

Полиэтилен (ПЭ) впервые был получен путем полимеризации газа этилена. Считается самым объемным по производству и дешевым полимером.

Выпускают три марки ПЭ:

1) ПЭ высокого давления ПЭВД получают при давлении в 1500 атмосфер и температуре 200 °С. Отличается более низкой плотностью, разветвленной формой молекул, эластичностью, мягкостью, гигиеничностью. В основном, это пленки и волокна;

2) ПЭ низкого давления ПЭНД — при давлении в 6 атмосфер и обычной температуре, но в присутствии катализатора Циглера Натта. Отличается высокой плотностью, линейной формой молекул, твердостью, меньшей гигиеничностью по отношению к ПЭВД. Изготавливают ведра, канистры и другие жесткие изделия;

3) ПЭ среднего давления ПЭСД — при давлении 30-40 атмосфер.

В целом, ПЭ довольно морозостойкие, малотермостойкие, подвержены процессу старения, в следствие чего добавляют стабилизаторы в виде аминов. Широко применяется для производства жесткой тары и однослойных или комбинированных упаковочных пленок. ПЭВД чаще применяется для производства потребительской тары, ПЭНД — для производства транспортной тары (бочки, ящики, паллеты и др).

Полипропилен (ПП) начал выпускаться путем полимеризации газа пропилена с катализатором Циглера Натта (горючий, взрывоопасный). От ПЭ отличается большей прозрачностью, гладкостью, блестящей поверхностью, твердостью и жесткостью,

а также термостойкостью, но меньшей морозостойкостью, дает меньшую усадку при охлаждении готовых изделий, сильнее подвержен старению. Эти качества определяют обширную сферу применения ПП.

Выпускают ориентированный и двуосноориентированный полипропилен.

Поливинилхлорид (ПВХ) получают полимеризацией жидкости винилхлорида. Выпускают двух видов:

1) твердый винипласт — используется как конструкционный материал;

2) ПВХ-пластикат — когда в ПВХ смолу добавляют большое количество 50-60% пластификатора. Он нашел применение в производстве пленок.

Известны сополимеры ПВХ:

1) ПВХ и акрилонитрил — пищевые пленки для упаковки;

2) ПВХ и винилиденхлорид — пленки, получившие название сополимер хлористого винила, сарановые пленки — термоусадочные пленки для упаковки продуктов сложной формы;

3) ПВХ и винилацетат — получают мягкую смолу для производства пленок, лакокрасочных материалов, клеев, грампластинок и пр.

В целом ПВХ малотермостоек (до +70 °С). Его морозостойкость зависит от вида пластификатора, имеет большую химическую стойкость, хороший диэлектрик. Сфера применения полимера обусловлена его свойствами.

Полистирол (ПС) получают полимеризацией стирола. Классический ПС очень прозрачен, имеет высокое светопреломление, химическую стойкость, но хрупкий и мало термостойкий (до +80 °С) с высокими изоляционными свойствами. Для производства упаковки применяют ПС высокой молекулярной массы, который обладает высокими оптическими свойствами, прозрачностью, устойчивостью к воздействию воды, растворов кислот и щелочей, устойчивостью к некоторым органическим растворителям. Пленки из ПС прозрачные, но жесткие, поэтому чаще выпускают жесткую тару из ПС. ПС легко формуется, хорошо декорируется и сваривается.

Выпускают сополимеры ПС:

1) ударопрочный ПС и каучуки акрилонитрильные, бутадиеновый. Изготовляют сантехоборудование;

2) акрилбутадиенстирольный — твердый, ударопрочный, легко окрашивающийся материал для корпусов телевизоров, деталей бытовой аппаратуры.

Полистирол и его сополимеры выделяют стирол (ядовитое вещество), поэтому его содержание ограничивается. Выпускают марки «пищевого» и «непищевого» ПС, а также вспененный ПС или стиропор. Из-за его высоких морозостойких и термостойких свойств он нашел довольно широкое применение для выпуска пористых лотков для пищевых продуктов, требующих заморозки, а также стаканчиков под горячее (супы быстрого приготовления).

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) относится к классу полиэфиров, производится синтезом терефталевой кислоты и этиленгли-коля или смеси этиленгликоля и диэтиленгликоля. Он химически инертен, что дает возможность использовать упаковку из него для химической группы товаров. Пленки из ПЭТФ очень прочные, прозрачные, блестящие, выносят большие колебания температур, вследствие чего могут использоваться для продуктов, подвергаемых глубокой заморозке или стерилизации. Выпускают комбинированные пленки: лавсан, ПЭ, лавсан, сополимеры ПЭ, ПП и др. Они позволяют снизить температуру сваривания пленки, следовательно, используются в качестве упаковки широкой группы товаров. Еще одним достоинством ПЭТФ является низкая проницаемость к углекислому газу, вследствие чего бутылки из ПЭТФ широко применяют для фасовки и хранения газированных напитков.

Полиамиды (ПА) — полярные полимеры, характеризуются высокой механической прочностью, особенно в ориентированном состоянии, эластичностью, термо-, жиро- и химической стойкостью, низкой газопроницаемостью, однако высокая гигроскопичность и паропроницаемость являются их недостатками. ПА нашли широкое применение в производстве пленок для упаковки пищевых продуктов, упаковки для масел животного и растительного происхождения, оболочек колбас и сосисок.

Вследствие высоких барьерных свойств ПА, их могут использовать как промежуточный слой в многослойных пленках.

Поликарбонат (ПК) — по химическому строению является производным угольной кислоты, в которой атомы водорода замещены на органические радикалы. Пленки из него обладают высокими прочностными показателями, низкой паро- и газопроницаемостью, большим интервалом колебания температур (от -100 °С до +200 °С), устойчивы к изгибам. Эти свойства обусловливают сферу применения упаковок из ПК. Они широко применяются для упаковок продуктов, которые стерилизуются, замораживаются, а также нагреваются в микроволновой печи.

Полиуретаны (ПУ) получаются синтезом диизоцианитов (жесткий блок) и полиэфиров (мягкий блок). Могут бьггь в высокоэластичном (эластомеры) или твердом стеклообразном состоянии. Вспененные ПУ (поролон) используют в качестве амортизаторов, прокладочных, вспомогательных материалов для транспортной тары.

Перечисленные виды полимеров являются основными при производстве полимерной упаковки.

Полимеры

Пластмассовые изделия, сфера применения

Пластмассовые изделия (полимеры) характеризуются обширной сферой применения. Их используют в автомобилестроении для производства грузовиков, автобусов, мотоциклов и запчастей для них, а также автомобильных двигателей и систем зажигания. Полимеры незаменимы в кораблестроении, в строительстве авиатехники, оборудования для железных дорог, а также военного и космического оборудования.

Из полимеров изготавливают различного вида упаковки: бутылки, контейнеры, мешки, кульки, пакеты, а также чашки и тарелки. Из этих материалов делают бечевки, ленты, посуду одноразового использования.

Производители полимерных изделий изготавливают трубы, акведуки, дренажные и ирригационные и водопроводные системы, софиты, вывески. Они служат для изоляции и в качестве напольных покрытий, панелей и крыш, окон и дверей, их применяют в качестве материалов для отделки стен. Полимеры используют для изготовления сантехники, лестниц, решеток и оград. Разного рода электронику и электротехнику выпускают с применением пластмассовых изделий: телевизоры, холодильники, стиральные машины и кондиционеры, офисную технику, а также осветительные приборы, телефонные аппараты и компоненты электротехники, такие, как полупроводники, резисторы, батареи, провода, кабели. Изделия из пластмассы применяют в производстве радиоприемников, измерительного оборудования. Производство переносных ламп и торшеров, жалюзей и тентов не обходится без полимеров.

Жесткая мебель широкого применения, включая сидения для стадионов и публичных зданий, декоративная мебель с имитацией дерева, подушки, занавески, ставни и навесы – все это производится с участием полимеров.

Широкий спектр применения полимерных материалов известен и в потребительской сфере. Они входят в состав клеев, уплотняющих материалов, рисовальных и печатных красок, эмали, лаков, используются для мелования бумаги. Даже в изготовлении одежды, ручных сумок, багажа, кнопок, украшений, садового и медицинского оборудования, игрушек, спортивных товаров и кредитных карточек нашли применение пластмассовые изделия.

 
Методы переработки полимеров

Самыми популярными методами переработки полимеров являются каландрование и отливка, прямое прессование полимеров и литье под давлением, а также экструзия, холодное, термо- и пневмоформование, формование из расплава, сухое и мокрое формование, вспенивание, армирование.

Формование из расплава, сухое и мокрое формование используются для изготовления волокон, а остальные служат для переработки материалов с пластическими и эластомерными характеристиками в промышленные.

Полимеры задействованы практически во всех сферах деятельности человека, как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, а также в медицине, культуре и быту. Они удовлетворяют всем потребностям промышленности.

Появление новых технологий повлияло на функции полимерных материалов в разных отраслях и на способы их получения. Теперь на них возлагаются более ответственные функции. Из этих материалов стали изготавливать более мелкие, но сложные по своей конструкции детали машин и механизмов. Полимеры, или изделия из пластмассы, стали применять в изготовлении крупногабаритных корпусных деталей машин и механизмов, рассчитанных на существенные нагрузки.

 
Способы получения полимеров

Способы получения полимеров разнообразны. Биополимеры являются продуктом жизнедеятельности животных и растений. Из древесины путем экстракции фракционного осаждения или другими методами кожи и шерсти животных получают протеин, целлюлозу, крахмалы, шеллак, лигнин и латекс. Как правило, процессы очистки, модификации биополимеров не влияют на структуру их основных цепей. В результате процесса переработки биополимеров получают искусственные полимеры. К ним относятся латекс, который получают из природного каучука, также целлулоид, получаемый из нитроцеллюлозы, пластифицированный камфарой с целью повышения эластичных свойств.

Особую роль в росте производства и потребления органических материалов сыграли синтетические полимеры. Как природные, так и искусственные полимеры незаменимы в области получения изделия из пластмассы, современной техники и целлюлозно-бумажной индустрии. Синтетические полимеры получают из низкомолекулярных веществ путем синтеза. Они не имеют аналогов в природе. Благодаря синтетическим полимерам произошел резкий толчок в росте производства и использования материалов органического происхождения.

 
Свойства полимеров

Широким применением полимеры обязаны своим свойствам, важнейшими из них являются способность к образованию анизотропных высокоориентированных волокон и пленок, отличающихся высокой прочностью. Для линейных полимеров характерен ряд специфических комплексных физико-химических и механических свойств. За счет своей высокой молекулярной массы линейные полимеры склонны к большим, имеющим длительное развитие, обратимым деформациям. Эти полимеры, находясь в высокоэластичном состоянии, способны набухать, прежде, чем раствориться. Линейные полимеры характеризуются высокой вязкостью растворов. Эти свойства выражены в значительной мере меньше у полимеров с разветвлениями, трехмерными сетками и густыми сетчатыми структурами. Полимеры, сильно сшитые, не обладают растворимостью, не плавятся и не склонны к высокоэластичным деформациям.

Полимерам свойственны, как аморфные, так и кристаллические состояния. Для кристалличесих полимеров необходимо наличие в их структуре регулярных, достаточно длинных участков макромолекул. Кристаллические полимеры часто являются местом зарождения разнообразных надмолекулярных структур, к примеру, фибрилл, сферолитов, монокристаллов и т.д. Типы этих структур в значительной мере влияют на свойства полимерного материала. Незакристаллизированные полимеры реже образуют надмолекулярные структуры и могут находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, вязкотекучем и высокоэластическом. Эластомеры, полимеры, способны переходить из стеклообразного в высокоэластическое состояние при низкой температуре. Пластики, наоборот, для этого требуют высокой температуры.

 
Что такое полимеры?

Полимерами являются химические соединения, характеризующиеся высокой молекулярной массой, которая колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Молекулы полимеров называются макромолекулами. Макромолекулы состоят из огромного числа мономерных звеньев, повторяющихся группировок. Атомы в составе макромолекул соединяются между собой посредством главных и (или), так называемых, координационных валентностей. В зависимости от происхождения полимеров различают природные полимеры и синтетические.

Расположение атомов или атомных групп в макромолекулах может быть разнообразным. Они могут быть вытянуты в линию последовательности циклов или быть в виде открытой цепи. Такие полимеры называют линейными, примером может послужить натуральный каучук. Полимеры могут представлять из себя цепи с разветвлениями (к разветвленным полимерам относится аминопектин), а также полимеры трехмерной сетки (сшитые полимеры), к примеру, отвердевшие эпоксидные смолы. Одинаковыми мономерными звеньями характеризуются молекулы гомополимеров.

Полимерам свойственны высокая механическая прочность, эластичность, электроизоляционные свойства и множество других ценных характеристик, что делает их незаменимыми как в быту, так и в разных отраслях промышленного производства. Наиболее широко применяются такие типы полимерных материалов, как пластмасса, резина, волокна, лаки и краски, клеи, а также ионообменные смолы.

 
Виды полимеров

Биополимеры лежат в основе живых организмов и задействованы почти во всех процессах жизнедеятельности.

Широко распространено 12 марок полимеров.

Наиболее активно используется полиэтилен. Он относится к синтетическим термопластичным неполярным полимерам класса полиолефинов. Его получают полимеризацией этилена.


Еще один термопластичный неполярный, получивший обширное применение полимер – полипропилен. Это синтетическое вещество класса полиолефинов, получаемое в результате полимеризации пропилена. Как и полиэтилен, полипропилен – белое твердое вещество.

 

Применение полимеров в медицине

Полимеры давно привлекли внимание многочисленных исследователей и ученых из сферы медицины. Медицина является стремительно развивающейся отраслью, где находят применение самые различные материалы и технологии. На сегодняшний день полимеры в медицине применяются практически повсеместно и для совершенно различных целей.

В настоящее время из полимеров изготавливается более трех тысяч различных видов медицинских изделий. Вполне понятно, что дальнейшие успехи в этой области зависят от кооперирования и творческого сотрудничества между химиками и медиками.

Часть полимерных материалов применяется в медицине для производства изделий, которые напрямую не контактируют с организмом человека, например, корпусов медицинских приборов. К таким материалам обычно не предъявляются более жесткие требования по сравнению с полимерами, используемыми в других отраслях, например, в пищевой промышленности. Однако существует и другая обширная группа материалов, которые применяются для изготовления изделий, которые непосредственно контактируют с тканями организмов. Так, например, из полимеров изготавливаются компоненты систем диализа («искусственная почка»), с которыми непосредственно контактирует кровь человека. Качество используемых для этих целей материалов непосредственно влияет на успешность лечения пациентов. По этой причине материалы, применяемые в этой сфере, должны характеризоваться максимальной степенью чистоты и инертности, иначе они смогут оказывать негативное влияние на здоровье человека.

Химическая промышленность выпускает различные полимеры с точным соблюдением тех требований, которые к ним предъявляют. Однако специальных полимеров для применения в медицине выпускается пока еще мало. Первостепенной задачей является разработка технических условий на «медицински чистые» полимеры, которые не оказывали бы вредного действия на организм человека.

Тем не менее, к настоящему времени медицинские марки полимеров уже успели прочно закрепиться в индустрии. Так, из этих марок полимеров изготавливают искусственные сосуды, суставы и иные изделия, имитирующие ткани и органы человеческого организма. Из полиамидов, кроме всего прочего, изготавливают хирургические нити, а из полиуретанов – камеры искусственного сердца. Наиболее часто применяющиеся в медицине полимеры – силиконы. Их положительными свойствами являются химическая и физиологическая инертность, термостабильность – до 180°C. Силиконы необходимы при косметических операциях на лице, молочных железах, для изготовления катетеров, клапанов сердца, пленки для защиты поверхности кожи при ожогах.


Особенно высокие требования предъявляются к полимерам в ортопедической стоматологии – протезировании.

Современная реконструктивная хирургия сердца и сосудов немыслима без полимеров.

Полимеры применяются также в восстановительной кардиохирургии, для замещения дефектов стенок и перегородок сердца.

Хирургия открытого сердца немыслима без искусственного кровообращения. Из полимеров изготовляется соответствующая аппаратура.

И этот список можно продолжать бесконечно…



Несмотря на стремительное расширение использования полимеров в медицине, следует признать, что в этой сфере остается еще ряд острых нерешенных вопросов. Так, например, при использовании полимерных компонентов для целей замены органов и тканей организма не редкими являются случаи отторжения этих изделий. Причиной этого является биологическая несовместимость полимеров с тканями организма, поэтому можно прогнозировать, что усилия многих ученых и исследователей уже в ближайшем будущем будут направлены на разработку новых марок полимеров, которые будут характеризоваться намного большей биосовместимостью.

Интересной и перспективной является деятельность по разработке другой группы биологически активных полимеров – биоразлагамых материалов с регулируемым сроком службы. Такие полимеры могут применяться для производства инновационных шовных материалов для полостных операций или временных имплантатов. В организме эти материалы подвергаются постепенному разложению, но срока их эксплуатации оказывается достаточно для того, чтобы ткани организма полностью восстановили свои функции. В этом случае при лечении пациента не приходится проводить для него повторную операцию для снятия швов или извлечения из организма инородных объектов, как это происходит в настоящее время.

Современная медицина не стоит на месте, и, наверняка, впереди в этой сфере нас ждет еще множество открытий, напрямую связанных с индустрией полимеров.


Новые применения реагирующих на раздражители полимерных материалов

  • 1

    Сенаратне, В., Андруцци, Л. и Обер, К. К. Самосборные монослои и полимерные щетки в биотехнологии: текущие применения и перспективы на будущее. Биомакромолекулы 6 , 2427–2448 (2005).

    CAS Google ученый

  • 2

    Джавери, С. Дж. И др. Высвобождение фактора роста нервов из субстратов, покрытых гидрогелем НЕМА, и его влияние на дифференцировку нервных клеток. Биомакромолекулы 10 , 174–183 (2009).

    CAS Google ученый

  • 3

    Хоффман А.С. Истоки и эволюция «контролируемых» систем доставки лекарств. J. Control. Выпуск 132 , 153–163 (2008).

    CAS Google ученый

  • 4

    Байер, К. Л. и Пеппас, Н. А. Достижения в области распознающих, проводящих и отзывчивых систем доставки. J. Control. Выпуск 132 , 216–221 (2008).

    CAS Google ученый

  • 5

    Мендес, П. М. Поверхности, реагирующие на раздражение, для биоприложений. Chem. Soc. Ред. 37 , 2512–2529 (2008).

    CAS Google ученый

  • 6

    Лузинов, И., Минко, С. и Цукрук, В. В. Чувствительные слои кисти: от специально подобранных градиентов до обратимо собранных наночастиц. Soft Matter 4 , 714–725 (2008).

    CAS Google ученый

  • 7

    Моторнов М. и др. Обратимая регулировка смачивания полимерной поверхности с помощью чувствительных полимерных щеток. Langmuir 19 , 8077–8085 (2003).

    CAS Google ученый

  • 8

    Лю, З. С. и Калверт, П. Многослойные гидрогели в качестве мускулистых исполнительных механизмов. Adv. Матер. 12 , 288–291 (2000).

    CAS Google ученый

  • 9

    Анкер, Дж. Н. и др. Биосенсор с плазмонными наносенсорами. Nature Mater. 7 , 442–453 (2008).

    CAS Google ученый

  • 10

    Токарев И., Минко С. Тонкие пленки гидрогеля, чувствительные к стимулам. Soft Matter 5 , 511–524 (2009).

    CAS Google ученый

  • 11

    Коберштейн, Дж. Т. Молекулярный дизайн функциональных полимерных поверхностей. J. Polym. Sci. Pol. Phys. 42 , 2942–2956 (2004).

    CAS Google ученый

  • 12

    Кэри, Д. Х., Грунцингер, С. Дж. И Фергюсон, Г. С. Реконструкция на границе ПБД-окс / вода с энтропийным влиянием: роль физического сшивания и эластичности резины. Макромолекулы 33 , 8802–8812 (2000).

    CAS Google ученый

  • 13

    Дрейпер, Дж., Лузинов, И., Минко, С., Токарев, И. и Стамм, М. Кисти из смешанных полимеров путем последовательного добавления полимера: эффект анкерного слоя. Langmuir 20 , 4064–4075 (2004).

    CAS Google ученый

  • 14

    Моторнов М. и др. Коллоидные системы, реагирующие на раздражение, из смешанных наночастиц, покрытых кистью. Adv. Функц. Матер. 17 , 2307–2314 (2007).

    CAS Google ученый

  • 15

    Abu-Lail, N. I., Kaholek, M., LaMattina, B., Clark, R. L. & Zauscher, S. Датчик. Actuat. B-Chem. 114 , 371–378 (2006).

    CAS Google ученый

  • 16

    Эйрес, Н., Сайрус, С. Д. и Бриттен, У. Дж. Поверхности, реагирующие на раздражение, с использованием щеток из полиамфолитных полимеров, полученных радикальной полимеризацией с переносом атома. Langmuir 23 , 3744–3749 (2007).

    CAS Google ученый

  • 17

    Аззарони, О., Браун, А. и Хак, У. Т. С. Переходы смачивания полицвиттерионных щеток UCST, вызванные самоассоциацией. Angew. Chem. Int. Эд. 45 , 1770–1774 (2006).

    CAS Google ученый

  • 18

    Сантер С., Копышев А., Донгес Дж., Янг Х. К. и Рухе Дж. Динамически реконфигурируемые полимерные пленки: влияние на нанодвижение. Adv. Матер. 18 , 2359–2362 (2006).

    CAS Google ученый

  • 19

    Wu, T. et al. Поведение кистей из поли (акриловой кислоты) с закреплением на поверхности с градиентами плотности прививки на твердых основаниях: 1.Экспериментируйте. Макромолекулы 40 , 8756–8764 (2007).

    CAS Google ученый

  • 20

    Xu, C. et al. Влияние длины блока на реакцию блок-сополимерных щеток на растворитель: комбинаторное исследование с градиентами блок-сополимерных щеток. Макромолекулы 39 , 3359–3364 (2006).

    CAS Google ученый

  • 21

    Моторнов, М., Шепарович Р., Токарев И., Ройтер Ю. и Минко С. Несмачиваемые тонкие пленки из гибридных полимерных щеток могут быть гидрофильными. Langmuir 23 , 13–19 (2007).

    CAS Google ученый

  • 22

    Шепарович Р., Моторнов М. и Минко С. Адаптация тонких пленок с низкой адгезией из кистей из смешанных полимеров. Langmuir 24 , 13828–13832 (2008).

    CAS Google ученый

  • 23

    Шепарович, Р., Моторнов, М., Минько, С. Низкоклеящиеся поверхности, адаптирующиеся к изменяющейся окружающей среде. Adv. Матер. 21 , 1840–1844 (2009).

    CAS Google ученый

  • 24

    Танака Т. и Филлмор Д. Дж. Кинетика набухания гелей. J. Chem. Phys. 70 , 1214–1218 (1979).

    CAS Google ученый

  • 25

    Туми, Р., Freidank, D. & Ruhe, J. Поведение при набухании тонких, поверхностно прикрепленных полимерных сетей. Макромолекулы 37 , 882–887 (2004).

    CAS Google ученый

  • 26

    Кроу-Уиллоуби, Дж. А. и Джензер, Дж. Формирование и свойства чувствительных полимерных поверхностей на основе силоксана с настраиваемой кинетикой реконструкции поверхности. Adv. Функц. Матер. 19 , 460–469 (2009).

    CAS Google ученый

  • 27

    Кроу, Дж.A. & Genzer, J. Создание чувствительных поверхностей с индивидуальной кинетикой переключения смачиваемости и обратимостью реконструкции. J. Am. Chem. Soc. 127 , 17610–17611 (2005).

    CAS Google ученый

  • 28

    Токарев И., Орлов М., Минько С. Чувствительные полиэлектролитные гелевые мембраны. Adv. Матер. 18 , 2458–2460 (2006).

    CAS Google ученый

  • 29

    Токарев, И.& Минко, С. Множественные реактивные иерархически структурированные мембраны: новые сложные биомиметические материалы для биосенсоров, контролируемого высвобождения, биохимических ворот и нанореакторов. Adv. Матер. 21 , 241–247 (2009).

    CAS Google ученый

  • 30

    Токарев И. и др. Чувствительные к стимулам гидрогелевые мембраны в сочетании с биокаталитическими процессами. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 3 , 532–536 (2009).

    Google ученый

  • 31

    Декер, Г. Нечеткие наноузлы: к слоистым полимерным мультикомпозитам. Наука 277 , 1232–1237 (1997).

    CAS Google ученый

  • 32

    Львов Ю., Арига К., Ичиносе И., Кунитаке Т. Сборка многокомпонентных белковых пленок с помощью электростатической послойной адсорбции. J. Am. Chem.Soc. 117 , 6117–6123 (1995).

    CAS Google ученый

  • 33

    Decher, G. & Schlenoff, J. B. Многослойные тонкие пленки (Wiley-VCH, 2003).

    Google ученый

  • 34

    Итано, К., Чой, Дж. Й. и Рубнер, М. Ф. Механизм индуцированных pH переходов прерывистого набухания / распухания многослойных полиэлектролитных пленок, содержащих поли (аллиламингидрохлорид). Макромолекулы 38 , 3450–3460 (2005).

    CAS Google ученый

  • 35

    Харлампиева, Е., Козловская, В., Тютина, Дж., Сухишвили, С.А. Многослойные водородные связи термореактивных полимеров. Макромолекулы 38 , 10523–10531 (2005).

    CAS Google ученый

  • 36

    Хуа Ф., Цуй Т. Х. и Львов Ю.М. Ультратонкие кантилеверы на основе полимерно-керамического нанокомпозита, собранных методом послойной адсорбции. Nano Lett. 4 , 823–825 (2004).

    CAS Google ученый

  • 37

    Mertz, D. et al. Механически реагирующие наноклапаны на основе многослойных полиэлектролитов. Nano Lett. 7 , 657–662 (2007).

    CAS Google ученый

  • 38

    Городская, м.W. Интеллектуальные полимерные покрытия; текущие и будущие достижения. Полим. Ред. 46 , 329–339 (2006).

    CAS Google ученый

  • 39

    Мисра А., Джарретт В. Л. и Урбан М. В. Коллоидные дисперсии, содержащие фторметакрилат: синтез с помощью фосфолипидов, морфология частиц и стратификация в зависимости от температуры. Макромолекулы 40 , 6190–6198 (2007).

    CAS Google ученый

  • 40

    Моторнов, М., Шепарович, Р., Лупицкий, Р., Мак-Вильямс, Э. и Минко, С. Супергидрофобные поверхности, образованные из водных дисперсий иерархически собранных наночастиц, покрытых обратимо переключаемой оболочкой. Adv. Матер. 20 , 200–205 (2008).

    CAS Google ученый

  • 41

    Урбан, М. В. Стратификация, чувствительность к стимулам, самовосстановление и передача сигналов в полимерных сетях. Прог. Polym.Sci. 34 , 679–687 (2009).

    CAS Google ученый

  • 42

    Андреева, Д. В., Фикс, Д., Мохвальд, Х., Щукин, Д. Г. Самовосстанавливающиеся антикоррозионные покрытия на основе pH-чувствительных полиэлектролитных / ингибиторных сэндвич-структур. Adv. Матер. 20 , 2789–2794 (2008).

    CAS Google ученый

  • 43

    Баджпай, А.К., Шукла, С. К., Бхану, С. и Канкане, С. Чувствительные полимеры в контролируемой доставке лекарств. Прог. Polym. Sci. 33 , 1088–1118 (2008).

    CAS Google ученый

  • 44

    Александр, К. и Шакешев, К. М. Чувствительные полимеры на стыке биологии и материаловедения. Adv. Матер. 18 , 3321–3328 (2006).

    CAS Google ученый

  • 45

    Лутольф, М.P. et al. Синтетические матриксные чувствительные к металлопротеиназе гидрогели для проведения регенерации тканей: инженерные характеристики клеточной инвазии. Proc. Natl Acad. Sci. США 100 , 5413–5418 (2003).

    CAS Google ученый

  • 46

    Аларкон, К. Д. Х., Фархан, Т., Осборн, В. Л., Хак, В. Т. С. и Александер, К. Биоадгезия на полимерных щетках с микроструктурой, реагирующими на раздражители. J. Mater. Chem. 15 , 2089–2094 (2005).

    Google ученый

  • 47

    Ионов, Л., Хубенов, Н., Сидоренко, А., Стамм, М., Минко, С. Поверхность командного полимера, реагирующего на стимулы, для создания градиентов белка. Биоинтерфазы 4 , FA45 – FA49 (2009).

    CAS Google ученый

  • 48

    Хаяси, Г., Хагихара, М., Доно, К. и Накатани, К.Фоторегуляция взаимодействия пептид-РНК на поверхности золота. J. Am. Chem. Soc. 129 , 8678–8679 (2007).

    CAS Google ученый

  • 49

    Эбара, М. и др. Поверхности для культур клеток, чувствительные к температуре, позволяют «вкл / выкл» контролировать аффинность между клеточными интегринами и лигандами RGDS. Биомакромолекулы 5 , 505–510 (2004).

    CAS Google ученый

  • 50

    Lue, S.J., Hsu, J. J. & Wei, T. C. Моделирование проникновения лекарства через термочувствительные мембраны щеток из поли ( N -изопропилакриламида), привитых на микропористые пленки. J. Membrane Sci. 321 , 146–154 (2008).

    CAS Google ученый

  • 51

    Моторнов М. и др. Переключаемая селективность для стробирования ионного транспорта со смешанными полиэлектролитными щетками: приближение к «умным» системам доставки лекарств. Нанотехнологии 20 , 434006 (2009).

    Google ученый

  • 52

    Вонг, В. Н. и др. Разделение пептидов с помощью полиионных наногубок для анализа MALDI-MS. Langmuir 25 , 1459–1465 (2009).

    CAS Google ученый

  • 53

    Nagase, K. et al. Влияние плотности трансплантата и длины цепи на разделение биоактивных соединений нанослойными термореактивными полимерными поверхностями щеток. Langmuir 24 , 511–517 (2008).

    CAS Google ученый

  • 54

    Эдмондсон, С., Фрида, К., Комри, Дж. Э., Онк, П. Р. и Хак, В. Т. С. Устойчивость к деформации квазидвумерных полимеров. Adv. Матер. 18 , 724–728 (2006).

    CAS Google ученый

  • 55

    Zhou, F., Shu, W. M., Welland, M. E. & Huck, W. T. S. Высоко обратимое и многоступенчатое управление кантилевером, приводимое в действие щетками из полиэлектролита. J. Am. Chem. Soc. 128 , 5326–5327 (2006).

    CAS Google ученый

  • 56

    Валяев А., Абу-Лаил Н. И., Лим Д. В., Чилкоти А. и Заушер С. Ощущение и приведение в действие микрокантилевера с привитыми к концам чувствительными к стимулам эластиноподобными полипептидами. Langmuir 23 , 339–344 (2007).

    CAS Google ученый

  • 57

    Чжоу, Ф.и другие. Щетка из полиэлектролита усиливала электроактивацию микрокантилеверов. Nano Lett. 8 , 725–730 (2008).

    Google ученый

  • 58

    Singamaneni, S. et al. Биматериальные микрокантилеверы как гибридная сенсорная платформа. Adv. Матер. 20 , 653–680 (2008).

    CAS Google ученый

  • 59

    Йонас, А. М., Ху, З. Дж., Глинель, К. и Хак, У. Т. С. Влияние наноконфайнмента на коллапс отзывчивых полимерных щеток. Nano Lett. 8 , 3819–3824 (2008).

    CAS Google ученый

  • 60

    Ли, В. К., Патра, М., Линсе, П. и Заушер, С. Масштабируемость щеток из полимеров с нанопокрытием. Малый 3 , 63–66 (2007).

    CAS Google ученый

  • 61

    Рейнор, Дж.Э., Петри, Т. А., Гарсия, А. Дж. И Коллард, Д. М. Контроль адгезии клеток к титану: функционализация кистей из поли [олиго (этиленгликоль) метакрилата] пептидами, прилипающими к клеткам. Adv. Матер. 19 , 1724–1728 (2007).

    CAS Google ученый

  • 62

    Howse, J. R. et al. Возвратно-поступательное генерирование энергии в синтетической мышце, управляемой химическими веществами. Nano Lett. 6 , 73–77 (2006).

    CAS Google ученый

  • 63

    Мерлиц, Х., Хе, Г. Л., Ву, К. Х. и Соммер, Дж. У. Нестабильность поверхности щеток из монодисперсных и плотно привитых полимеров. Макромолекулы 41 , 5070–5072 (2008).

    CAS Google ученый

  • 64

    Токарева И., Минко С., Фендлер Дж. Х. и Хаттер Э. Наносенсоры на основе чувствительных полимерных щеток и спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса с улучшенным пропусканием с помощью золотых наночастиц. J. Am. Chem. Soc. 126 , 15950–15951 (2004).

    CAS Google ученый

  • 65

    Burg, T. P. et al. Взвешивание биомолекул, отдельных клеток и отдельных наночастиц в жидкости. Nature 446 , 1066–1069 (2007).

    CAS Google ученый

  • 66

    Gupta, S. et al. Наночастицы золота, иммобилизованные на полимерных щетках, реагирующих на раздражители, в качестве наносенсоров. Макромолекулы 41 , 8152–8158 (2008).

    CAS Google ученый

  • 67

    Козловская В.В. и др. Ультратонкие послойные гидрогели с включенными золотыми наностержнями в качестве pH-чувствительных оптических материалов. Chem. Матер. 20 , 7474–7485 (2008).

    CAS Google ученый

  • 68

    Podsiadlo, P. et al. Экспоненциальный рост пленок LBL с включенными неорганическими листами. Nano Lett. 8 , 1762–1770 (2008).

    CAS Google ученый

  • 69

    Jiang, G.Q., Baba, A. & Advincula, R. Нанотехнология и изготовление запоминающих устройств из послойных ультратонких пленок поли (3,4-этилендиокситиофен) -поли (стиролсульфонат). Langmuir 23 , 817–825 (2007).

    CAS Google ученый

  • 70

    Митамура, К., Imae, T., Tian, ​​S. & Knoll, W. Исследование поверхностной плазмонной флуоресценции органических тонких пленок с контролируемым переносом энергии. Langmuir 24 , 2266–2270 (2008).

    CAS Google ученый

  • 71

    Хилт, Дж. З., Гупта, А. К., Башир, Р. и Пеппас, Н. А. Сверхчувствительные биомерные сенсоры на основе микрокантилеверов, на которые нанесен рисунок из экологически чувствительных гидрогелей. Биомед. Микроустройства 5 , 177–184 (2003).

    CAS Google ученый

  • 72

    Mack, N.H. et al. Оптическое преобразование химических сил. Nano Lett 7 , 733–737 (2007).

    CAS Google ученый

  • 73

    Канг, Дж. Х. и др. Термочувствительные фотонные кристаллы гидрогеля методом трехмерной голографической литографии. Adv. Матер. 20 , 3061–3065 (2008).

    CAS Google ученый

  • 74

    Бен-Моше, М., Алексеев, В. Л. и Ашер, С. А. Быстродействующие датчики глюкозы на основе кристаллических коллоидных фотонных кристаллов. Анал. Chem. 78 , 5149–5157 ​​(2006).

    CAS Google ученый

  • 75

    Цзян К. Ю., Маркуция С., Пикус Ю. и Цукрук В. В. Свободно подвешенные нанокомпозитные мембраны в качестве высокочувствительных сенсоров. Nature Mater. 3 , 721–728 (2004).

    CAS Google ученый

  • 76

    Донг, Л., Агарвал А. К., Биби Д. Дж. И Цзян Х. Р. Адаптивные жидкие микролинзы, активируемые гидрогелями, реагирующими на раздражители. Природа 442 , 551–554 (2006).

    CAS Google ученый

  • 77

    Хендриксон, Г. Р. и Лайон, Л. А. Биореактивные гидрогели для сенсорного применения. Soft Matter 5 , 29–35 (2009).

    Google ученый

  • 78

    Сидоренко, А., Крупенкин, Т., Тейлор, А., Фратцл, П., Айзенберг, Дж. Обратимое переключение наноструктур, активируемых гидрогелем, в сложные микроструктуры. Наука 315 , 487–490 (2007).

    CAS Google ученый

  • 79

    Куксенок О.В., Яшин В.В., Балаз А.С. Механически индуцированные химические колебания и движение в чувствительных гелях. Soft Matter 3 , 1138–1144 (2007).

    CAS Google ученый

  • 80

    Дисчер, Д.E. et al. Новые применения полимерсом в доставке: от молекулярной динамики до уменьшения размеров опухолей. Прог. Polym. Sci. 32 , 838–857 (2007).

    CAS Google ученый

  • 81

    Бланаз, А., Армес, С. П. и Райан, А. Дж. Самособирающиеся агрегаты блок-сополимеров: от мицелл до везикул и их биологические применения. Macromol. Rapid Comm. 30 , 267–277 (2009).

    CAS Google ученый

  • 82

    Ци, Л., Chapel, J. P., Castaing, J. C., Fresnais, J. & Berret, J. F. Органические и гибридные коацерватные комплексы: совместная сборка и адсорбционные свойства. Мягкое вещество 4 , 577–585 (2008).

    CAS Google ученый

  • 83

    Янь Ю. и др. Иерархическая самосборка в растворах, содержащих ионы металлов, лиганд и диблок-сополимер. Angew. Chem. Int. Эд. 46 , 1807–1809 (2007).

    CAS Google ученый

  • 84

    Воец, И.K. et al. Спонтанное нарушение симметрии: образование мицелл Януса. Soft Matter 5 , 999–1005 (2009).

    CAS Google ученый

  • 85

    Ли, М. Х. и Келлер, П. Стимулирующие полимерные везикулы. Soft Matter , 5 , 927–937 (2009).

    CAS Google ученый

  • 86

    Chiu, H.C., Lin, Y. W., Huang, Y.F., Chuang, C.K. и Chern, C.S. Полимерные везикулы, содержащие небольшие пузырьки во внутренних водных отсеках и трансмембранные каналы, чувствительные к pH. Angew. Chem. Int. Эд. 47 , 1875–1878 (2008).

    CAS Google ученый

  • 87

    О, Дж. К., Драмрайт, Р., Сигварт, Д. Дж. И Матияшевски, К. Разработка микрогелей / наногелей для приложений доставки лекарств. Прог. Polym. Sci. 33 , 448–477 (2008).

    CAS Google ученый

  • 88

    Моримото, Н., Цю, X. П., Винник, Ф. М. и Акиёши, К. Двойные чувствительные к стимулам наногели путем самосборки полисахаридов, слегка привитых поли ( N -изопропилакриламидных) цепями с концевыми тиольными группами. Макромолекулы 41 , 5985–5987 (2008).

    CAS Google ученый

  • 89

    Моримото, Н., Винник Ф. М. и Акиёши К. Ботриоидная сборка наногелей холестерил-пуллулан / поли ( N -изопропилакриламид). Langmuir 23 , 217–223 (2007).

    CAS Google ученый

  • 90

    Моторнов М. и др. «Химические преобразователи» из ансамблей наночастиц работают с логикой. Nano Lett. 8 , 2993–2997 (2008).

    CAS Google ученый

  • 91

    Донат, Э., Сухоруков, Г. Б., Карузо, Ф., Дэвис, С. А. и Мохвальд, Х. Новые полые полимерные оболочки путем сборки полиэлектролитов на основе коллоидных шаблонов. Angew. Chem. Int. Эд. 37 , 2202–2205 (1998).

    CAS Google ученый

  • 92

    Зеликин, А. Н., Ли, К. и Карузо, Ф. Капсулы из поли (метакриловой кислоты), стабилизированного дисульфидом: образование, сшивание и разложение. Chem. Матер. 20 , 2655–2661 (2008).

    CAS Google ученый

  • 93

    Леви Т., Дежугнат С. и Сухоруков Г. Б. Полимерные микрокапсулы с углеводно-чувствительными свойствами. Adv. Функц. Матер. 18 , 1586–1594 (2008).

    CAS Google ученый

  • 94

    Козловская, В., Харлампиева, Э., Мэнсфилд, М. Л., Сухишвили, С. А. Пленки и капсулы из поли (метакриловой кислоты) гидрогеля: реакция на pH и ионную силу и инкапсуляция макромолекул. Chem. Матер. 18 , 328–336 (2006).

    CAS Google ученый

  • 95

    Эдвардс, Э. В., Чанана, М., Ван, Д. и Мохвальд, Х. Обратимый транспорт наночастиц, реагирующий на стимулы, через границы раздела вода / масло. Angew. Chem. Int. Эд. 47 , 320–323 (2008).

    CAS Google ученый

  • 96

    Бинкс, Б.П., Мураками, Р., Армес, С. П. и Фуджи, С. Температурная инверсия эмульсий, стабилизированных наночастицами. Angew. Chem. Int. Эд. 44 , 4795–4798 (2005).

    CAS Google ученый

  • 97

    Бинкс, Б. П. и Мураками, Р. Инверсия фаз материалов, стабилизированных частицами, от пен до сухой воды. Nature Mater. 5 , 865–869 (2006).

    CAS Google ученый

  • 98

    Лу, Ю., Мей, Ю., Дрекслер, М., Баллауфф, М. Термочувствительные частицы ядро-оболочка в качестве носителей для наночастиц Ag: Модуляция каталитической активности с помощью фазового перехода в сетях. Angew. Chem. Int. Эд. 45 , 813–816 (2006).

    CAS Google ученый

  • 99

    Lu, Y. et al. Термочувствительный микрогель ядро-оболочка как «нанореактор» для каталитически активных металлических наночастиц. J. Mater. Chem. 19 , 3955–3961 (2009).

    CAS Google ученый

  • 100

    Skirtach, A. G. et al. Высвобождение инкапсулированных материалов внутри живых клеток под действием лазера. Angew. Chem. Int. Эд. 45 , 4612–4617 (2006).

    CAS Google ученый

  • 101

    Крефт, О., Хавьер, А. М., Сухоруков, Г. Б., Парак, В. Дж. Полимерные микрокапсулы в качестве мобильных локальных датчиков pH. J. Mater.Chem. 17 , 4471–4476 (2007).

    CAS Google ученый

  • 102

    Гиллис, Э. Р., Йонссон, Т. Б. и Фречет, Дж. М. Дж. Стимулирующие супрамолекулярные сборки линейно-дендритных сополимеров. J. Am. Chem. Soc. 126 , 11936–11943 (2004).

    CAS Google ученый

  • 103

    Лаугель Н. и др. Связь между режимом роста многослойных полиэлектролитов и энтальпией комплексообразования полианион / поликатион. J. Phys. Chem. B 110 , 19443–19449 (2006).

    CAS Google ученый

  • 104

    Какидзава Ю. и Катаока К. Мицеллы блок-сополимера для доставки гена и родственных соединений. Adv. Доставка лекарств. Ред. 54 , 203–222 (2002).

    CAS Google ученый

  • 105

    Оиси М., Хаяси Х., Мичихиро И. Д. и Нагасаки Ю.Эндосомное высвобождение и внутриклеточная доставка противоопухолевых препаратов с использованием pH-чувствительных ПЭГилированных наногелей. J. Mater. Chem. 17 , 3720–3725 (2007).

    CAS Google ученый

  • 106

    Lee, E. S., Kim, D., Youn, Y. S., Oh, K. T. & Bae, Y.H. Вирус-миметический наногелевый носитель. Angew. Chem. Int. Эд. 47 , 2418–2421 (2008).

    CAS Google ученый

  • 107

    Жулина, Е.Б., Сингх, С. и Балаз, А. С. Формирование пленок с рисунком из связанных диблок-сополимеров. Макромолекулы 29 , 6338–6348 (1996).

    CAS Google ученый

  • 108

    Роан, Дж. Р. Мягкие нанополигранники как путь к многовалентным наночастицам. Phys. Rev. Lett. 96 , 248301 (2006).

    Google ученый

  • 109

    Мюллер, М.Фазовая диаграмма кисти из смешанного полимера. Phys. Ред. E 65 , 30802 (2002).

    Google ученый

  • 110

    Веннинг, Л., Мюллер, М. и Биндер, К. Как расположение точек прививки влияет на структуру щеток из однокомпонентных и смешанных полимеров? Europhys. Lett. 71 , 639–645 (2005).

    CAS Google ученый

  • 111

    Инь, Ю.H. et al. Исследование моделирования отжига щеток из диблок-сополимера в селективных растворителях. Макромолекулы 40 , 5161–5170 (2007).

    CAS Google ученый

  • 112

    Матсен, М. В. Стандартная модель Гаусса для расплавов блок-сополимеров. J. Phys. Конденс. Иметь значение. 14 , R21 – R47 (2002).

    CAS Google ученый

  • 113

    Мюллер-Плате, Ф.Крупнозернистое моделирование полимеров: от атомистического до мезоскопического масштаба и обратно. Chemphyschem 3 , 754–769 (2002).

    Google ученый

  • 114

    Praprotnik, M., Delle Site, L. & Kremer, K. Мультимасштабное моделирование мягкой материи: от масштабирования до адаптивного разрешения. Annu. Rev. Phys. Chem. 59 , 545–571 (2008).

    CAS Google ученый

  • 115

    Мерлиц, Х., Хе, Г. Л., Соммер, Дж. У. и Ву, К. Х. Реверсивные полимерные щетки с гидрофобным / гидрофильным поведением: исследование динамики Ланжевена. Макромолекулы 42 , 445–451 (2009).

    CAS Google ученый

  • 116

    Фанг, Ф. и Шлейфер, И. Контролируемое высвобождение белков с поверхностей, модифицированных полимером. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 5769–5774 (2006).

    CAS Google ученый

  • 117

    Шлейфер, И.И Кариньяно, М. А. Связанные полимерные слои: фазовые переходы и снижение адсорбции белка. Macromol. Rapid Comm. 21 , 423–448 (2000).

    CAS Google ученый

  • 118

    Исраэлс, Р., Лермакерс, Ф. А. М. и Флир, Г. Дж. К теории привитых слабых поликислот. Макромолекулы 27 , 3087–3093 (1994).

    CAS Google ученый

  • 119

    Е., Ю., Маккой, Дж. Д. и Курро, Дж. Г. Применение теории функционала плотности к связанным полимерным цепям: эффект межмолекулярного притяжения. J. Chem. Phys. 119 , 555–564 (2003).

    CAS Google ученый

  • 120

    Рен, К. Л., Нап, Р. Дж. И Шлейфер, И. Роль водородных связей в связанных полимерных слоях. J. Phys. Chem. В 112 , 16238–16248 (2008).

    CAS Google ученый

  • 121

    Жулина, Е.Б. и Лермакерс, Ф. А. М. Самосогласованный полевой анализ нейрофиламентной кисти с аминокислотным разрешением. Biophys. J. 93 , 1421–1430 (2007).

    CAS Google ученый

  • 122

    Tagliazucchi, M., Calvo, E. J. & Szleifer, I. Молекулярная теория химически модифицированных электродов окислительно-восстановительными полиэлектролитами в условиях равновесия: Сравнение с экспериментом. J. Phys. Chem. С 112 , 458–471 (2008).

    CAS Google ученый

  • 123

    Tagliazucchi, M., Calvo, E. J. & Szleifer, I. Редокс и кислотно-основное связывание в ультратонких полиэлектролитных пленках. Langmuir 24 , 2869–2877 (2008).

    CAS Google ученый

  • 124

    Мендес, С., Курро, Дж. Г., Маккой, Дж. Д. и Лопес, Г. П. Вычислительное моделирование структурных изменений связанного поли ( N -изопропилакриламида), вызванных температурой, с помощью теории самосогласованного поля. Макромолекулы 38 , 174–181 (2005).

    CAS Google ученый

  • 125

    Ван, К. Внутренняя структура и компенсация заряда многослойных полиэлектролитов: численное исследование. Soft Matter 5 , 413–424 (2009).

    CAS Google ученый

  • 126

    Паттанайек, С. К. и Перейра, Г. Г. Форма мицелл, образованных из сильно адсорбированных привитых полимеров в плохих растворителях. Macromol. Теор. Simul. 14 , 347–357 (2005).

    CAS Google ученый

  • 127

    Нетц, Р. Р. и Андельман, Д. Нейтральные и заряженные полимеры на границах раздела. Phys. Реп. 380 , 1–95 (2003).

    CAS Google ученый

  • 128

    Ван, Дж. И Мюллер, М. Микрофазовое разделение щеток из диблок-сополимера в селективных растворителях: моделирование одноцепочечных сред в среднем поле и анализ интегральной геометрии. Макромолекулы 42 , 2251–2264 (2009).

    CAS Google ученый

  • 129

    Гроот Р. Д. и Уоррен П. Б. Динамика диссипативных частиц: устранение разрыва между атомистическим и мезоскопическим моделированием. J. Chem. Phys. 107 , 4423–4435 (1997).

    CAS Google ученый

  • 130

    Daoulas, K. Ch. И Мюллер, М.Сравнение моделирования липидных мембран с мембранами из блок-сополимеров. Adv. Polym. Sci. 224 , 197–233 (2009).

    Google ученый

  • 131

    Santer, S. et al. Память рисунков на поверхности кистей из смешанных полимеров: моделирование и эксперимент. Langmuir 23 , 279–285 (2007).

    CAS Google ученый

  • 132

    Сантер, С., Копышев, А., Донгес, Дж., Янг, Х. К. и Рюэ, Дж. Доменная память смешанных полимерных кистей. Langmuir 22 , 4660–4667 (2006).

    CAS Google ученый

  • 133

    Tam, T. K., Ornatska, M., Pita, M., Minko, S. & Katz, E. Полимерный щеточно-модифицированный электрод с переключаемой и настраиваемой окислительно-восстановительной активностью для биоэлектронных приложений. J. Phys. Chem. С 112 , 8438–8445 (2008).

    CAS Google ученый

  • 134

    Моторнов, М.и другие. Интегрированная многофункциональная наносистема из командных наночастиц и ферментов. Малый 5 , 817–820 (2009).

    CAS Google ученый

  • 135

    Maye, M. M., Nykypanchuk, Cuisinier, M., van der Lelie, D. & Gang, O. Nature Mater. 8 , 388–391 (2009).

    CAS Google ученый

  • 136

    Гош, Б. и Урбан, М.W. Самовосстанавливающиеся оксетан-замещенные хитозановые полиуретановые сети. Наука 323 , 1458–1460 (2009).

    CAS Google ученый

  • Современные функциональные полимерные материалы – Materials Chemistry Frontiers (RSC Publishing)

    * Соответствующие авторы

    а Государственная ключевая лаборатория люминесцентных материалов и устройств, ключевая лаборатория люминесценции молекулярных агрегатов провинции Гуандун, Центр эмиссии, вызванной агрегацией, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу 510640, Китай

    б Ключевая лаборатория наносистем и иерархического производства CAS, Центр передового опыта в области нанонауки CAS, Национальный центр нанонауки и технологий, Пекин 100190, Китай

    c Государственная ключевая лаборатория супрамолекулярной структуры и материалов, Химический колледж, Университет Цзилинь, Чанчунь 130012, Китай

    д Пекинская ключевая лаборатория строительных перспективных функциональных материалов и экологичных приложений, Школа материаловедения и инженерии, Пекинский технологический институт, Пекин 100081, Китай

    и Колледж химии, химической инженерии и материаловедения, Университет Сучжоу, Сучжоу, Китай

    f Ключевая лаборатория макромолекулярного синтеза и функционализации Министерства энергетики, Государственная ключевая лаборатория кремниевых материалов, Департамент полимероведения и инженерии, Университет Чжэцзян, Ханчжоу 310027, Китай

    г Школа химии и химической инженерии, Пекинский технологический институт, Пекин 100081, Китай

    ч Государственная ключевая лаборатория физики и химии полимеров, Чанчуньский институт прикладной химии Китайской академии наук, 5625 Renmin Street, Changchun 130022, China

    я Центр бионаноинженерии и колледж химической и биологической инженерии, Чжэцзянский университет, Ханчжоу 310027, Китай

    к Государственная ключевая лаборатория люминесцентных материалов и устройств, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу 510640, Китай

    к Государственная ключевая лаборатория химической инженерии, Центр химии высокоэффективных и новых материалов, Химический факультет, Университет Чжэцзян, Ханчжоу 310027, Китай

    л Колледж химии, химической инженерии и материаловедения, Университет Сучжоу, Сучжоу 215123, Китай

    м Школа химии и химической инженерии, Государственная ключевая лаборатория металлических матричных композитов, Шанхайский университет Цзяо Тонг, 800 Dongchuan Road, Шанхай 200240, Китай

    n Химический факультет Уханьского университета, Ухань 430072, Китай

    или Департамент материаловедения и инженерии, Инженерный колледж, Ключевая лаборатория химии полимеров и физики Министерства образования, Пекинский университет, Пекин 100871, Китай

    п. Колледж полимеров и инженерии, Университет науки и инженерии Циндао, Циндао 266042, Китай

    г Ключевая лаборатория химии мягких веществ CAS, Национальная лаборатория физических наук на микроуровне Хэфэй, iChEM (Центр совместных инноваций химии для энергетических материалов), Департамент науки и инженерии полимеров, Университет науки и технологий Китая, Хэфэй 230026, Китай

    р Государственная ключевая лаборатория молекулярной инженерии полимеров, кафедра макромолекулярных наук и лаборатория перспективных материалов, Фуданский университет, Шанхай, 200438, Китай

    с Департамент материаловедения и Государственная ключевая лаборатория молекулярной инженерии полимеров, Университет Фудань, Шанхай, 200433, Китай

    т Институт химии Китайской академии наук, Пекин 100190, Китай

    u Государственная ключевая лаборатория химической инженерии, Колледж химической и биологической инженерии, Чжэцзянский университет, Ханчжоу 310027, Китай

    v Хэфэйская национальная лаборатория физических наук на микромасштабе, Ключевая лаборатория химии мягких веществ CAS, Департамент науки и инженерии полимеров, Научно-технический университет Китая, Хэфэй 230026, Китай

    Вт Кафедра химии, Университет Цинхуа, Пекин 100084, Китай

    х Ключевая лаборатория макромолекулярного синтеза и функционализации Министерства энергетики, Департамент науки и инженерии полимеров, Чжэцзянский университет, Ханчжоу 310027, Китай

    y Ключевая лаборатория биомедицинских полимеров Министерства образования и Департамента химии, Уханьский университет, Ухань 430072, Китай

    z Кафедра полимеров и инженерии, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу 510640, Китай

    а.о. Ключевая лаборатория полимерных композитов и функциональных материалов Министерства образования, лаборатория GD HPPC, Школа химии, Университет Сунь Ятсена, Гуанчжоу 510275, Китай

    ab PCFM Lab, GD HPPC Lab, Гуандунский научно-исследовательский центр инженерных технологий для высокоэффективных органических и полимерных фотоэлектрических функциональных пленок, Государственная ключевая лаборатория оптоэлектронных материалов и технологий, Школа химии и химической инженерии, Университет Сунь Ятсена, Гуанчжоу 510275, Китай

    ac Колледж полимеров и инженерии, Государственная ключевая лаборатория инженерии полимерных материалов, Сычуаньский университет, Чэнду 610065, Китай

    н.э. Школа химии и химической инженерии, Хуачжунский университет науки и технологий, Ухань 430074, Китай

    и Отделение химии, Гонконгский филиал Китайского национального центра инженерных исследований по восстановлению и реконструкции тканей, Гонконгский университет науки и технологий, Clear Water Bay, Коулун, Гонконг 999077, Китай
    Электронная почта: tangbenz @ ust.гонконгский

    Полимерное материаловедение (магистр – 120 CP) – Учебная программа

    Версия: 03.05.2021

    Alle Studienangebote

    Цели программы

    Магистр наук о полимерных материалах – это междисциплинарная международная последовательная магистерская программа, осуществляемая в сотрудничестве между Университетом Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Университетом прикладных наук Мерзебурга.В настоящее время исследования полимеров проводятся в рамках междисциплинарного сотрудничества между физиками, химиками и инженерами, ищущими новые знания о создании, описании, обработке и понимании молекулярной основы новых функциональных материалов.

    Изучая этот магистр, вы получите разностороннее образование в одном из центральных секторов промышленного роста. Программа, ориентированная на исследования, предлагает специализации в области синтетических полимеров или физических и технических полимеров. Таким образом, выпускники магистратуры имеют квалификацию для работы на производстве в химической промышленности, а также для повышения квалификации на уровне PhD.

    Учись в Галле!

    О Галле и университете

    Галле с населением почти 240 000 человек предлагает разнообразное сочетание искусства, культуры, гастрономии и отдыха. Многочисленные национальные учреждения также расположены в Галле. Международный аэропорт Лейпциг-Галле находится всего в 15 минутах езды на поезде или автомобиле. Дорога до Берлина занимает чуть больше часа.
    Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, основанный в 1502 году, является одним из старейших университетов Германии и крупнейшим в федеральной земле Саксония-Анхальт, в котором обучается около 20 000 студентов. Мы полагаемся на современное лабораторное оборудование, а также на широкую поддержку наших студентов. Факультет естественных наук II в Университете Галле с его тремя химическими, физико-математическими институтами в значительной степени ориентирован на исследования в широкой области конденсированного состояния и материаловедения.Около четверти из 30 профессоров и исследовательских групп работают в области макромолекулярной науки и мягкой материи.

    В двух шагах от отеля: Мерзебург

    Департамент инженерных и естественных наук Университета прикладных наук Мерзебурга специализируется на инженерном и прикладном обучении и исследованиях. Сюда входят области науки о полимерах и инженерии пластмасс, а также машиностроение / мехатроника и химическая / экологическая инженерия.Тесная связь с Kunststoff-Kompetenzzentrum Halle-Merseburg (KKZ) и близость к промышленным проблемам, а также практическое применение полимерных материалов предлагают студентам прикладные исследовательские темы, например, для их магистерской диссертации.

    Карьерные возможности

    Программа дает право на следующие вакансии:

    • Фундаментальные исследования полимеров в химической промышленности,
    • Прикладные исследования и разработки в промышленности по производству и переработке пластмасс,
    • Преподавание в университете,
    • Руководящие должности в промышленности и управлении

    Аккредитация

    Магистр наук о полимерных материалах аккредитован.Дополнительную информацию можно найти на сайте www.akkreditierungsrat.de.

    Структура программы

    • Модули программы (90 CP)
    • Магистерская диссертация (30 CP)

    Модули

    Модуль CP рек.сем.
    Обязательные модули (103 CP)
    Основы физики материалов и полимеров 10 1
    Химия полимеров 10 1
    Производство полимеров 10 1 и 2
    Физическая химия полимеров 10 1 и 2
    Физика полимеров 10 2
    Введение в исследования полимеров 15 3
    Полимерная инженерия 8 3
    Магистерская диссертация (М.Sc.) 30 4
    Выборочные модули (17 CP) (необходимо выбрать одно поле)
    Полимерная инженерия (17 CP)
    Продвинутая разработка полимеров 10 2
    Полимерная инженерия в центре внимания 7 3
    Наука о полимерах (17 CP)
    Продвинутая химия полимеров или
    Продвинутая физика полимеров
    10 2
    В центре внимания науки о полимерах 7 3

    Обратите внимание: инженерные модули проходят в Университете прикладных наук Мерзебурга.

    Содержание, цели обучения, рабочая нагрузка, требования и предварительные условия конкретных модулей опубликованы в каталоге модулей и в правилах обучения и экзаменов (только на немецком языке).

    Стажировка

    Стажировка рекомендуется для начала карьеры и является дополнительным компонентом модуля Введение в исследования полимеров .

    Требования для зачисления

    Кандидаты на получение степени MSc Polymer Materials Science должны

    • имеет степень бакалавра (минимум 180 ECTS (= кредитных баллов (CP)) или эквивалент в области химии, физики или инженерии с акцентом на полимерные технологии и,

    • подтвердить уровень владения английским языком на уровне B2 (согласно CEFR) посредством немецкого Abitur или посредством международно признанного результата теста, такого как TOEFL, IELTS, Cambridge Certificate или UNIcert II.

    • Кроме того, настоятельно рекомендуется обладать обширными техническими знаниями в области химии, физики, математики, технологии и обработки полимеров, которые будут учтены в процедуре отбора.

    Если на учебную программу распространяются ограничения приема и количество заявлений превышает количество доступных учебных мест, доступные учебные места распределяются в соответствии с Правилами распределения учебных мест Федеральной земли Саксония-Анхальт (Studienplatzvergabeverordnung Sachsen-Anhalt ) и правила, регулирующие процедуру отбора на международную магистерскую программу Полимерное материаловедение (правила отбора, т.е. Auswahlordnung) в действующей на данный момент версии. В этом процессе 70% всех учебных мест предоставляются иностранным заявителям, которые не имеют того же статуса, что и заявители из Германии.

    Эта глава состоит из отрывков, примерно переведенных на английский язык. Только правила обучения и экзаменов имеют обязательную юридическую силу.

    Приложение

    Допуск к MSc Polymer Materials Science в настоящее время ограничен (Uni-NC).

    Университет Галле пересматривает свою политику приема каждый зимний семестр и определяет, будет ли прием на учебную программу ограниченным (Uni-NC) или бесплатным (без NC). С мая каждого года здесь публикуется текущее решение (см. Также «Общая информация»).

    Необходимые документы

    При подаче заявления о приеме необходимо предоставить следующие документы:

    1. Официальная заверенная печатная копия вашего диплома бакалавра или его эквивалента (т.д., аттестат об окончании и стенограммы) и заверенные переводы, если оригиналы не на английском или немецком языках. Важное примечание: Кандидаты через uni-Assist могут подать заявку онлайн со сканированными документами (как на языке оригинала, так и с сертифицированным переводом, если необходимо). Тем не менее, для зачисления необходимо предоставить официальные заверенные бумажные копии переведенных сертификатов об окончании обучения и языковых сертификатов.

    2. Университет Галле принимает предварительные свидетельства об окончании, если получение степени запланировано после крайнего срока подачи заявок.Пожалуйста, отправьте свои стенограммы с указанием минимум 2/3 от общего количества кредитов, которые необходимо сдать / уровень вашего старшеклассника, соответственно. Итоговый аттестат об окончании должен быть представлен при зачислении, соответственно, не позднее 31 января года, следующего за зачислением. Примечание: Расширенная подача крайние сроки – см. Corona FAQ.

    3. Признанное доказательство владения английским языком (см. Требования к поступающим)

    4. соответствующих знаний, полученных в ходе предыдущих исследований в следующих областях (краткое изложение в виде таблицы) (Пожалуйста, предоставьте дополнительные доказательства, если они не отражены в вашем свидетельстве об окончании и / или обзоре курса и оценок программы бакалавриата) :
    • Базовые курсы по химии, физике, математике,
    • Курсы повышения квалификации по химии, физике, математике или технологии и обработке полимеров,
    • Лабораторный стаж по химии и физике,
    • Диссертация, тематически связанная с синтезом, характеристикой, переработкой или применением полимеров

    Соответствующие знания будут рассмотрены и присвоены рейтинговые баллы как часть процедуры приема.
    Подробную информацию о процедуре выбора см. В правилах отбора.

    Решения о соответствии требованиям приема принимает приемная комиссия.

    Выполнение требований к зачислению не является претензией на место учебы по данной программе.

    Эта глава состоит из отрывков, примерно переведенных на английский язык. Только правила обучения и экзаменов имеют обязательную юридическую силу.

    Информация для международных заявителей

    По любым вопросам, касающимся подачи заявки и зачисления, за исключением права на участие, посетите веб-сайт или позвоните Кати Гаудиг (Офис регистрации студентов – Секция иностранных студентов).

    Советник программы

    Для получения подробной информации о содержании, целях и структуре программы, пожалуйста, свяжитесь с консультантом программы.

    Зеленый индикатор для полимерного материала, который может изменяться от твердого к мягкому и обратно

    Химики Массачусетского технологического института разработали полимер, который может обратимо переключаться с большой структуры (оранжевые сферы) на более мелкие синие формы в ответ на свет.Изображение: Демин Лю / Molgraphics.

    Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали полимерный материал, который может изменять свою структуру в ответ на свет, превращаясь из твердого вещества в более мягкое, которое может самовосстанавливаться при повреждении.

    «Вы можете переключать материальные состояния вперед и назад, и в каждом из этих состояний материал действует так, как если бы это был совершенно другой материал, даже если он состоит из всех тех же компонентов», – говорит Джеремайя Джонсон, доцент кафедры химии в Массачусетском технологическом институте, член Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института им. Коха и программы по полимерам и мягким веществам, а также руководитель исследовательской группы.

    Материал состоит из полимеров, прикрепленных к светочувствительной молекуле, которая может использоваться для изменения связей, образованных внутри материала. Такие материалы можно использовать для покрытия таких объектов, как автомобили или спутники, чтобы они могли восстанавливаться после повреждений, хотя такие применения еще далеко, говорит Джонсон.

    Ведущим автором статьи об этой работе, опубликованной в номере Nature , является аспирант Массачусетского технологического института Ювэй Гу. Другими авторами являются аспирант Массачусетского технологического института Эрик Альт, доцент кафедры химии Массачусетского технологического института Адам Уиллард, а также Хэн Ван и Сяопэн Ли из Университета Южной Флориды.

    Многие свойства полимеров, такие как их жесткость и способность расширяться, контролируются их топологией – расположением компонентов материала. Обычно после того, как материал сформирован, его топология не может быть обратимо изменена. Например, резиновый мяч остается эластичным, и его нельзя сделать хрупким, не изменив его химический состав.

    В этой статье Джонсон и его коллеги хотели создать материал, который мог бы обратимо переключаться между двумя разными топологическими состояниями, чего раньше не делалось.Они поняли, что тип материала, который они разработали несколько лет назад, известный как полимерные металлоорганические клетки (polyMOCs), был многообещающим кандидатом для этого подхода. PolyMOC состоят из металлосодержащих каркасных структур, соединенных вместе гибкими полимерными линкерами.

    Исследователи создали эти материалы путем смешивания полимеров, прикрепленных к группам, называемым лигандами, которые могут связываться с атомом металла. Каждый атом металла – в данном случае палладия – может образовывать связи с четырьмя молекулами лиганда, создавая жесткие кластеры в виде клетки с различным соотношением палладия к молекулам лиганда.Эти соотношения определяют размер клеток.

    В новом исследовании исследователи намеревались разработать материал, который мог бы обратимо переключаться между двумя клетками разного размера: одна с 24 атомами палладия и 48 лигандами, а другая с тремя атомами палладия и шестью молекулами лиганда.

    Для этого они включили в лиганд светочувствительную молекулу, называемую DTE. Размер клеток определяется углом связей, которые молекула азота на лиганде образует с палладием.Когда DTE подвергается воздействию ультрафиолетового света, он образует кольцо в лиганде, что увеличивает угол, под которым азот может связываться с палладием. Это заставляет кластеры распадаться и образовывать более крупные кластеры.

    Когда исследователи освещают материал зеленым светом, кольцо разрывается, угол связи становится меньше, и меньшие кластеры образуются заново. Процесс занимает около пяти часов, и исследователи обнаружили, что они могут выполнять разворот до семи раз; при каждом обращении небольшой процент полимеров не переключается обратно, что в конечном итоге приводит к распаду материала.

    Когда материал находится в состоянии небольших скоплений, он становится в 10 раз мягче и динамичнее. «Они могут течь при нагревании, а это значит, что вы можете порезать их, а при умеренном нагревании эти повреждения заживут», – говорит Джонсон.

    Этот подход позволяет избежать компромисса, который обычно имеет место с самовосстанавливающимися материалами, а именно, что они имеют тенденцию быть относительно слабыми в структурном отношении. В этом случае материал может переключаться между более мягким, самовосстанавливающимся состоянием и более жестким.

    В этом исследовании исследователи использовали полимер полиэтиленгликоль (PEG) для изготовления материала, но они говорят, что этот подход может быть использован с любым типом полимера.Возможные области применения включают самовосстанавливающиеся материалы, хотя для того, чтобы этот подход получил широкое распространение, палладий, редкий и дорогой металл, вероятно, придется заменить более дешевой альтернативой.

    «Все, что сделано из пластика или резины, если бы это можно было залечить, когда оно было повреждено, то его не нужно было бы выбрасывать. Возможно, такой подход обеспечил бы материалы с более длительным жизненным циклом», – говорит Джонсон.

    Еще одно возможное применение этих материалов – доставка лекарств.Джонсон считает, что можно заключать лекарства в большие клетки, а затем подвергать их воздействию зеленого света, чтобы они открылись и высвободили свое содержимое. Применение зеленого света также может позволить повторно улавливать лекарства, обеспечивая новый подход к обратимой доставке лекарств.

    Исследователи также работают над созданием материалов, которые могут обратимо переключаться из твердого состояния в жидкое, а также над использованием света для создания узоров из мягких и твердых участков в одном материале.

    Этот рассказ адаптирован из материала MIT с редакционными изменениями, внесенными Materials Today. Взгляды, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Elsevier. Ссылка на первоисточник.

    Руководитель платформы, полимеры и материаловедение

    ОТДЕЛ
    Сеть SABIC в области технологий и инноваций (T&I) состоит из более чем 1700 сотрудников в шести исследовательских и десяти прикладных центрах по всему миру.Инновационный путь SABIC является ключевым фактором в достижении цели компании стать мировым лидером в химической промышленности. В рамках организации T&I перед отделом корпоративных исследований (CRD) стоит задача выявлять и стимулировать разработку новых продуктов, приложений и процессов. Группа полимеров и материаловедения (P&MS) в CRD фокусируется на новых материалах, приложениях и катализаторах, которые могут способствовать видению нашего портфеля продуктов будущего. Понимание потребностей клиентов и их связь с потенциальными возможностями для бизнес-подразделений SABIC – одна из важнейших обязанностей команды P&MS.

    НАЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ
    Разрабатывать и реализовывать ключевые стратегические инициативы на уровне платформы, которые соответствуют амбициям нашего бизнеса по производству полимеров и стратегии роста SABIC до 2025 года. Эта платформа потребует создания мультидисциплинарной команды ресурсов из существующей технической организации и мотивации их к тесной совместной работе для реализации заданного видения.

    Эта роль включает определение видения этой платформы путем подключения к стратегическим бизнес-единицам для обеспечения тесного согласования, разработки планов выхода на рынок и технических дорожных карт в тесном сотрудничестве с соответствующими предприятиями и (корпоративными) заинтересованными сторонами.

    ОБЯЗАННОСТИ И ЗАДАЧИ

    Короче говоря, на этой сложной должности вы будете определять цели проекта платформы для полимеров и материалов SABIC, разрабатывать дорожные карты и планы управления программами, все это в тесном сотрудничестве с различными деловыми партнерами, внутри компании, а также в партнерстве с университетами и институтами. С географической точки зрения внимание будет сосредоточено на Азии, Европе и США.

    • Вы будете тесно сотрудничать с Технической дорожной картой и Дорожной картой выхода на рынок и давать рекомендации по ним.
    • Вы обеспечите достаточные ресурсы в виде персонала, оборудования и средств для достижения целей и сроков проекта.
    • Вы будете поддерживать связь с руководством бизнеса, чтобы обеспечить хорошую связь и бизнес-подразделение MDTS Polymer.
    • И как член корпоративной команды T&I, вы внесете стратегический вклад в новые технологии, появляющиеся технологии и организационные потребности для эффективного выполнения комплексных задач T&I.


    ТРЕБОВАНИЯ

    • М.С. или выше в области химии, химической инженерии, материаловедения, полимероведения или смежных областях.
    • Большой опыт в области полимерных материалов, разработки продуктов, а также построения сети
    • Желательно иметь опыт работы в этих областях минимум ~ 10 лет.
    • Способность взаимодействовать с представителями разных организаций с помощью надежных коммуникаций и взаимодействия.
    • Идеальным вариантом было бы наличие надежных результатов в управлении программами на уровне платформы и руководства командами через влияние, как и предыдущий опыт управления внешними технологическими портфелями.
    • Навыки совместной работы в рамках рабочего механизма «два в коробке» с руководителями технических программ для инкубации платформ
    • Знание построения интеллектуальной собственности с продемонстрированными примерами успешного преобразования технических изобретений в коммерческую выгоду было бы желанным опытом.
    • Вы активны, целеустремленны, решительны и ориентированы на результат с сильным стремлением к улучшениям.
    • И последнее, но не менее важное: сильные коммуникативные навыки (на английском языке), отличные навыки межличностного общения и работы в команде, а также доказанная способность учить и наставлять.


    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Для получения дополнительной информации об этой роли вы можете связаться с Гленном Даггертом (корпоративным рекрутером) через [email protected].

    Обратите внимание, что проверка рекомендаций, проверка занятости и электронная аттестация являются частью нашего процесса приема на работу. Сертификат надлежащего поведения может быть запрошен в зависимости от уровня роли в нашей организации и / или функции, что позволяет нам запрашивать в зависимости от местного законодательства.Заявки (резюме и мотивационное письмо) можно загружать онлайн, а не отправлять по электронной почте (GDPR). Ответы агентств по трудоустройству не рассматриваются.

    SABIC стремится к созданию разнообразной рабочей среды и гордится тем, что является работодателем с равными возможностями, и поэтому не будет допускать дискриминации в своей практике приема на работу, включая методы приема на работу и найма, на основе расы, цвета кожи, религии, национального происхождения, гражданства. , пол (включая гендерную идентичность, сексуальную ориентацию и беременность), возраст, инвалидность, генетическую информацию, статус ветерана или другие характеристики, защищенные законом.

    Проблемы с пластиковыми (полимерными) материалами

    Содержание

    Засыпка

    Деградация

    Инспекция

    Сохраните эту страницу как информационный бюллетень владельца плотины для печати [PDF]


    Пластмассы часто используются в качестве водосбросных и озерных водосточных труб при строительстве и ремонте плотин. Наиболее распространены пластиковые трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE) и поливинилхлорида (PVC). Преимущества использования пластиковых труб включают превосходную стойкость к истиранию, стойкость к химической коррозии, низкие эксплуатационные расходы и длительный срок службы.Природные химические вещества в почве не разрушают пластиковые трубы и не вызывают их гниение или коррозию. Пластиковые трубы также намного проще обрабатывать и устанавливать по сравнению с более тяжелыми бетонными и стальными трубами.


    Засыпка

    Пластиковые трубы считаются гибкими, и они получают свою прочность от материала и окружающей засыпки, тогда как жесткие трубы, такие как бетон, получают свою прочность от материала и конструкции трубы. Засыпка вокруг пластиковых труб должна быть должным образом уплотнена и полностью контактировать с трубой.Важно проявлять особую осторожность в области вута, чтобы труба не оторвалась от земляного полотна и не нарушила вертикальное выравнивание.

    Симметричная засыпка также необходима для предотвращения смещения трубы в поперечном направлении.

    При проектировании новой водосбросной системы зарегистрированный профессиональный инженер должен будет указать правильный тип пластиковой трубы под давлением, которую можно использовать. Труба должна выдерживать давление веса насыпи без раздавливания и деформации.Стыки также должны быть водонепроницаемыми. Не все пластиковые трубы соответствуют этим требованиям.


    Деградация

    Как и в случае с другими пластиковыми материалами, деградация под воздействием ультрафиолетового излучения может быть проблемой. Фотодеградация может привести к тому, что пластик станет хрупким и растрескается. Технический углерод является наиболее эффективной добавкой для повышения стойкости пластмассовых материалов к фотодеградации. Трубы, содержащие сажу, можно безопасно хранить на улице в большинстве климатических условий в течение многих лет без повреждений от воздействия ультрафиолета.

    Пластиковые трубы могут подвергаться воздействию жидких углеводородов, таких как бензин и масло. Если углеводороды попадают в пластиковую трубу, они проникают через стенку трубы, вызывая разбухание и потерю прочности. Однако, если углеводороды удалить, эффекты обратимы.


    Инспекция

    Регулярный осмотр и мониторинг необходимы для обнаружения любых проблем с пластиковыми материалами. Пластиковые трубы необходимо проверить на предмет деформации и трещин.Инспектор также должен проверить внутреннее состояние водосбросной трубы. При входе в систему водосброса необходимо учитывать надлежащую вентиляцию и меры предосторожности в ограниченном пространстве. Важно вести письменный учет размеров труб, чтобы отмечать деформации, длину и ширину трещин. Фотографии предоставляют бесценные записи об изменении условий. Быстро меняющееся состояние может указывать на очень серьезную проблему, и следует немедленно связаться с Государственным агентством по безопасности плотин. Все записи должны храниться в руководстве по эксплуатации, техническому обслуживанию и осмотру плотины.


    Сохраните эту страницу как информационный бюллетень владельца плотины

    Полимерные компоненты

    Преимущества перед металлическими

    Этот пост был первоначально опубликован в августе 2017 года и обновлен в марте 2019 года.

    Когда вам нужен специально обработанный компонент для проекта, выбор металлического материала может быть инстинктивным соображением. инженеру-конструктору. Эта статья предназначена для ознакомления с более разумной альтернативой прецизионно обработанных, высокопрочных и долговечных деталей: обработанных полимеров и композитов.Давайте рассмотрим преимущества выбора пластикового материала по сравнению с более традиционными металлическими материалами для изготовления прецизионных деталей.

    Общие преимущества

    Обработанные полимерные и композитные компоненты являются наиболее экономичным решением по сравнению с металлическими.

    Обработанные пластиковые детали легче и, следовательно, обладают огромными преимуществами по сравнению с металлами, предлагая более низкие затраты на транспортировку в течение всего срока службы оборудования, которое регулярно транспортируется или перемещается в течение всего срока службы продукта.В подшипниках и изнашиваемых устройствах полимеры обладают значительными преимуществами по сравнению с металлами, поскольку позволяют использовать двигатели меньшей мощности для движущихся частей из-за более низких фрикционных свойств полимерных изнашиваемых компонентов по сравнению с металлами. Низкие фрикционные свойства также снижают износ. Более низкий уровень износа позволяет сократить время простоя, связанного с техническим обслуживанием. Теперь ваше оборудование может быть онлайн дольше, принося вам больше прибыли. Пластмассы не только легче, но и дешевле, чем многие металлические материалы, используемые для изготовления деталей.Пластмассы производятся в более быстрых циклах, чем металлы, что также помогает снизить производственные затраты.

    Пластмассы более устойчивы к химическим веществам, чем их металлические аналоги.

    Металлы без дорогостоящих вторичных отделок и покрытий легко подвергаются воздействию многих обычных химикатов. Коррозия из-за влаги или даже разнородных металлов в тесном контакте также является серьезной проблемой для металлических компонентов. Полимерные и композитные материалы, такие как PEEK, Kynar, тефлон и полиэтилен, непроницаемы для некоторых из самых агрессивных химикатов.Это позволяет производить и использовать прецизионные компоненты для обработки жидкостей в химической и перерабатывающей промышленности, которые в противном случае растворились бы, если бы они были изготовлены из металлических материалов. Некоторые полимерные материалы, доступные для механической обработки, могут выдерживать температуры выше 700 ° F (370 ° C).

    Пластиковые детали не требуют дополнительной обработки, в отличие от металлических.


    Полимеры и композиты обладают тепло- и электроизоляцией.Металлические компоненты требуют специальной вторичной обработки и покрытия для достижения любых изоляционных свойств. Эти вторичные процессы увеличивают стоимость металлических компонентов, не обеспечивая уровень изоляции, предлагаемый полимерными материалами. Пластиковые и композитные компоненты также обладают естественной устойчивостью к коррозии и не испытывают гальванических эффектов в случае использования разнородных металлов, требующих оболочки. В отличие от металлов, пластмассовые материалы перед обработкой смешиваются с цветом, что устраняет необходимость в дополнительных усилиях по окончательной обработке, таких как покраска.

    Давайте разберемся по отраслям

    Преимущества и особенности пластмасс по сравнению с металлами, рассмотренные выше, охватывают множество отраслей, демонстрируя полезность и универсальность, которые пластик приносит на стол.

    Aerospace & Defense

    • Легкий: Полимерные и композитные материалы до десяти раз легче обычных металлов.Снижение веса деталей может иметь огромное влияние на чистую прибыль аэрокосмической компании. За каждый фунт веса, сниженный в самолете, авиакомпания может сэкономить до 15 тысяч долларов в год за счет снижения затрат на топливо.

    • Устойчивость к коррозии: Пластиковые материалы намного лучше работают в химически агрессивных средах, чем металлы. Это увеличивает срок службы самолета и позволяет избежать дорогостоящего ремонта, вызванного коррозией металлических компонентов, а сокращение времени простоя MRO, в свою очередь, обеспечивает увеличение рабочего времени на один самолет в год.

    • Изоляция и поглотитель радаров: Полимеры являются естественными поглотителями радаров, а также обладают тепло- и электроизоляцией.

    • Огнестойкость и дымостойкость: Высокоэффективные термопласты соответствуют строгим требованиям по огнестойкости и дымостойкости, требуемым для аэрокосмической промышленности.

    Узнать больше

    Медицина и биологические науки

    • Стерильность: В медицинской промышленности чистота жизненно важна для оборудования.Инфекция – самая большая угроза для пациентов больниц. Полимерные и композиционные материалы легче чистить и стерилизовать, чем металл.

    • Радиопрозрачность: Радиопрозрачность – это качество, позволяющее пропускать лучистую энергию, такую ​​как рентгеновские лучи, при сохранении некоторого сопротивления. Хирургические инструменты и компоненты, изготовленные из полимерных материалов, позволяют хирургу беспрепятственно видеть при рентгеноскопии. Это позволяет хирургу получать более безопасные и точные результаты в операционной.Металлические инструменты закрывают обзор хирургу.

    • Легкость: Пластиковые и композитные хирургические компоненты позволяют производителям ортопедического оборудования соблюдать ограничения по эргономическому весу хирургических ложек. Каждый металлический инструмент увеличивает вес и нагрузку на бригаду хирургов, использующих металлические инструменты.

    • Сниженная защита от напряжений: Защита от напряжений возникает, когда металлические имплантаты и кость не становятся единым целым и не работают в унисон.Однако в полимерах медицинского назначения, таких как PEEK, его модуль упругости, аналогичный модулю упругости кости, «сливается» с костью в единую конструкцию.

    Подробнее

    Specialized Industrial

    • Высокая прочность на растяжение: Некоторые легкие термопласты могут соответствовать прочности металлов, что делает их идеальными для замены металлических деталей промышленного оборудования.

    • Химическая и коррозионная стойкость: Полупроводниковое оборудование и электроника требуют выживания в экстремальных средах с высоким давлением.

    • Гибкость и ударопрочность: Полимеры устойчивы к ударным повреждениям, что делает их менее склонными к появлению вмятин или растрескиванию, как это делают металлы.

    • Отличные подшипниковые и изнашиваемые свойства: Подшипниковые пластмассы могут выдерживать повторяющееся трение и износ для ваших решений с высокими нагрузками.

    Узнать больше

    Power & Energy

    • Вес, коррозия и герметичность: Пластиковые материалы позволяют нефтегазовой отрасли исследовать более глубокие глубины, чем когда-либо прежде, предлагая инструмент снижение веса без потери прочности, а также материалы с превосходными герметизирующими свойствами.

    • Превосходная изоляция: Естественно изолирующие пластмассы обеспечивают превосходную тепловую и электрическую изоляцию по сравнению с металлами, что является обязательным условием для генерирующего оборудования, работающего с электрическими токами.

    • Устойчивость к химическому воздействию, износу и коррозии: Пластиковые компоненты с высокой химической, износостойкостью и коррозионной стойкостью сокращают время простоя и обеспечивают долговечность и надежность.

    • Экстремальные глубины воды и земли: Эти качества необходимы для приложений с высоким давлением и температурой, которые предполагают выживание в экстремальных условиях.

    Узнать больше

    Как видите, пластмассы обладают рядом уникальных свойств, которые ставят их выше металлов с точки зрения полезности, рентабельности и гибкости для прецизионных деталей. Найдите конкретные пластмассовые материалы и их применение в каждой отрасли с помощью нашей полезной функции поиска материалов.

    Загрузите нашу инфографику «Пластмассы вместо металлов»

    Возьмите с собой наш опыт в области материалов.

    Загрузить сейчас

    Следуйте AIP Precision Machining на Linkedin

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *