Полимерные вещества это: Что такое полимерные материалы, их свойства и применение?

alexxlab | 26.10.1996 | 0 | Разное

Содержание

Производство полимеров :: информационная статья компании Полимернагрев

Полимеры представляют собой химические соединения высокой молекулярности, мономеры которых соединены валентными связями. Впервые изучение полимеров и определение «полимерия» упоминаются в 1833 году в работах И. Берцелиуса. Полимерные химические составы начали широко рассматриваться учеными после введения в научный свет теории о химическом строении веществ А. М. Бутлерова. Далее полимерная химия была сориентирована на выведении искусственного каучука. Это дало толчок развитию полимерной химии, как отдельной научной ветви.

Разнообразие полимеров

Абсолютно все виды полимеров разделены на системные группы соответствующие своим определенным характеристикам и возникновению. Существуют следующие типы полимеров:

  1. Неорганические;
  2. Органические;
  3. Кристаллические;
  4. Аморфные.

 

 

По происхождению полимерные вещества бывают:

  1. Биополимерными;
  2. Искусственно выведенными;
  3. Синтетического происхождения.

В промышленной обработке используют искусственные и синтетические виды полимерных материалов.

Зависимо от структурного соединения полимеры различают:

  • Линейного соединения, у которых атомные группы размещаются цепочкой или в последовательной цикличности, расположение их находится в линейном соотношении. Пример такого типа полимера каучук.
  • Соединение в виде цепочки с разветвлениями. Материалы такого типа отлично плавятся при высоких температурах и могут растворяться. Как пример можно рассматривать амилопектин.
  • Соединения в виде трехмерной сетки или пространственного вида. Растворяются плохо и очень тяжело плавятся.

Зависимо от типа звеньев мономеров полимеры разделяют:

  1. На гомополимерные;
  2. Сополимерные.

Сополимеры в свою очередь разделяются на две группы. К первой группе относят длинные мономеры с последовательным беспрерывным положением, которые классифицируют как блокирующие сополимеры. Ко второй группе относят привитые связи, у которых элементы, расположенные с внутренней стороны могут иметь дополнительные цепи иного строения.

Если в составе одной цепи есть атомы разного полимерного происхождения, то такие соединения называют гетероцепными. К ним можно отнести углеродные, фосфорные, азотные и кремниевые разряды атомов. Гомоцепные полимеры характеризуются строением атомов из чистого углеродного состава. Широко известными гетероцепными полимерами являются полиэтилентерефталаты, полиамидные материалы и белки. Часто встречающиеся гомоцепные полимеры — это полиэтилен и полиметилметакрилат. Полимерные вещества, состоящие из углеводородной группы и неорганических элементов, носят название элементорганические. Неорганические полимеры относятся к самостоятельной категории материалов.

Производство штучных полимеров

Синтетические полимеры производятся только с помощью человеческого вмешательства. Исходя только из названия «синтетические», можно сразу понять, какой природный мономер взят за основу: этилен — полиэтилен; пропилен — полипропилен…

Процесс полимеризационной выработки синтетического полимера происходит методом многоразового и поочередного подсоединения мономерных составляющих к постоянно нарастающей центральной части полимерного вещества. В свою очередь процессы полимеризации делят на два вида: радикального и ионного. Радикальный тип инспирируется свободными радикалами. Все процессы происходят за несколько этапов. В первую очередь организовываются активные центры полимеризационных процессов. Данный этап называется инициирование (возникает вследствие различных воздействий: химических, радиоактивных, тепловых и т. п). Далее наблюдается рост цепочки из-за прикрепления новых звеньев мономера к растущему центру. Так образуются новые радикалы. На третьем этапе происходит передача цепочки. Активный центр переходит на другую молекулу, образуя еще несколько активных центров с разветвлением цепи. На конечном четвертом этапе происходит разрыв цепи и гибель активных центров. Данная стадия может осуществиться лишь в условиях, когда малоактивные радикалы не способны инспирироваться. Радикалы такого типа относят к ингибирующим веществам. Рост и молекулярная масса макромолекулы зависит от роли ингибиторов, инициаторов и иных элементов. Радикальная полимеризация необходима при производстве полиэтиленов, полистирола и аналогичных видов полимера.

Ионная полимеризация происходит в течение нескольких стадий:

  1. Возникновение активно растущих центров;
  2. Наращивается цепочка, которая впоследствии гибнет.

В указанном случае функцию активных центров выполняют анионы и катионы. Зависимо, какой именно элемент брал участие, определится и название процесса: анионный или катионный. Проводят полимеризацию обычно в эмульсии, массе, растворе, газовой фазе, суспензии.

 

 

 

В эмульсионном типе полимеризационного процесса участие берут мономеры, которые предварительно измельчили в жидкости.

Полимеризация в массе подразумевает использование жидкого неразбавленного мономера. В данных условиях создают идеальные полимерные материалы.

При суспензионной полимеризации мономер пребывает в жидкостях разного состава в виде капель. Методика предназначена для выпуска гранулированных полимеров.

При газовой полимеризации звенья мономеров находятся в газообразном виде, а сам полимерный материал приобретает твердый или жидкий вид.

Поликонденсация — это изготовление полимеров из многочисленных функциональных соединений. От таких материалов может испаряться побочная продукция в виде спирта, воды и д. т. Поликонденсацию разделяют на: линейную и трехмерную. В первом варианте выступает один мономер, имеющий две функциональные категории и аналогичное число мономеров с разными функциональными группами. Трехмерный тип включает мономеры, состоящие более чем с двух функционирующих групп у которых формируются сшитые трехмерные полимеры. Чтобы произвести вещества подобного типа к мономерам подсоединяют «сшивающие» функциональные группы.

Полимеры, применяемые в производстве, могут конфигурироваться как простые или сложные вещества. Первые характеризуются наполненностью, а вторые — ненаполненные. Более сложные по составу полимеры могут иметь в содержании специальные добавки для улучшения свойств.

Производство полимеров не стоит на месте и постоянно развивается, выпуская новые материалы с усовершенствованными характеристиками. Сегодня с помощью полимерных материалов удалось заменить большую часть изделий, которые раньше выпускались только из цветного металла. Преимуществом такой замены есть значительное уменьшение общей массы изделия, увеличение сроков эксплуатации и снижение цен на детали.

Электронагреватели для полимерных материалов

 

 

Провести качественную тепловую обработку полимерных материалов можно только с помощью качественных электронагревателей. Обычно для оборудования по переработке и созданию полимерных материалов применяют патронные нагреватели, пластинчатые/плоские ТЭНы, хомутовые электронагреватели и т. д. Каждый тип нагревателя устанавливается на определенную зону оборудования и обеспечивает высококачественную подачу равномерной температуры.

Устройства для промышленного нагрева могут выполняться в разной конфигурации и в среднем вырабатывать температуры от 50 до 1800 градусов Цельсия. Все конструкционные особенности и параметры конкретного нагревателя зависят от задач, которые должны выполняться при нагреве. Провести правильный подбор нагревателя и подобрать его оснастку с дополнительными элементами (датчики, термопара и т. д.) можно обратившись к профессионалам «Полимернагрев».

Полимерное состояние вещества – Справочник химика 21

    Механизмы реакций полимеризации. Полимерное состояние вещества является высшей формой усложнения молекул. Оно характеризуется такими особенностями, как предельно большая, преобладающая роль конформационных превращений цепей молекулы и пространственного экранирования реакционных центров, постепенный переход от физико-химических свойств к функциям, в результате чего такие молекулы полимеров могут быть способны к обмену веществ, закреплению изменений, связанных с действием окружающих атомов и молекул, физических полей и т. д. [c.237]
    Гетерогенность структуры доменного типа может наблюдаться методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей в случае растяжения аморфных образцов полистирола и полиметилметакрилата при температуре ниже Го- Обнаруживаемая методами дифракции рентгеновских лучей в больших и малых углах гетерогенность структуры расплава полиэтилена — результат проявления специфики полимерного состояния вещества, заключающейся в возможности расположения одной и той же длинной макромолекулы в нескольких упорядоченных областях, что приводит к сохранению чередования в расплаве областей повышенной и пониженной плотности, аналогично тому, как это наблюдается для частично-кристаллического полимера. Все эти данные не согласуются с моделью гомогенного полимера в виде совокупности хаотически перепутанных цепей. Сегменты и цепи группируются в областях упорядочения, больших областей флуктуации плотности. А так как эти области увеличиваются с возрастанием молекулярной массы полимера, можно сделать вывод, что истинное распределение сегментов содержит своеобразные ядра (домены) с повышенной плотностью. Остальные сегменты полимерной системы находятся вне этих доменов. 
[c.27]

    Из сказанного видо, что гибкость макромолекул, обусловливающая эластичность полимеров, зависит от химического состава, строения молекул и внешних факторов, действующих на полимер, поэтому гибкость не может определять полностью весь комплекс физико-химических и физико-механических свойств полимерных материалов, оставаясь вместе с тем специфическим свойством полимерного состояния вещества. [c.59]

    Проявление специфики полимерного состояния вещества в химических реакциях [c.220]

    Выше было отмечено, что один нз основных признаков полимерного состояния вещества — гибкость макромолекул. Это свойство лежит в основе понимания особенностей полимеров и, в частности, особенностей их механических свойств. [c.246]

    Полимерам присуще резкое различие характера связей между звеньями в цепях и между цепями. Как и у низкомолекулярных соединений, в полимерах различают два типа взаимодействий сильное химическое взаимодействие между атомами в звеньях и между звеньями в цепях – ковалентные связи слабое нехимическое взаимодействие между участками цепи (внутримолекулярное) и между цепями (межмолекулярное). По сравнению с химическими связями расстояние, на котором проявляется нехимическое взаимодействие, в два – три раза больше, а его энергия на один -два порядка меньше. Однако у полимеров при высокой молекулярной мае–се (большом числе звеньев) межмолекулярное взаимодействие приобретает особо важную роль и в значительной степени обусловливает специфический комплекс свойств, характерный для полимерного состояния вещества. 

[c.118]


    В то же время нельзя не отметить фундаментальность работ В. А. Каргина и его сотрудников по изучению механических свойств полимеров, которые расширили представления об особенностях природы полимерного состояния вещества, установили ряд новых закономерностей влияния разнообразных факторов на указанные свойства полимеров. [c.5]

    Издание избранных трудов академика В. А. Каргина предпринято с целью сделать доступным широкому кругу ученых богатое и весьма разностороннее научное наследие, оставленное им в областях коллоидной химии и учения о полимерах. Работы В. А. Каргина и его многочисленных сотрудников в области полимеров явились основополагающими для становления и развития ряда новых направлений и внесли в науку о высокомолекулярных соединениях некоторые фундаментальные положения, в существенной степени изменившие существовавшие ранее представления. Это относится к вопросам о природе растворов полимеров, к пониманию полимерного состояния вещества, к синтезу макромолекул и химическим превращениям в полимерных цепях, к модификации ряда свойств полимеров, прежде всего механических, и их характеристике. [c.3]

    Все эти особенности полимеров делают правомочным выделение особого состояния вещества, а именно полимерного состояния вещества как одной из форм существования материи. [c.48]

    Изучение свойств лиофильных коллоидов и отчасти исследования органозолей металлов явились для ученого переходным этапом от чистой коллоидной химии к проблемам только зарождавшейся в то время полимерной науки, в разработку которых он включился в середине 30-х годов. С этого времени его научная деятельность была почти пол ностью посвящена исследованиям высокомолекулярных соединений, или, как он сам это называл, изучению полимерного состояния вещества . За многие годы творческого труда В. А. Каргин сумел внести существенный вклад почти во все важнейшие разделы химии и физики полимеров. Природа полимерного состояния вещества и теория растворов, деформационные процессы в полимерах и природа ориентированного состояния, строение макромолекул и природа надмолекулярных образований, возникающих в процессах полимеризации, химических превращений макромолекул и при формировании полимерных тел из растворов и расплавов. Большое внимание в исследованиях В. А. Каргина было уделено процессам кристаллизации полимеров, свойствам кристаллических полимерных тел, процессам структурообразования в природных и синтетических по. лимерных электролитах, их свойствам в растворах и в твердом состоянии. [c.6]

    Рассматриваются основные физические и химические свойства полимеров, особенности их молекулярного строения и химических реакций, приводящие к изменению свойств, а также пути улучшения этих свойств. Даны представления об особенностях полимерного состояния вещества, о связи между строением молекул полимеров и свойствами полимерных материалов, о физикохимических основах формования волокон. [c.2]

    Поэтому изучение особенностей и специфики полимерного состояния вещества является характерной чертой физики и химии полимеров. Оценка применимости закономерностей физической химии, физики и механики к высокомолекулярным соединениям имеет особое значение для правильного понимания и осуществления на практике способов их переработки в полимерные материалы. В частности, большое значение имеет изучение свойств растворов и расплавов высокомолекулярных соединений и формование из них изделий, в том числе волокон и пленок, с заданными свойствами. [c.5]

    Согласно классификации, предложенной Н. А. Плата с сотр. [4], можно выделить следующие основные отличия реакций полимеров от реакций их низкомолекулярных аналогов в связи со спецификой полимерного состояния вещества I) реакции, присущие только полимерному состоянию вещества распад макромолекул на более мелкие образования или до исходных молекул мономеров и межмакромолекулярные реакции 2) конфигурационные эффекты, связанные с изменением механизма или скорости химической реакции вследствие присутствия в макромолекулах звеньев иной пространственной конфигурации ( эффект соседа ) 3) конформационные эффекты, связанные с изменением конформации макромолекулы в массе полимера или в растворе, после того как прошла химическая реакция 4) концентрационные эффекты, влияющие на изменение скорости реакции вследствие изменения концентрации реагирующих групп около макромолекулы в растворе 5) надмолекулярные эффекты, связанные с распадом или формированием новых надмолекулярных структур в массе или растворе полимера, способных изменить скорость реакции и структуру конечных продуктов. [c.220]


    СПЕЦИФИКА ПОЛИМЕРНОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА [c.48]

    Область распространения понятия полимер в настоящее время определяется очень произвольно и формально. Действительно, полимерами называют вещества, обладающие большой молекулярной массой, а также ярко выраженной асимметрией молекул. Однако величина молекулярной массы определена условно — от 5000 у. ед, и выше, кроме того, многие органические и неорганические соединения (например, красители), обладающие большой молекулярной массой и асимметричным строением молекул, не отвечают полимерному состоянию вещества. Большая группа органических соединений (олигомеры) занимает промежуточное положение между низкомолекулярными веществами и полимерами, но отличие первых от вторых также определяется условно. Это отличие должно выражаться не только числом атомов в молекуле, но и в переходе вещества из одного качества с определенными свойствами, характерными для низкомолекулярных соединений, в другое, обладающее специфическими свойствами полимерных веществ, т. е. должен быть налицо переход количества в качество. [c.48]

    Как известно, одно из основных свойств полимерного состояния вещества — гибкость макромолекул полимеров — обусловливается внутренним вращением отдельных участков цепи вокруг химических связей. Этот процесс имеет много общего с внутренним вращением в молекулах низкомолекулярных органических соединений — аналогов элементарных звеньев полимерных молекул. Рассмотрим посте- [c.48]

    Это позволяет предположить, что появление у вещества высокоэластических свойств указывает на переход от низкомолекулярного вещества к полимеру, так как высокоэластическое состояние является характерным признаком полимерного состояния вещества. [c.75]

    ГЛАВА XI ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ 1. Полимерное состояние вещества [c.351]

    В настоящей главе лишь вскользь упоминается о важнейшем и специфическом для полимерного состояния вещества высокоэластическом поведении и его количественной характеристике — плато высокоэластичности. В основном тексте книги говорится только об одном параметре плато — его высоте, отвечающей значениям сдвигового модуля упругости, близким к 2 10 дин/см , а -также указывается на факт сильной зависимости длины (протяженности) плато высокоэластического состояния от молекулярного веса полимера. Известны, однако, методы, позволяющие дать количественную оценку длины плато и установить корреляцию этой величины с молекулярными характеристиками полимера. [c.156]

    Закономерности жидкофазного окисления нельзя автоматически переносить на окисление полимеров, т. е. полимерное состояние вещества оказывает сильное влияние и на кинетику, и на конечные результаты протекающих в нем реакций. [c.54]

    Мы сочли целесообразным после введения, в котором излагаются общие сведения о пленках и пленочной промышленности, включить в первую часть теоретические представления о полимерном состоянии вещества. Без этого было бы невозможным глубокое понимание процессов формования пленок, их свойств и поведения в эксплуатационных условиях. [c.4]

    ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОЛИМЕРНОМ СОСТОЯНИИ ВЕЩЕСТВА [c.43]

    В последнее время в результате больших успехов, достигнутых в получении органических и элементоорганических полимеров, изучении их свойств и установлении закономерностей, определяющих возникновение и специфику полимерного состояния вещества, эти методы и понятия о полимерах распространились на многие неорганические соединения [30]. [c.86]

    В самом деле, при рассмотрении любых веществ как полимеров необходимо, чтобы они характеризовались по крайней мере тремя признаками. Это — большие размеры молекул, их цепное строение и гибкость. Гибкость определяет возможность возникновения в полимерах высокоэластических свойств, т. е. высоких обратимых деформаций. Даже в сетчатых полимерах, у которых соблюдены первые два условия, но густота сетки такова, что теряется гибкость отрезка цепи между ее узлами, свойства их уже не соответствуют полимерному состоянию вещества. По своему поведению они приближаются к низкомолекулярным хрупким аморфным телам. Это следует учесть при рассмотрении неорганических веществ, склонных образовывать пространственные структуры, густота сетки которых, обусловленная гетерополярными связями, тормозит возможность существования в веществе гибких цепных молекул. Точно так же нельзя рассматривать в качестве полимеров монокристаллы неорганических веществ только по тому признаку, что они представляют собой одну гигантскую молекулу, в которой атомы связаны химическими гетерополярными связями. [c.87]

    Гетероцепные неорганические полимеры составляют уже весьма значительную группу высокомолекулярных соединений. По-видимому, можно предположить, что почти все элементы периодической системы могут образовывать в разнообразнейших сочетаниях их атомов с атомами кислорода, азота, серы, углерода, кремния, бора и другими атомами цепные молекулы таких размеров, которые показывают типичные признаки полимерного состояния вещества. [c.88]

    Одним из важных видов химических превращений полимеров ЯБЛяется протекание в них химических реакций при действии механических напряжений. Это связано с возможностью разрыва химических связей в макромолекулах в поле механических сил, а также активирующим действием механических напряжений на некоторые химические реакции функциональных групп макромолекул. Подобные явления наблюдаются при совместном действии химических агрессивных сред на полимеры в механически напряженном их состоянии. Эти дефекты характерны для полимерного состояния вещества и наблюдаются при переработке полимеров н эксплуатации изделий из них. [c.249]

    Высокоэластическое состояние, в котором возможны колебательные движения звеньев и сегментов, их взаимная подвижность высокоэластический полимер также находится в твердом афегатном состоянии это состояние существует только у полимеров и служит одним из признаков полимерного состояния вещества. [c.148]

    Таким образом, сложность полимерного состояния вещества, специфические свойства полимеров и особенности протекания в них процессов фазового разделения, определяемые неравновесностью этих процессов, позволяют выделить особый класс полимерных дисперсных систем — систем с незавершенным фазовым разделением, где в результате ряда термодинамических и структурных факторов возникают частицы дисперсной фазы, нетипичныа для классических коллоидных систем и описываемые только в рамках новых представлений о механизме фазового распада в гетерогенных многокомпонентных системах. [c.192]

    Рассмотренными выше работами по вязкотекучим свойствам полимеров были завершены исследования природы полимерного состояния вещества в широком интервале температур. Обобщение всех полученных экспериментальных данных позволило выдвинуть представления о трех физических состояниях линейных аморфных полимеров. Был разработан и предложен совместно с Т. И. Соголовой оригинальный метод характеристики физических состояний, основанный на определении податливости полимерного образца в широком интервале температур,— термомеханический метод, получивший в настоящее время распространение в различных вариантах в практике работы исследовательских институтов и заводских лабораторий. Отображая главнейшие свойства полимеров — их механические свойства, термомеханический метод оказался весьма эффективным для[ установления в по-лимергомологическом ряду молекулярного веса или степени полимеризации, при которых в результате количественных изменений (из-за удлинения цепных молекул) вещество переходит в качественно новое — полимер- [c.10]

    Во-первых, это изучение реакционной снособности макромолекул, т. е. того специфического, что вносит полимерное состояние вещества в кинетику и термодинамику реакций и химическое строение образующихся продуктов, когда осуществляется то или иное превращение с участием функциональных групп макромоле-кулЧ В таком виде, по существу, эта проблема реакционной способности макромолекул ставится впервые, ибо до сих пор предполагалось и формулировалось в книгах и учебниках, что реакционная способность отдельных химических групп мало зависит от того, присоединены они к полимерной цепи или нет. На самом деле это оказывается совсем не так, и ниже будет показано, какие возможны здесь отклонения, которые нужно учигывать. [c.58]

    Наконец, в заключение следует отметить, что в последнее время появились исследования, характеризуюпще возможность возникновения полимерного состояния вещества в некоторых неорганических внутрикомплексных соединениях. Так как соединения, [c.88]

    Установлено, что все эти расплавы характеризуются высокой степенью упорядоченности, близкой к смектической, но в отношении микрогетерогенности структура полиэтилена и парафинов различна. Расплав полиэтилена состоит из упорядоченных микрообластей, в которых имеется дальний ориентационный порядок сегментов макромолекул, уложенных приблизительно параллельно и упакованных в ротаторную решетку, близкую к гексагональной. В расположении центров тяжести макромолекул на плоскости, перпендикулярной осям цепей, дальний порядок отсутствует. Доля упорядоченной массы полиэтилена высока (до 90 % объема полимера). Высказано предположение, что имеется взаимосвязь между природой упорядоченных микрообластей в расплаве и кристаллитов в закристаллизованном полимере. Таким образом показано, что расплав полиэтилена обладает структурой, характеризующейся не только ближним порядком, свойственным любой низкомолекулярной жидкости, но и ориентационной упорядоченностью сегментов макромолекул в пределах сравнительно больших по размеру областей, занимающих основную часть объема образца. Обнаруживаемая при этом гетерогенность структуры есть результат проявления специфики полимерного состояния вещества, заключающейся в возможности расположения одной и той же длинной макромолекулы в нескольких упорядоченных областях, что приводит к сохранению чередо- [c.27]

    Книга посвящена химии и технологии производства пленочных материалов из искусственных и синтетических полимеров. Этим сведениям предшествует отдельная часть, излагающая современные представления о полимерном состоянии вещества, без которых невозможно глубокое понимание технологических процессов получения пленок и роли компонентов в формировании их св011ств. Рассматриваются процессы изготовления вискозных и эфироцеллюлозных пленок, а также пленок из ряда синтетических полимеров — полиолефинов, полимеров винилового ряда, полиэфиров и полиамидов. [c.2]

    Однако отнесение неорганических соединений к полимерному состоянию вещества зачастую определяется лишь одним призна- [c.86]

    Наконец, такие весьма электроотрицательные элементы, как галоиды, образуют очень нестойкие и крайне реакционноспособ-ные окислы, в силу чего они не могут образовывать устойчивые цепные молекулы, характерные для полимерного состояния вещества. В то же время элементы II, III, IV, V, VI и VIII групп периодической системы уже способны образовывать полимерные соединения. [c.88]


Полимерные материалы:применение, свойства, виды

Понятие о полимерах

Полимер. Что это такое? Ответить можно с разных точек зрения. С одной стороны, это современный материал, используемый для изготовления множества бытовых и технических предметов.

С другой стороны, можно сказать, это специально синтезированное синтетическое вещество, получаемое с заранее заданными свойствами для использования в широкой специализации.

Каждое из этих определений верное, только первое с точки зрения бытовой, а второе – с точки зрения химической. Еще одним химическим определением является следующее. Полимеры – это макромолекулярные соединения, в основе которых лежат короткие участки цепи молекулы – мономеры. Они многократно повторяются, формируя макроцепь полимера. Мономерами могут быть как органические, так и неорганические соединения.

Поэтому вопрос: “полимер – что это такое?” – требует развернутого ответа и рассмотрения по всем свойствам и областям применения этих веществ.

Полимерные материалы пластмассы и их свойства

Один из основных типов полимерных материалов – это пластмассы. Они представляют собой группу органических материалов, основу которых составляют синтетические или природные смолообразные высокомолекулярные вещества, способные при нагревании и давлении формоваться, устойчиво сохраняя приданную им форму.

Полимерные материалы пластмассы обладают хорошими теплоизоляционными и электроизоляционными качествами, коррозийной стойкостью и долговечностью. Средняя плотность пластмасс — 15-2200 кг/м3; предел прочности при сжатии — 120-160 МПа. Пластмассы наделены хорошими электро-теплоизоляционными свойствами, коррозийной стойкостью и долговечностью. Некоторые из них обладают прозрачностью и высокой клеящей способностью, а также имеют свойство образовывать тонкие пленки и защитные покрытия. Благодаря своим свойствам широкое применение эти полимерные материалы нашли в строительстве, главным образом в комбинации с вяжущими веществами, металлами и каменными материалами.

В качестве наполнителей при изготовлении этого типа полимерных материалов используются органические и минеральные порошки, асбестовые, древесные и стеклянные волокна, бумага, стеклянные и хлопчатобумажные ткани, древесный шпон, асбестовый картон и др. Наполнители не только снижают стоимость материала, но и улучшают отдельные свойства пластмасс: повышают твердость, прочность, стойкость к кислотам и теплостойкость. Они должны быть химически инертными, малолетучими и нетоксичными. Пластификаторами при изготовлении пластмасс служат цинковая кислота, стеарат алюминия и иные, которые придают материалу большую пластичность. Катализаторы (ускорители) применяются в пластмассах для ускорения отверждения. Примером катализатора могут служить известь или уротропин, которые применяются для отверждения фенолоформальдегидного полимера.

Термопластичные полимеры

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.

Описание полимеров и их характеристики

Активное производство сырья началось в первой половине XX века. В первые годы существования полимеров технология представляла собой переработку некачественного сырья и целлюлозы. Так появились первые лакокрасочные вещества. На стадии появления кинематографа изготовление прозрачной пленки привело к появлению первых художественных картин.

Полимерные материалы имеют в своем составе высокомолекулярные цепочки, которые повторяются с определенным промежутком. Благодаря этому полимеры обладают такими свойствами, как:

  • Малая теплопроводность. Наглядный пример: во время нагревания чайника на огне пластмассовая ручка остается холодной;
  • Высокий уровень температурного расширения. Молекулярная структура позволяет добиться увеличения размера в несколько раз больше, чем металл при равной температуре;
  • Гибкость, благодаря чему полимерами покрывают элементы изделий из металла, чтобы защитить их от ржавчины;
  • Низкий показатель коэффициента трения, вследствие чего на предметах не видны механические повреждения;
  • Электроизоляция. Предметы из полимеров не проводят электричество;
  • Неподверженность изменению формы при долгих нагрузках. После остановки действия полимер возвращается в свой первоначальный вид.
  • Повышенная горючесть. Это свойство определяет тот факт, что во многих отраслях полимеры не используют. При горении они выбрасывают токсины или горючий дым.

В современное время полимерные материалы существуют в нескольких физических состояниях. В качестве примера можно назвать клеящие вещества, лакокрасочные покрытия. При производстве технологического оборудования используют твердые пластмассы. За счет такого свойства, как эластичность, были получены резиновые и силиконовые напольные покрытия.

Химический состав полимеров может значительно отличаться.  В ГОСТ описана процедура оценки качества, основанная на применении балльной шкалы.

Самым знакомым населению полимером является полиэтилен, из которого производят пищевую пленку, упаковочный материал для различных целей. Его используют во многих отраслях хозяйства.

Пропилен обладает эластичностью, гибкостью, водонепроницаемостью и прочностью, поэтому его используют при возведении многоэтажных домов и торгово-развлекательных комплексов. Из пропилена производят водопроводные трубы. Такие изделия не меняют свою форму при высокой нагрузке, не подвержены появлению ржавчины и обладают хорошей звукоизоляцией.

Полиолефин – материал, основой которого является полиэтилен и полипропилен. Большая часть пластиковой продукции по всему миру производится из него. Он имеет достоинства перед другим материалом: устойчив к разрывам, не проводит тепло, при утилизации и в процессе изготовления не загрязняет атмосферу ядом.

Примеры изделий из полимерных материалов

Прежде чем называть конкретные изделия из полимеров (их невозможно перечислить все, слишком большое их многообразие), для начала нужно разобраться, что дает полимер. Материал, который получают из ВМС, и будет основой для будущих изделий.

Основными материалами, изготовленными из полимеров, являются:

  • пластмассы;
  • полипропилены;
  • полиуретаны;
  • полистиролы;
  • полиакрилаты;
  • фенолформальдегидные смолы;
  • эпоксидные смолы;
  • капроны;
  • вискозы;
  • нейлоны;
  • полиэфирные волокна;
  • клеи;
  • пленки;
  • дубильные вещества и прочие.

Это только небольшой список из того многообразия, что предлагает современная химия. Ну а здесь уже становится понятным, какие предметы и изделия изготавливаются из полимеров – практически любые предметы быта, медицины и прочих областей (пластиковые окна, трубы, посуда, инструменты, мебель, игрушки, пленки и прочее).

Полистирол

Полистирол – пример самого распространенного термопластичного полимера. На вид он бесцветный, прозрачный и твердый. Полистирол является более прочным и жестким материалом, имеет большую рабочую температуру использования и меньшую склонность к старению по сравнению с полиэтиленом. Считается хорошим электрическим изолятором и обладает высокой водоотталкивающей способностью. Очень стоек к щелочным и кислотным средам, не подвержен плесени и грибкам.

Полистирол хорошо растворяется в углеводородах, сложных эфирах. Он очень хрупкий и хорошо горит.

Для увеличения прочности полистирол соединяют с другими полимерами или каучуком. Готовые изделия и заготовки из полистирола легко поддаются обработке. Детали изготавливаются при помощи литья жидкого компонента либо способом выдавливания под давлением.

Из полистирола изготавливают лабораторную химическую посуду, трубки, нити, пленки и ленты. Широко используется материал в электротехнике при производстве изоляторов и, в первую очередь, защитной оболочки на электрические провода. Для промышленной дальнейшей обработки материал первоначально выпускается в листах и в виде крошки, которые в дальнейшем могут служить сырьем для конечных деталей и механизмов.

Полистирол популярен в процессе сополимеризации, когда смешивают два и более полимера. Получаются материалы, которым придаются дополнительные полезные свойства своих компонентов. Как правило, это прочность, огнестойкость, стойкость к растрескиванию. Жидкий полистирол с растворителем применяется при производстве клеев и клеевых основ. Широко используется в строительстве при производстве пенополистирола. Из данного материала выпускаются теплоизоляционные блоки.

Пенополистирол используется для теплоизоляции холодильных установок, продуктовых витрин и другого торгового оборудования. Данный материал внешне напоминает застывшую пену. Хорошо выдерживает повышенную влажность, не подвержен гниению, стоек к образованию бактерий и грибков. Может использоваться при температуре до + 70С градусов. Главный недостаток пенополистирола – повышенная горючесть.

Применяется как термо- и звукоизоляционный материал при производстве бытовок, а также различной бытовой и промышленной техники, в пищевой промышленности – для изоляции камер хранилищ, трюмов плавучих средств и помещений для хранения продуктов питания при отрицательных температурах до -35С градусов. Используется также в производстве упаковочного материала.

Классификация и свойства полимерных материалов

Полимерные материалы в зависимости от состава или количества компонентов подразделяются на ненаполненные, представленные только одним связующим (полимером) – органическое стекло, в большинстве случаев полиэтиленовая пленка; наполненные, в состав которых для получения требуемого комплекса свойств могут входить наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, пигменты – стеклопластики, текстолит, линолеум и газонаполненные (пено- и поропласты) – пенополистирол, пенополиуретан и др.

В зависимости от физического состояния при нормальной температуре и вязкоупругих свойств полимерные материалы бывают жесткие, полужесткие, мягкие и эластичные.

Жесткие – это твердые, упругие материалы аморфной структуры, имеющие модуль упругости более 1000 МПа. Они хрупко разрушаются с незначительным удлинением при разрыве. К ним относят фенопласты, аминопласты, пластмассы на основе глифталевых и других полимеров.

Плотность полимерных материалов чаще всего находится в пределах 900.1800 кг/м3, т.е. они в 2 раза легче алюминия и в 5.6 раз легче стали. Вместе с тем плотность пористых полимерных материалов (пенопластов) может составлять 30..15 кг/м3, а плотных – превышать 2 000 кг/м3.

Прочность при сжатии полимерных материалов в большинстве случаев превосходит многие традиционные строительные материалы (бетон, кирпич, древесину) и составляет для ненаполненных полимеров около 70 МПа, армированных пластиков – более 200 МПа, при растяжении – для материалов с порошкообразным наполнителем 100.150 МПа, у стекловолокнистых – 276.414 МПа и более.

Теплопроводность таких материалов зависит от их пористости и технологии производства. У пено- и поропластов она составляет 0,03.0,04 Вт/м-К, у остальных – 0,2.0,7 Вт/мК или в 500.600 раз ниже, чем у металлов.

Недостатком многих полимерных материалов является низкая теплостойкость. Например, у большинства из них (на основе полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров) теплостойкость составляет 60.80 °С. На основе фенолоформальдегидных смол теплостойкость может достигать 200 °С и лишь на кремнийорганических полимерах – 350 °С.

Являясь углеводородными соединениями, многие полимерные материалы сгораемы или имеют низкую огнестойкость. К легковоспламеняемым и сгораемым с обильным выделением сажи относятся изделия на основе полиэтилена, полистирола, производных целлюлозы. Трудно сгораемыми являются изделия на основе поливинилхлорида, полиэфирные стеклопластики, фенопласты, которые при повышенной температуре лишь обугливаются. Негорючими являются полимерные материалы с большим содержанием хлора, фтора или кремния.

Многие полимерные материалы при переработке, горении и даже нагревании выделяют опасные для здоровья вещества, такие как угарный газ, фенол, формальдегид, фосген, соляную кислоту и др. Значительным недостаткам их является также высокий коэффициент термического расширения – от 2 до 10 раз выше, чем у стали.

Полимерным материалам свойственна усадка при затвердевании, достигающая 5.8 %. У большей части из них низкий модуль упругости, значительно ниже, чем у металлов. При длительных нагрузках они обладают большой ползучестью. С повышением температуры ползучесть еще больше возрастает, что приводит к нежелательным деформациям.

Эластомеры

Основная характеристика пластмасс данной категории – это эластичность. На практике это проявляется тем, что в случае силового воздействия такой материал проявляет невероятную гибкость, а после его прекращения за короткое время принимает свою прежнюю форму. Причем это свойство сохраняется за эластомерами в крайне широком диапазоне температур. Специалисты называют его пределами -60 и +250 градусов. Макромолекулы эластомеров похожи на оные у реактопластов – пространственно сетчатые. Однако расстояние между ними существенно больше, благодаря чему эти пластмассы и способны проявлять такого рода свойства.

Помимо прочего, такое сетчатое строение делает пластмассы рассматриваемой группы растворимыми и совершенно неплавкими, однако они имеют склонность к набуханию.

Материалы, которые относят к рассматриваемой категории:

  • силикон;
  • полиуретан;
  • каучук.

Практическое применение эти материалы нашли в автомобилестроении, где с успехом применяются все три их типа. Используется такая пластмасса для изготовления уплотнителей, шин, спойлеров и так далее. Также формируют смеси из перечисленных трех видов материалов. Их называют блендами. Их свойства разнятся в зависимости от того, какое соотношение компонентов используется в данном случае.

ПС

Полистирол – это материал, который, как правило, чаще всего используется для изготовления одноразовой посуды и, как ни парадоксально, хуже всего подходит для этих целей. Почему? Это связано с тем, что полистирол под воздействием высоких температур активно выделяет ядовитые химические соединения. Несмотря на то что он дешевый, очень легкий (изделия из него комфортно держать в руке и легко транспортировать) и достаточно прочный для того, чтобы выдержать определенный объем жидкости и других веществ, его ни в коем случае нельзя использовать в качестве контейнера для хранения горячих продуктов. Если избежать использования одноразовой посуды нельзя, предпочтительнее выбирать все же бумажные изделия.

Преимущества и недостатки полимерного металла

Положительные стороны:

  1. Высокий уровень адгезии. Если правильно подготовить металлические поверхности, между ними и полимером образуется связь на молекулярном уровне.
  2. Стойкость к воздействию влаги. Полимерные покрытия наносятся на металлоконструкции, расположенные в воде, ими покрывают днища лодок. Даже при активной эксплуатации защитный слой сохраняет целостность, не пропускает влагу.
  3. Высокая износоустойчивость, механическая прочность. Поврежденный слой легко восстановить.
  4. Стойкость к воздействию ультрафиолета. Многие краски по металлу быстро выцветают на солнце. Полимерный слой не подвержен данной проблеме. Он может постоянно находиться под солнечными лучами без потери свойств.
  5. Стойкость к перепадам температуры.
  6. Долговечность. При нормальных условиях покрытие прослужит около 50 лет
  7. Стойкость к воздействию химических веществ. Для проверки этого свойства можно покрыть металлическую деталь полимером и погрузить ее в растворитель. Защитный слой сохранит целостность, свойства.

Недостатки:

  1. Из-за высокой адгезии покрытие сложно удалить.
  2. Защитные составы подходят только для работы с металлом.
  3. Для нанесения полимеров нужно использовать специальное оборудование.

Автомобиль из полимерного металла (Instagram / pokraska_diskov_astana)

Пурал

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

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

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

Сфера применения

Полимеры отличаются огромным разнообразием. С каждым годом ученые разрабатывают новые технологии, которые позволяют производить материалы с различными качественными показателями. И сейчас полимеры встречаются как в промышленности, так и в быту. Ни одно строительство не обходится без асбеста. Он присутствует в составе шифера, специальных труб и т.д. В качестве вяжущего элемента применяется цемент.

Силикон – отличный герметик, используемый строителями. Автостроение, производство промышленного оборудования, товаров народного потребления основано на полимерах, которые позволяют добиться высокой прочности, долговечности, герметичности.

А возвращаясь к асбесту, нельзя не упомянуть, что способность удерживать тепло позволило создать костюмы для пожарных.

Говоря об алмазах, принято отождествлять их с бриллиантами (обработанными алмазами). Некоторые неорганические полимеры не уступают этому природному кристаллу, что необходимо в различных промышленных сферах, и при производстве бриллиантов, в том числе. В виде крошки этот материал наносится на режущие кромки. В итоге получаются резцы, способные разрезать что угодно. Это отличный абразив, применяемый при шлифовании. Эльбор, боразон, киборит, кингсонгит, кубонит относятся к сверхпрочным соединениям.

Если требуется обработать металл или камень, применяются неорганические полимеры, изготовленные методом синтеза бора. Любой шлифовальный круг, продаваемый в строительных супермаркетах, имеет в своем составе этот материал. Для производства декоративных элементов используется, например, карбид селена. Из него получается аналог горного хрусталя. Но и этим перечень достоинств и список сфер применения не ограничен.

Фосфорнитридхлориды образуются при соединении фосфора, азота и хлора. Свойства могут меняться, и зависят от массы. Когда она велика, образуется аналог природного каучука. Только теперь он выдерживает температуру до 350 градусов. Под действием органических соединений реакций не наблюдается. А в допустимом температурном диапазоне свойства изделий не меняются.

Чем искусственные полимеры отличаются от синтетических?

Теперь разберемся, в чем состоит особенность синтетических полимеров. Как мы знаем, их синтезируют в искусственно созданных условиях, на базе мономеров. К примеру, этилен в естественном виде – это бесцветный газ, однако после реакции полимеризации на выходе получаются твёрдые гранулы полиэтилена. Главная особенность как раз и заключается в наличии возможности влиять на процесс полимеризации, а в итоге – и на свойства получаемого полимера:

  • Возможно введение дополнительных мономеров с целью получения сополимеров с улучшенными свойствами.
  • Имеется возможность модифицировать свойства вещества: к примеру, изменить его устойчивость к ударам или низким температурам.
  • Также осуществляется модификация технологических свойств: вязкости и текучести расплава, температуры размягчения и плавления и т.п.
  • Наконец, есть возможность модифицировать визуальные свойства: изменить цвет, сделать материал прозрачным, модифицировать его светопропускающие свойства.

То есть, обобщая, можно говорить о том, что естественные полимерные материалы даются в том виде, в котором их создала природа. Синтетические же человек научился полностью адаптировать под свои нужды и задачи. Поэтому в современных условиях синтетика часто замещает натуральные вещества. К примеру, искусственная полимерная кожа и синтетические волокна активно вытесняют натуральные аналоги, так как отличаются более выгодной ценой и более широким спектром возможных модификаций.

Рассматривая же негативные свойства синтетических полимеров, следует сказать об экологических рисках

Важное преимущество полимеров, их долговечность, оборачивается негативом, если к утилизации отработанных изделий подходят безответственно. Потому ключевым риском популярности синтетических полимеров на планете можно считать существенное загрязнение окружающей среды этими веществами

Химические свойства полимеров

Химические свойства полимеров отличаются от таковых у низкомолекулярных веществ. Это объясняется размером молекулы, наличием различных функциональных группировок в ее составе, общим запасом энергии активации.

В целом можно выделить несколько основных типов реакций, характерных для полимеров:

  1. Реакции, которые будут определяться функциональной группой. То есть если в состав полимера входит группа ОН, характерная для спиртов, значит, и реакции, в которые они будут вступать, будут идентичны таковым у спиртов (дегидратация, окисление, восстановление, дегидрирование и так далее).
  2. Взаимодействие с НМС (низкомолекулярными соединениями).
  3. Реакции полимеров между собой с образованием сшитых сетей макромолекул (сетчатые полимеры, разветвленные).
  4. Реакции между функциональными группировками в пределах одной макромолекулы полимера.
  5. Распад макромолекулы на мономеры (деструкция цепи).

Все перечисленные реакции имеют в практике большое значение для получения полимеров с заранее заданными и удобными человеку свойствами. Химия полимеров позволяет создавать термоустойчивые, кислотно и щелочеупорные материалы, обладающие при этом достаточной эластичностью и стабильностью.

Термопласты

Классификация пластмасс выделяет еще один их вид – термопласты. Их особенность состоит в том, что эти материалы плавятся под воздействием высоких температур, но при охлаждении быстро возвращаются в свое изначальное состояние. Молекулярные цепи данного вида пластмасс либо слегка разветвлены, либо линейны. Когда изделие находится в условиях воздействия невысоких температур, оно хрупкое и твердое. Это связано с тем, что молекулы размещаются крайне плотно друг к другу, что практически полностью ограничивает их движение. Как только температура немного повышается, молекулы получают возможность двигаться, что существенно ослабевает связь между ними. В ходе описанного процесса материал становится более пластичным. Если температуру продолжают повышать, то межмолекулярные связи окончательно ослабевают, и теперь они скользят друг относительно друга. В это время пластмасса становится вязкотекучей и невероятно эластичной. Если температуру снизить, то все эти процессы повернутся вспять.

Если контролировать температуру таким образом, чтобы не допускать перегрева, который провоцирует распад молекулярной цепи, то описанные выше процессы можно повторять бесконечное количество раз. Используя эти свойства пластмасс данной категории, их многократно перерабатывают в разнообразные изделия. Это позволяет меньше загрязнять окружающую среду, ведь отходы пластмасс в почве разлагаются от одной до четырех сотен лет.

Более того, благодаря описанным выше особенностям, термопласты с легкостью могут быть спаяны или сварены. Любые механические повреждения можно исправить путем правильного температурного воздействия.

Применение пластмасс такого типа широко распространено в сфере автомобилестроения (изготовление колпаков колес, бамперов, панелей, корпусов фонарей, каркасов, наружных зеркал, решеток бампера и так далее).

Основные термопласты:

  • поливинилхлорид;
  • поливинилацетат;
  • полиоксиметилен;
  • полипропилен;
  • полиамид;
  • сополимеры бутадиена, стирола и акрилонитрила;
  • поликарбонат;
  • полистирол;
  • полиэтилен;
  • поливинилацетат.

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.

Рейтинг: /5 –
голосов

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.

Особые свойства, применяемые человеком

Суть в том, что в результате синтеза образуются макромолекулы объемного (трехмерного) типа. Прочность обеспечивается сильными связями и структурой. Как химический элемент неорганические полимеры ведут себя аморфно, и не вступают в реакцию с другими элементами и соединениями. Это особенность позволяет использовать их в химической промышленности, медицине, при производстве продуктов питания.

Термическая стойкость превышает все показатели, которыми обладают природные материалы. Если волокна используются для формирования армированного каркаса, то такая конструкция выдерживает на воздухе температуру до 220 градусов. А ели речь идет о борном материале, то предел температурной прочности поднимается до 650 градусов. Именно поэтому полеты в космос без полимерсан были бы невозможными.

Но это если говорить о качествах, превосходящих природные. Те же изделия, которые изготовлены из этих соединений, которые похожи по качеству к натуральным, имеют особое значение для человека. Это дает возможность снизить стоимость одежды, заменив, например, кожу. При этом внешних отличий практически нет.

В медицине на неорганические полимеры возлагаются особые надежды. Их этих материалов планируется изготавливать искусственные ткани и органы, протезы и т.д. Химическая устойчивость позволяет обрабатывать изделия активными веществами, что обеспечивает стерильность. Инструмент становится долговечным, полезным и безопасным для человека.

Так, интерьер, созданный с применением полимерных материалов пожарно безопасен. Большинство макромолекул формируют предметы, которые не горят, не плавятся, а значит, при нагревании не выделяют угарный газ. А те, которые имеют малый вес незаменимы в авиастроении, тем более, что они прочнее и дешевле натуральных.

По сей день учеными ведутся работы по созданию новых полимерных материалов. А те, которые уже применяются, требуют изучения. Свойства некоторых из них до конца не раскрыты. Разработка самой методологии – очередной шаг прогресса. Цель создателей – улучшить качества изделий, и сделать жизнь человека более комфортной.

Рейтинг: /5 –
голосов

Урок 28. Понятие о полимерах – HIMI4KA

Полимеры (высокомолекулярные соединения, или ВМС) — это вещества, длинные молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев:

где Х — элементарное звено полимера, а n — степень полимеризации.

Вопрос. О каких полимерах уже шла речь в данном пособии?

Некоторые полимеры синтезировала сама природа. Они составляют основу окружающего нас мира живых существ. Клетчатка (целлюлоза) составляет основу клеток всех растений, крахмал запасают те же растения в качестве источника энергии. Без белковых молекул вообще невозможна сама жизнь. Кроме этих важнейших полимеров в природе встречаются и другие «длинные» молекулы: каучук, пектин, гликоген и др. Всё это — природные (натуральные) полимеры.

Вопрос. Что вы знаете о составе, строении, свойствах некоторых природных полимеров?

Если природный полимер подвергнуть химической обработке, то можно получить искусственный полимер. Чаще всего исходным природным полимером служит целлюлоза. Смысл химической обработки заключается в том, чтобы очистить целлюлозу от примесей и перевести её в растворимое состояние. Однако целлюлоза не растворяется ни в воде, ни в ацетоне. Но диацетат целлюлозы хорошо растворим в ацетоне. Если полученный раствор пропустить через тончайшие отверстия (фильеры) в шахту с горячим воздухом, то ацетон испаряется и получаются нити — ацетатный шёлк. Если тот же раствор пропускать через щель, получается плёнка (например, киноплёнка). В этом случае составы исходного и конечного полимеров отличаются друг от друга:

Вопрос. Как называются эти полимеры? Где они применяются?

Если целлюлозу растворять при помощи сероуглерода, то из полученного раствора вискозы выделится полимер того же состава, что и исходный, только полимерные цепи будут у него короче. Так получают нити — вискозный шёлк — и прозрачную, хрустящую, блестящую плёнку целлофан.

Вопрос. Как при помощи ацетона различить ацетатный и вискозный шёлк?

В настоящее время наибольшее распространение получили синтетические полимеры, которые синтезируются из алкенов, спиртов, кислот и других веществ. В этом случае исходные вещества не являются полимерами! Основными способами получения синтетических полимеров являются реакции полимеризации:

В таких реакциях НЕТ побочных продуктов!

Задание 28.1. Составьте уравнения реакций полимеризации этилена, хлорвинила (при затруднении см. уроки 19.3.2 и 20.3.2). Назовите полученные полимеры.

Вторым способом получения синтетических полимеров является реакция поликонденсации. В таких реакциях выделяются побочные продукты: NH3, H2O и др.

При помощи реакций полимеризации и поликонденсации можно получить самые разнообразные по внешнему виду и свойствам полимеры. Изменяя состав и строение исходных мономеров, можно получать полимеры с заранее заданными свойствами.

Задание 28.2. Найдите образцы ваты, крахмала, целлофана, полиэтилена. Сравните их внешний вид, попробуйте ответить на вопрос: почему так различаются свойства этих веществ? К какому типу полимеров — природный, искусственный, синтетический — относится каждый из этих полимеров?

Синтетические полимерные материалы

неметаллические материалы

Строение и свойства полимеров

Большинство важнейших неметаллических материа­лов имеют своей основой полимеры. Полимерами (высо­комолекулярными соединениями) называются вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из очень большого количества повторяющихся одинаковых эле­ментарных звеньев, соединенных между собой химичес­кими связями. Исходные низкомолекулярные вещества, из которых получают полимеры, называются мономера­ми. Число мономерных звеньев в макромолекуле называ­ется степенью полимеризации. Степень полимеризации колеблется в очень широких пределах, соответственно в широком диапазоне изменяется молекулярная масса. Условно полимерами считают вещества с молекулярной массой от 5000 до 1000000, соединения с молекулярной массой от 500 до 5000 называют олигомерами, вещества с меньшей молекулярной массой относят к низкомолеку­лярным соединениям. В зависимости от степени полиме­ризации (и молекулярной массы) изменяются свойства вещества. Например, из этилена СН2=СН2 получают по­лиэтилен (-СН2-СН2-)n. Сам этилен представляет собой бесцветный газ. Если в молекуле содержится пять моно­мерных звеньев, то образующееся вещество является жидкостью. При степени полимеризации n=5000-6000 образуется жесткий, твердый полиэтилен.

По происхождению все полимеры делят на синтетичес­кие и природные. Синтетические полимеры получают в процессе химического синтеза из соответствующих мо­номеров. В производстве материалов они занимают ведущее место. Природные полимеры являются основой всех растений и животных. Имеются также природные полимеры неорганического происхождения. К природ­ным полимерам относятся, например, целлюлоза, нату­ральный каучук, асбест, слюда, графит и др.

По способу получения синтетические полимеры делят на полимеризационные и поликонденсационные. Поли­меризация заключается в соединении одинаковых или разнородных мономеров с образованием длинных закон­ченных молекул полимера. Полимеризация является непрерывным цепным процессом, т.е. синтез осуще­ствляется путем последовательного присоединения мо­лекул мономера к подвижному центру. Процесс поли­меризации происходит без выделения какого-либо по­бочного продукта, поэтому химический состав звеньев полимера совпадает с составом исходного мономера. Если в реакции полимеризации принимает участие один вид мономера, то процесс называют гомополимеризацией, при двух и более различных видах мономеров — сополимеризацией.

Поликонденсация представляет собой процесс соеди­нения одинаковых или разнородных мономеров в макро­молекулы с образованием низкомолекулярных побочных продуктов (вода, аммиак, спирт и др.). Поэтому химичес­кий состав звеньев полимера не совпадает с составом ис­ходного мономера. В отличие от полимеризации, поликон­денсация является не цепным, а ступенчатым процессом: вначале образуются функциональные группы, состоящие из небольшого количества мономеров, а сами мономеры исчезают на ранней стадии процесса, затем функциональные группы взаимодействуют между собой с образовани­ем макромолекул, которые все более укрупняются по мере продолжения процесса.

По химическому составу полимеры делят на органи­ческие, элементоорганические и неорганические. Органи­ческие полимеры в составе молекулярной цепи имеют в основном атомы углерода, водорода, фосфора, серы, хло­ра и фтора. Если основная молекулярная цепь состоит только из атомов углерода, полимеры называют карбоцепными, в противном случае — гетероцепными. Элемен­тоорганические полимеры содержат в составе основной молекулярной цепи атомы кремния, титана, алюминия в сочетании с органическими радикалами. В природе таких соединений не существует. К неорганическим полимерам относятся стекла, керамика, слюда, асбест, графит. Их основу чаще всего составляют оксиды алюминия, крем­ния, магния, кальция и др.

По форме макромолекул полимеры делятся на линей­ные, разветвленные, лестничные и пространственные. Линейные макромолекулы (рис. 8. 1, а) представляют со­бой длинные зигзагообразные или закрученные в спираль цепочки с высокой прочностью химических связей вдоль цепи и слабыми межмолекулярными связями. Разветв­ленные макромолекулы (рис 8.1,б) характеризуются на­личием боковых ответвлений от основной молекулярной цепи. Лестничный полимер имеет макромолекулу, состо­ящую из двух молекулярных цепей, соединенных хими­ческими связями (рис. 8.1, в). Пространственные (сетча­тые) полимеры (рис. 8.1, г) образуются при соединении молекулярных цепей между собой в поперечном направ­лении. В результате образуется пространственная сетча­тая структура с различной частотой сетки. Частным слу­чаем сетчатых являются паркетные (пластинчатые) по­лимеры (рис. 8.1, г).

Рис 8.1. Формы макромолекул полимеров:

а линейная, б разветвленная, в лестничная,

г — сетчатая, пространственная, д паркетная

По поведению при нагреве все полимеры делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры при нагреве размягчаются, а при охлаждении затвердевают. При повторном нагревании и охлаждении вновь происходит размягчение и затвердевание. Поэто­му термопластичные полимеры можно перерабатывать в изделия неоднократно. Термопластичные полимеры име­ют макромолекулы линейной или разветвленной струк­туры (рис. 8.1, а, б). Термореактивные полимеры перво­начально имеют линейную структуру и при нагревании размягчаются. При высокой температуре происходит со­единение макромолекул в сетчатую пространственную структуру (рис. 8.1, г). За счет этого полимер затвердева­ет и при повторном нагревании остается твердым. Поэто­му термореактивные полимеры не могут быть подверже­ны повторной переработке.

Полимеры могут находится в одном из трех физических состояний: стеклообразном, высокоэластичном или вязко-текучем. В стеклообразном состоянии полимеры являются твердыми, при этом наблюдается только упругая деформа­ция. Это состояние характеризуется колебаниями атомов входящих в состав молекулярной цепи, около положения равновесия. Движения звеньев и макромолекул происхо­дить не могут. В этом состоянии могут находиться все по­лимеры, а полимеры с пространственной сетчатой структу­рой находятся только в стеклообразном состоянии. Высо­коэластичное состояние характеризуется способностью полимера к большим обратимым деформациям при неболь­ших нагрузках. При этом могут колебаться звенья и изги­баться макромолекулы. Подобное состояние достигается у линейных, разветвленных и редкосетчатых (типа резин) по­лимеров. Вязкотекучее состояние напоминает жидкое, но отличается от него очень высокой вязкостью. При этом по­движна вся макромолекула. Это состояние наблюдается у линейных и разветвленных полимеров. В вязкотекучем со­стоянии производится переработка полимеров в изделия.

Полимер может находиться в одном из физических состояний в зависимости от температуры. По мере повы­шения температуры линейные и разветвленные полиме­ры переходят из стеклообразного в высокоэластичное и далее вязкотекучее состояние. Температура перехода из стеклообразного в высокоэластичное состояние называ­ется температурой стеклования, а температура перехо­да из высокоэластичного в вязкотекучее состояние—тем­пературой текучести. Эти граничные температуры явля­ются очень важными характеристиками полимеров.

Практически все полимеры склонны к старению. Ста­рением полимеров называют самопроизвольное необра­тимое изменение важнейших характеристик, происходя­щее в результате химических и физических процессов, развивающихся в полимере при эксплуатации и хране­нии. Старение усугубляют воздействия повышенной тем­пературы, света, кислорода, озона, многократных деформаций. При старении полимеры размягчаются или, на­оборот, повышается их твердость и хрупкость и теряется эластичность. Для замедления процесса старения в поли­меры добавляются стабилизаторы — различные органи­ческие вещества, ослабляющие действия факторов, спо­собствующих старению.

Синтетические полимерные материалы обладают комплексом характеристик, ко­торые при умелом их использовании обеспечивают эффективные эксплуатационные свойства изделий и рентабельность их производ­ства.

Ассортиментное распределение выпускаемых пластмасс таково, что на десять разновидностей крупнотоннажных пластиков прихо­дится около 90 % всего производства полимерных материалов. Так, в зависимости от страны-производителя выпуск полиолефинов, поли­этилена низкой и высокой плотности и полипропилена, составляет от 35 до 45 % общего объема производства, от 11 до 20 % — доля поливинилхлорида, 9-13 % приходится на полистирольные пласти­ки, от 2 до 7 % – на производство полиамидов. Интервалом 1-4 % характеризуется выпуск эпоксидных смол, ненасыщенных полиэфиров, полиэтилентерефталата, поликарбоната, полиацеталей.

В настоящее время в России отмечается интенсивный рост как производств полимерных материалов, так и выпуска изделий из них.

Термин «синтетические полимерные материалы» является обобщающим. Он объе­диняет три обширных группы синтетических пластиков, а именно: по­лимеры; пластмассы и их морфологическую разновидность — поли­мерные композиционные материалы (ПКМ) или как их еще называют армированные пластики. Общее для перечисленных групп то, что их обязательной частью является полимерная составляющая, которая и определяет основные термодеформационные и технологические свой­ства материала.

Полимерами принято называть высокомолекулярные веще­ства (гомополимеры) с введенными в них добавками, а именно ста­билизаторами, ингибиторами, пластификаторами, смазками, анти­радами и т. д. Физически полимеры являются гомофазными материалами, они сохраняют все присущие гомополимерам физи­ко-химические особенности.

Пластмассами называются композиционные материалы на основе полимеров, содержащие дисперсные или коротковолокнистые наполнители, пигменты и иные сыпучие компоненты. Наполнители не образуют непрерывной фазы. Они (дисперсная среда) располагаются в полимерной матрице (дисперсионная среда). Фи­зически пластмассы представляют собой гетерофазные материалы с изотропными (одинаковыми во всех направлениях) физическими макросвойствами.

Полимерные армированные материалы являются разновидностью пластмасс. Они отличаются тем, что в них исполь­зуются не дисперсные, а армирующие, то есть усиливающие напол­нители (волокна, ткани, ленты, войлок, монокристаллы), образую­щие в ПКМ самостоятельную непрерывную фазу. Отдельные разновидности таких ПКМ называют слоистыми пластиками

Основными производителями полимерных материалов являются страны Евро­пейского экономического сообщества (Италия, Германия, Англия, Франция), Америки (США, Канада, Бразилия), Япония, Китай, Корея и государства СНГ.

Примерно 90 % общего производ­ства полимерных материалов приходится на десять групп, а именно (в порядке убывания) полиэтилены низкой и высокой плотности (со­ответственно высокого и низкого давления), полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и сополимеры стирола, полиакрилаты, полиацетали, полиамиды, полиимиды, простые и сложные поли­эфиры, полисульфоны, фено- и аминопласты, полиэпоксиды и кремнийорганические полимеры.

Для большинства из перечисленных разновидностей пластиков разработан марочный ассортимент, опирающийся на так называе­мые базовые марки, отличающиеся вязкостью расплавов, что прежде всего влияет на выбор способа их переработки в изделия. Модификацией базовых марок создают пластмассы с теми или иными доминантными свойствами (электропроводность, износо­стойкость, негорючесть, ударная прочность и др.). Полимерная промышленность развитых стран на базе примерно трех десятков крупнотоннажных полимеров выпускают более 4000 разновидно­стей пластмасс.

Пластмассы являются важнейшими современными конструкционными материалами, занимая по применению ведущее место из всех неметаллов. Они облада­ют рядом ценных свойств: малой плотностью (до 2 г/см3), высокой удельной прочностью, низкой теплопроводностью (и, соответственно, хорошими теплоизоляционными свойствами), химической стойкостью, хорошими электро­изоляционными свойствами, звукоизоляционными свой­ствами, хорошей окрашиваемостью в различные цвета. Некоторые пластмассы обладают оптической прозрачно­стью, фрикционными и антифрикционными свойствами стойкостью к истиранию и др. Кроме того, пластмассы имеют хорошие технологические свойства: легко форму­ются, прессуются, обрабатываются резанием, их можно склеивать и сваривать. Недостатками пластмасс являются низкая теплостойкость (до 100 ° С для большинства пла­стмасс), низкая ударная вязкость, ползучесть, низкая твер­дость, плохая сопротивляемость динамическим нагрузкам склонность к старению для ряда пластмасс.

Научная группа доцента И.М. Зорина

Состав группы

Руководитель

  • Зорин Иван Михайлович, д.х.н., доцент

Состав группы 2020/21 годы

  • Фетин П.А., к.х.н.
  • Макаров И.А.
  • Бревнов О.Н.
  • Фетина В.И.
  • Кадников М.В.

Научное сотрудничество

Коллектив научной группы регулярно участвует в международных и всероссийских конференциях.

С 1998 г. в нашей научной группе выполнено 33 ВКР, защищено 7 кандидатских диссертаций. Выпускники группы работают в СПбГУ, ИВС РАН, ВНИИСК им С.В. Лебедева, Институте Цитологии РАН, Институте макромолекулярных соединений Чешской АН, на профильных предприятиях.

Тематика 1

Изучение кинетики и синтез самоорганизованных полимерных объектов

Цель нашей работы — выявление общих закономерностей и формирование принципов создания полимеров и сложных макромолекулярных систем. Создание новых полимерных материалов невозможно без глубокого понимания механизмов самоорганизации полимерного вещества.

Мы используем разносторонние подходы к изучению полимерных систем. Синтез наших объектов исследования позволяет не только получить искомое вещество для изучения его функциональных свойств, но и сам по себе является инструментом исследования особенностей самоорганизации. В большинстве случаев мы применяем классическую свободно-радикальную полимеризацию мицеллообразующих мономеров. Формирование мономером самоорганизованных структур, например, мицелл в растворе способствует проведению полимеризации и отличает такие синтезы от классического варианта свободно-радикальной полимеризации, описанного в большинстве учебников по химии ВМС. Трансформация типичных мицеллообразующих мономеров в полимер происходит с количественным выходом за времена, исчисляемые минутами. Более того, такие процессы зачастую не требуют тщательной дегазации раствора и могут быть легко реализованы в открытых реакторах произвольного объёма. Выбор мицеллярной полимеризации для синтеза гребнеобразных макромолекул является неоспоримым плюсом нашего подхода и создаёт предпосылки для сравнительно лёгкого масштабирования полимеризации на полупромышленные загрузки. Для изучения кинетики полимеризации мы используем разнообразные in-situ эксперименты — относительно лёгкие в лабораторном исполнении кондуктометрические и фотометрические измерения, а также эксперименты на площадках ресурсных центров СПбГУ (МАЛДИ-масс спектроскопия, ЯМР-кинетика [1, 2], фотонно-корреляционная спектроскопия во время полимеризации). Для получения макромолекул со сложной архитектурой (блок-сополимеры, звездообразные и т.д.), а также для синтеза узкодисперсных образцов нами применяются методы контролируемой свободно-радикальной полимеризации по механизму RAFT. В 2021 году был налажен контакт с группой проф. Костюка С.Б. из республики Беларусь, которые являются признанными в мире специалистами в области контролируемой катионной полимеризации (совместный проект РФФИ и БРФФИ).

Таким образом, мы можем смело утверждать: «Полимерами занимаются многие, а мы умеем правильно их готовить!»

  1. I.M. Zorin, T.M. Shcherbinina, E.I. Demidov, E. V. Mechtaeva, N.A. Zorina, P.A. Fetin, A.Y. Bilibin, Polyelectrolyte-colloid complex formation via polymerization: reaction kinetics in direct micelles, inverted micelles, and homogeneous solution studied by NMR and conductometry, Colloid Polym. Sci. 297 (2019) 1169–1176. doi:10.1007/s00396-019-04531-4.
  2. I.M. Zorin, E.P. Podolskaya, A.Y. Bilibin, On the kinetics of micellar polymerization. Acryloylaminoalkanoates case study, Eur. Polym. J. 110 (2019) 355–363. doi:10.1016/j.eurpolymj.2018.11.045.

Рекламный плакат

Тематика 2

Слабые невалентные взаимодействия в полимерных системах — путь к получению функциональных материалов

Большая часть полученных в нашей лаборатории полимерных объектов анализируется нашими силами с привлечением мощностей ресурсных центров СПбГУ и собственной приборной базы кафедры ВМС. Мы стараемся выявить ключевые факторы, играющие главную роль в формировании надмолекулярных упорядоченных структур полимерного состояния вещества [1, 2]. Для этого мы осуществляем молекулярный дизайн гребнеобразных полиэлектролитов и их комплексов с противоположно-заряженными веществами (низкомолекулярной и полимерной природы) [3]. Такие объекты могут быть использованы в разработке систем доставки лекарственных средств, создании мембран для ионоселективных электродов, а также для разделения жидкостей и газов.

  1. P.A. Fetin, I.M. Zorin, E. V. Mechtaeva, D.A. Voeiko, N.A. Zorina, D.A. Gavrilova, A.Y. Bilibin, Formation of the structure of interpolyelectrolyte complex in solid state: Role of comb-like amphiphilic polyelectrolyte, Eur. Polym. J. 116 (2019) 562–569. doi:10.1016/j.eurpolymj.2019.04.052.
  2. P.A. Fetin, O.N. Brevnov, M. V Kadnikov, V.I. Fetina, A.Y. Bilibin, I.M. Zorin, From comb-like polyelectrolytes to polyelectrolyte-surfactant complexes : Effect of the length of the aliphatic tail of the counterions on self-organization in solid state, Eur. Polym. J. 152 (2021) 110468. doi:10.1016/j.eurpolymj.2021.110468.
  3. E. V. Mechtaeva, I.M. Zorin, D.A. Gavrilova, P.A. Fetin, N.A. Zorina, A.Y. Bilibin, Polyelectrolyte complexes of polyacrylic acid with oligovalent organic counterions, J. Mol. Liq. 293 (2019) 111418. doi:10.1016/j.molliq.2019.111418.

Тематика 3

Применения полученных соединений или «а для чего это всё»?

Одним из главных свойств поверхностно-активных веществ (ПАВ) является способность к солюбилизации. С этим эффектом сталкивался каждый, например, при мытьё рук с мылом. В нашей группе мы получаем различные полимерные ПАВ, имеющие архитектуру гребнеобразных полиэлектролитов. Эти полимерные вещества обладают неоспоримыми преимуществами в сравнении с низкомолекулярными соединениями. Они обладают большой солюбилизационной ёмкостью и способствуют растворению в воде малополярных веществ даже при крайне низких концентрациях полимера. Одна макромолекула по сути сама для себя является мицеллой. Такие самоорганизованные объекты могут найти применение в различных областях. Одно из направлений нашей работы связано с поиском оптимальных структурных параметров гребнеобразных полиэлектролитов для разработки мицеллярных катализаторов. Мицеллярный катализ — это явление ускорения химической реакции по механизму локального концентрирования субстрата и реагента. Для осуществления химической реакции: А+B ⇒ (продукты) необходимо, чтобы участники реакции «эффективно встретились друг с другом». Ускорение химической реакции в присутствии мицелл достигается не только за счёт изменения реакционной способности субстрата (А) и реагента (В), но и за счёт принудительного концентрирования веществ в мицеллярной фазе по механизму ионного притяжения и солюбилизации. Разработка подобных каталитических систем позволит использовать воду для проведения многих органических реакций, что полностью соответствует концепции «Зелёной химии».

Гребнеобразные полимерные каталитические системы можно рассматривать как синтетические аналоги ферментов. Поверхностно-активные желчные кислоты в нашем организме также являются мицеллярными катализаторами в процессе пищеварения. Считая, что жизнь на Земле зародилась в воде, можно предполагать, что мицеллярный катализ мог этому способствовать. Наши гребнеобразные полиэлектролиты проявили значительный ускоряющий эффект при щелочном гидролизе токсичных органофосфатов в мягких условиях. Такие соединения могут быть рекомендованы для разработки рецептур по дезактивации боевых и сельскохозяйственных фосфорорганических отравляющих веществ [1].

Способность исследуемых объектов к образованию упорядоченных структур в растворе и конденсированной фазе, а также к структурно-чувствительному ионному обмену позволяет рассматривать их как материалы-ионофоры для селективных электродов.

Полимерная структура ионофора обеспечивает стабильность состава ион-селективной мембраны, ограничивает его диффузию в мембране электрода, это приводит к тому, что разработанные в нашей группе электроды более удобны в использовании, они обладают продолжительным сроком службы [2] в сравнении с низкомолекулярными аналогами. Накопленный в научной группе опыт по синтезу и изучению ассоциированных полимерных веществ позволяет направленно получать полимеры требуемой химической и надмолекулярной структуры и тестировать возможность их применения в создании селективных электродов. Разработка новых материалов для сенсорных устройств на основе селективных электродов для органических молекул, обладающих быстрым откликом, продолжительным сроком службы, а также низким порогом детектирования являются одним из современных вызовов, стоящих перед исследователями 21 века. Эти сенсорные системы могут найти применение для конструирования относительно простых в обслуживании и эффективных в анализе проточных аналитических систем. Альтернативные методы решения этой задачи основаны на дорогостоящих и наукоёмких методах (высокоэффективная жидкостная хроматография, МАСС-спектроскопия и т.д.). Завышение концентрации поверхностно-активных веществ (и других органических солей) в сточных водах предприятий и городов губительно для окружающей среды, поэтому разработка устройств, способных селективно определять их концентрацию в водной среде, является актуальной и необходимой.

  1. T.N. Pashirova, P.A. Fetin, M.V. Kadnikov, F.G. Valeeva, E.A. Burilova, A.Y. Bilibin, I.M. Zorin, Self-Assembled Quaternary Ammonium-Containing Comb- Like Polyelectrolytes for the Hydrolysis of Organophosphorous Esters: Effect of Head Groups and Counter-Ions, Chempluschem. 85 (2020) 1939–1948. doi:10.1002/cplu.202000417 1.
  2. I. Zorin, T. Scherbinina, P. Fetin, I. Makarov, A. Bilibin, Novel surfactant-selective membrane electrode based on polyelectrolyte – surfactant complex, Talanta. 130 (2014) 177–181. doi:10.1016/j.talanta.2014.06.061.

Публикации

Последние публикации научной группы

2021 год

  1. From comb-like polyelectrolytes to polyelectrolyte-surfactant complexes: Effect of the length of the aliphatic tail of the counterions on self-organization in solid state / P.A. Fetin, O.N. Brevnov , M.V. Kadnikov, V.I. Fetina, A. Yu. Bilibin, I.M. Zorin // European Polymer Journal 152 (2021) 110468 DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2021.110468 IF = 4.166 (Q1)

2020 год

  1. Impact of counterions on micelle formation and polymerization of 11-acryloyloxyundecyltrimethylammonium surfactants / P.A.Fetin, I.M.Zorin, A.A.Lezov, V.I. Fetina, A.Yu Bilibin // Journal of Molecular Liquids. -2020. – V.309. -P.113103. DOI: 10.1016/j.molliq.2020.113103 IF = 5.065 (Q1)
  2. Self Assembled Quaternary Ammonium Containing Comb-Like Polyelectrolytes for the Hydrolysis of Organophosphorous Esters: Effect of Head Groups and Counter-Ions / T.N. Pashirova, P.A. Fetin, M.V. Kadnikov, F.G. Valeeva, E.A. Burilova, A. Yu. Bilibin, I.M. Zorin // ChemPlusChem. -2020, -V.85, -P. 1939–1948 DOI : 10.1002/cplu.202000417 IF = 2.753 (Q1)
  3. Surface active monomers: from micellar solution properties to molecular characteristics / A. A. Lezov, P. A. Fetin, A. S. Gubarev, A. A. Lezova, O. S. Vezo, A. S. Senchukova, M. E. Mikhailova, N. G. Mikusheva, I. M. Zorin, N. V. Tsvetkov // Journal of Polymer Research. -2020 –V. 27. –P. 384 DOI: 10.1007/s10965-020-02357-1 IF=2.426 (Q2)

2019 год

  1. Formation of the structure of interpolyelectrolyte complex in solid state: Role of comb-like amphiphilic polyelectrolyte / P.A.Fetin, I.M.Zorin, E.V.Mechtaeva, D.A.Voeiko, N.A.Zorina, D.A.Gavrilova, A.Yu.Bilibin // European Polymer Journal. – 2019. – V.116. – P.562-569. DOI = 10.1016/j.eurpolymj.2019.04.052 IF = 4.166 (Q1)
  2. On the kinetics of micellar polymerization. Acryloylaminoalkanoates case study / I.M. Zorin, E.P. Podolskaya, A.Y. Bilibin. // European Polymer Journal. – 2019. –V. 110. – P. 355-363. DOI = 10.1016/j.eurpolymj.2018.11.045 IF = 4.166 (Q1)
  3. Polyelectrolyte-colloid complex formation via polymerization: reaction kinetics in direct micelles, inverted micelles, and homogeneous solution studied by NMR and conductometry / I.M. Zorin, T.M. Shcherbinina, E.I. Demidov, E.V. Mechtaeva, N.A. Zorina, P.A. Fetin, A.Yu. Bilibin // Colloid and polymer Science. – 2019, Volume 297, Issue 9, pp 1169–1176. DOI = 10.1007/s00396-019-04531-4 IF = 1.612 (Q2)
  4. Polyelectrolyte complexes of polyacrylic acid with oligovalent organic counterions / E.V.Mechtaeva I.M.Zorin D.A.Gavrilova P.A.Fetin N.A.Zorina A.Yu.Bilibin // Journal of Molecular Liquids -2019, -V.293, 111418. DOI =10.1016/j.molliq.2019.111418 IF = 5.065 (Q1)

Избранные публикации прошлых лет

  • Tsvetkov N.V. Formation of interpolyelectrolyte complexes with controlled hydrodynamic radii in solutions / N.V., P.A. Fetin, A.A. Lezov, A.S. Gubarev, A.A. Lezova, I.M. Zorin, A.Yu. Bilibin // Colloid and polymer Science.2018. – Т. 296. – № 2. – P.285-293.
  • Bilibin, A.Y., Shcherbinina, T.M., Girbasova, N.V., Lebedev, V.T., Kulvelis, Y.V., Molchanov, V.S., Zorin, I.M. Colloidal properties of polymerizable counterion surfmers solutions based on alkylamino 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonates in different solvents // Designed Monomers and Polymers, 2016, V. 19, P. 369-380.
  • Salmani, H., Zorin, I.M., Akentiev, A.V., Bilibin, A.Y. Effect of preparation conditions on properties of polylactide and polystyrene and their composite microparticles made by emulsion solvent evaporation method // Polymer Science, 2016, Series A, V. 58, P. 744-753.
  • Tsvetkov, N.V., Mikhailova, M.E., Mikusheva, N.G., Lezov, A.A., Gubarev, A.S., Lebedeva, E.V., Perevyazko, I., Zorin, I.M., Bilibin, A.Y. Molecular and conformational properties of comb-like polymers with ionically bound side chains studied in organic solvent // International Journal of Polymer Analysis and Characterization, 2017, V. 22, P. 27-34.
  • A.Yu. Bilibin, T.M. Scherbinina, Ju.A. Kondratenko, N.A. Zorina, I.M. Zorin Micellar polymerization of alkylammonium 2-acrylamido-2-methylpropane the sulfonates in solvents of different polarity and properties of resulting polyelectrolytesurfactant complexes // Colloid Polym. Sci. 293, 2015, p.215–1225.

Новости

Поздравляем аспирантку Е. В. Мечтаеву и соавторов с публикацией в Journal of Molecular Liquids!


Поздравляем студента 3 курса ХФММ Матвея Кадникова с успешной защитой курсовой работы по физической химии на тему: «Исследование гребнеобразных полиэлектролитов для целей мицеллярного катализа».


Поздравляем м.н.с. к.х.н. Петра Фетина с присвоением награды Лучший преподаватель практикума—2019.

Студентам

Мы ждём вас для продуктивной работы.

Области научных интересов нашей группы позволяют выполнять не только ВКР (бакалавра, магистра, аспиранта) по химии высокомолекулярных соединений, но и курсовых работы в других областях химии.

У нас есть опыт выполнения курсовой работы по неорганической химии (1 курс), физической химии (2 курс), органической химии (3 курс).

В 2020/21 году научная работа группы поддержана грантами РНФ (проект № 19-73-00059), грантом президента для молодых кандидатов наук (МК-1578.2021.1.3), а так же международным проектом РФФИ 20-53-04017 бел_мол_а.

Мы можем помочь вам сделать первые шаги в науке!

Обращаться в каб. 4217 Институт химии в любое удобное время:

или удалённо: [email protected] и [email protected]

1. Полимеры это: высокомолекулярные соединения неорганические вещества


1. Полимеры это:

  •  высокомолекулярные соединения

  •  неорганические вещества

  •  органические вещества

  •  простые вещества

2. К полимерам относятся:

  •  крахмал, белок, целлюлоза

  •  целлюлоза, сахароза, крахмал

  •  белок, гликоген, жир

  •  глюкоза, аминокислота, нуклеотид

3. Целлюлоза входит в состав:

  •  растительной клетки

  •  бактериальной клетки

  •  животной клетки

  •  клетки гриба

4. Гликоген содержится в клетках:

  •  костей

  •  желудка

  •  печени

  •  сердца

5. В клубнях картофеля содержится:

  •  гликоген

  •  сахароза

  •  крахмал

  •  глюкоза

6. К искусственным полимерам относится:

  •  целлюлоза

  •  гликоген

  •  пластмасса

  •  гемоглобин

7. Слоистый пластик на основе ткани, пропитанный термореактивной синтетической смолой, устойчив к нагрузкам. Необходим для изготовления шарикоподшипников и шестерен

  •  Текстолит

  •  Гетинакс

  •  Полиэтилен

  •  Карболит

8. По способам получения полимеры делятся только на

  •  натуральные и химические

  •  синтетические и искусственные

  •  искусственные и химические

  •  химические

9. Волокна – полимеры, которые

  •  не могут вытягиваться

  •  аморфные и разветвленные

  •  имеют высокую твердость

  •  располагаются с высокой упорядоченностью

10. Полимерам свойственно

  •  быстрая окисляемость

  •  химическая активность

  •  растворимость в воде

  •  прочность, легкость, неокисляемость

11. Какие вещества могут относиться к полимерам?

12. Сколько мономерных звеньев должно быть в полимере?

  •  одно

  •  два

  •  три

  •  большое количество

13. Как называется вещество, в котором находится недостаточное количество мономерных звеньев?

  •  полимер

  •  мономер

  •  олигомер

  •  гомомер

14. Каков молекулярный вес полимера?

  •  10000-1000000

  •  100-1000

  •  1-100

  •  1000-10000

15. При каких условиях получают полиэтилен?

  •  низкая температура и низкое давление

  •  высокая температура и высокое давление

  •  низкая температура и высокое давление

  •  высокая температура и низкое давление

16. Какого типа полимеров не существует?

  •  природный

  •  синтетический

  •  искусственный

  •  натуральный

17. К какому виду полимеров относится каучук?

  •  природный

  •  синтетический

  •  искусственный

  •  натуральный

18. Что из перечисленного не является природным полимером?

  •  янтарь

  •  шелк

  •  крахмал

  •  полиэтилен

19. Большая часть всех известных полимеров является:

  •  органическими

  •  неорганическими

  •  элементоорганическими

  •  нет ни одного правильного ответа

20. Полисиланы относятся к:

  •  органическим полимерам

  •  неорганическим полимерам

  •  элемнтоорганическим полимерам

  •  нет ни одного правильного ответа

Тест «Неорганические и органические полимеры»


  1. Полимеры – это…

А) органические вещества, нерастворимые в воде

Б) высокомолекулярные соединения, состоящие из множества одинаковых структурных звеньев

С) соединения, без которых человек не может обойтись
2. По происхождению полимеры делятся на:

А) природные и химические

Б) натуральные и синтетические

С) природные и синтетические


3. К природным полимерам относятся:

А) крахмал, целлюлоза, белки

Б) целлюлоза, пластмасса, волокна

С) шелк, хлопок, лен


4. Как получают полимеры?

А) полимеризацией

Б) поликонденсацией

С) верно А и Б


5. Структурное звено – это…

А) исходное вещество для получения полимеров

Б) многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов

С) степень полимеризации


6. Какую структуру имеют полимеры?

А) линейную и разветвленную

Б) пространственную

С) линейную, разветвленную, пространственную


7. Вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливается пряжа – это…

А) волокна

Б) пластмассы

С) капрон


8. Выберите из списка природные волокна

А) белки, аминокислоты, целлюлоза

Б) капрон, нейлон, лавсан

С) шелк, шерсть, хлопок


9. Вискозные и ацетатные волокна, капрон, нейлон, лавсан – это..

А) натуральные волокна

Б) полимеры

С) химические волокна


10. Напишите области применения полимеров

1 Высокомолекулярные соединения, состоящие из длинных молекул с большим количеством называют:

A) Мономер

B) Полимер

C) Молекула

D) Атом


E) Сумма атомов

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=1


{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012


2 Материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления формовать изделия сложной конфигурации называют:

A) Каучук

B) Мономер

C) Пластмасса

D) Резина

E) Железо

{Правильный ответ}= С

{Сложность}=1

{Тема}=1

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
3 Соединения относящиеся к полимерам:

A) Полиэтилен

B) Этилен

C) Пропилен

D) Азот

E) Железо

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=1

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
4 Число мономерных звеньев, образующих макромолекулу называют:

A) Мономер

B) Форма макромолекулы

C) Атомная масса

D) Молекулярная масса

E) Степень полимеризации

{Правильный ответ}= Е

{Сложность}=1

{Тема}=1

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
5 Повторяющийся участок структуры молекулы полимера называют:

A) Мономер

B) Форма макромолекулы

C) Структурное (элементарное) звено

D) Молекулярная масса

E) Степень полимеризации

{Правильный ответ}= С

{Сложность}=1

{Тема}=1

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
6 Природные полимеры:

A) Белки


B) Синтетический каучук

C) Лавсан

D) Капрон

E) Пластмасса

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=2

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
7 Мономером полиэтилена является:

A) Пропилен

B) Этилен

C) Бутилен

D) Спирт

E) Реакция

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=2

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
8 В результате полимеризации пропилена получают:

A) Полипропилен

B) Полиэтилен

C) Полибутилен

D) Полиспирт

E) Каучук

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=2

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
9 Основные свойства характерные полимерам:

A) Эксплуатационные

B) Природные

C) Искусственные

D) Синтетические

E) Полисинтетические

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=3

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
10 Полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются:

A) Поликонденсатами

B) Гетерополимерами

C) Сополимерами

D) Полимеризаторами

E) Надежность

{Правильный ответ}= С

{Сложность}=1

{Тема}=2

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
11 Изменение структуры макромолекулы под действием внешних сил называется:

A) Полимеризация

B) Деформация

C) Разрушение

D) Плавление

E) Измельчение

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=9

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
12 Растяжение, сжатие, удар, изгиб относится к:

A) Свойствам полимеров

B) Видам деформации

C) Объемным характеристикам полимеров

D) Весовым характеристикам полимеров

E) Параметрам полимера

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=9

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
13 Химические вещества, которые состоят из множества повторяющихся группировок, соединенных между собой химичнскими связями называются:

A) Низкомолекулярное соединение

B) Вид

C) Высокомолекулярные соединения (ВМС)

D) Структурное звено

E) Молекула

{Правильный ответ}= С

{Сложность}=1

{Тема}=4

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
14 Способность обратимо изменять форму:

A) Мягкость

B) Твердость

C) Хрупкость

D) Плавкость

E) Гибкость макромолекул

{Правильный ответ}= Е

{Сложность}=1

{Тема}=2

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
15 Совокупность технологических процессов, обеспечивающих получение изделий называется:

A) Физические свойства

B) Переработка пластмасс

C) Объемные характеристики

D) Технологические свойства

E) Гибкость макромолекул

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=3

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
16 Виды полиэтилена:

A) ПЭ высокого давления и органические масла

B) ПЭ низкого давления и поливинилхлорид

C) ПЭ низкого давления и ПЭ высокого давления

D) Поливинилхлорид низкого и высокого давления

E) Полипропилен и этилен

{Правильный ответ}= С

{Сложность}=1

{Тема}=3

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
17 Методы выбора вида пластмасс:

A) Метод аналогий – качественный и количественный

B) Качественный и комбинированный

C) Метод аналогий и качественный

D) Комбинированный и колличественный

E) Ультрозвуковой

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=4

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012
18 Марочный ассортимент полимеров создан с целью:

A) Увеличения параметров процесса

B) Уменьшении производительности

C) Понижения скорости процесса и улучшения свойств полимеров

D) Понижения скорости процесса

E) Быстрого выбора вида и марки полимера

{Правильный ответ}= Е

{Сложность}=1

{Тема}=8

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
19 Умение материала сохранять работоспособность при определенных условиях и режиме работы на протяжение определенного времени без принудительных перерывов на ремонт, называется:

A) Безотказность

B) Сохранность

C) Долговечность

D) Ремонтноспособность

E) Надежность

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=1

{Тема}=8

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
20 Свойство материла воспринимать ремонт и наладки в следствии которых обновляется и сохраняется его техническая характеристика, называется:

A) Безотказность

B) Сохранность

C) Долговечность

D) Ремонтноспособность

E) Надежность

{Правильный ответ}= D

{Сложность}=1

{Тема}=8

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
21 Способность материала сохранять обусловленные эксплуатационные способности на протяжении и после времени складирования и транспортирования, называется:

A) Безотказность

B) Сохранность

C) Долговечность

D) Ремонтноспособность

E) Надежность

{Правильный ответ}= В

{Сложность}=1

{Тема}=8

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
22 Поведение пластмасс при воздействии на них удара

A) Безотказность

B) Сохранность

C) Деструкция

D) Деформация

E) Без изменения или трещины

{Правильный ответ}= Е

{Сложность}=1

{Тема}=9

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.
23 Для снижения стоимости изделия с одновременным улучшением эксплуатационных параметров пластических масс, ведущих к расширению областей их применения:

A) Сшивающие агенты

B) Связующее (полимерная матрица)

C) Связующее, сшивающие агенты и структурообразователи

D) Наполнители

E) Структурообразователи

{Правильный ответ}= D

{Сложность}=1

{Тема}=6

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}=Технология полимеров /Воробьев В.А. и др.: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. — М.: Высш. школа, 1980.

24 Полимеры, обладающие высокоэластичными свойствами и вязкостью, называют:

A) Олигомер

B) Композит

C) Мономер

D) Эластомер

E) Структурообразователь

{Правильный ответ}= D

{Сложность}=1

{Тема}=1


{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Современные технологии получения и переработки полимерных материалов/Галыгин В.Е. и др.: учебное пособие – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012


25 Материалы, составленные из двух или более компонентов и имеющие выраженную границу раздела между ними, называются:

A) Олигомер

B) Полимер

C) Мономер

D) Эластомер

E) Композиционными материалами (КМ)

{Правильный ответ}= Е

{Сложность}=1

{Тема}=9

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Переработка пластмасс/ Шварц О.и др. – СПб.: Профессия, 2008.
26 Матрица на основе углерода, армированного углеродными волокнами называются

A) Углеродные КМ

B) Полимерные КМ

C) Керамические КМ

D) Комбинированные

E) Композиционные

{Правильный ответ}= А

{Сложность}=2

{Тема}=9

{Код квалификации}=0814123

{Учебник}= Основы переработки пластмасс /Власов С.В. учебное пособие – М: Изд-во Химия, 2004.

27 Закон Гука:

A) 

B) 


C) 

D) 


Do’stlaringiz bilan baham:

12.9: Полимеры и пластмассы – Химия LibreTexts

Поликарбонат (Lexan®)

Т г = 145°С, Т м = 225°С.

Этот полимер был независимо открыт в Германии и США в 1953 году. Лексан исключительно твердый и прочный; чаще всего мы видим его в виде компакт-дисков .Когда-то он широко использовался в бутылках для воды, но опасения по поводу выщелачивания непрореагировавшего мономера (бисфенола-А) в значительной степени подавили этот рынок.

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, Майлар )

Т г = 76°С, Т м = 250°С.

Тонкие и очень прочные пленки этого материала изготавливаются путем вытягивания расплавленного полимера в обоих направлениях, таким образом ориентируя молекулы в высококристаллическое состояние, которое становится «запертым» при охлаждении.Его многочисленные области применения включают упаковку для пищевых продуктов (в ламинированных фольгой контейнерах для напитков и контейнерах для замороженных продуктов, пригодных для использования в микроволновой печи), пленке для диапроекторов, метеозондах, а также в качестве отражающего материала с алюминиевым покрытием в космических кораблях и других приложениях.

Нейлон ( полиамид )

Т г = 50°С, Т м = 255°С.

Нейлон имеет увлекательную историю, как научную, так и культурную. Его изобрел химик компании DuPont Уоллес Карозерс (1896-1937). Обычная форма Nylon 6.6 имеет шесть атомов углерода в обеих частях цепи; есть несколько других видов. Обратите внимание, что две субъединицы сополимера удерживаются вместе пептидными связями, теми же связями, которые соединяют аминокислоты в белки.

Нейлон 6.6 обладает хорошей стойкостью к истиранию и является самосмазывающимся, что делает его хорошим конструкционным материалом.Он также широко используется в качестве волокна в ковровых покрытиях, одежде и шинном корде.

Интересный отчет о развитии нейлона см. в Enough for One Liftetime: Wallace Carothers, Inventor of Nylon by Ann Gaines (1971)

Полиакрилонитрил (Орлон, Акрилан, «акриловое» волокно)

Т г = 85°С, Т м = 318°С.

Используется в виде волокон в коврах, одеялах и одежде, особенно в кашемировых свитерах. Ткань очень мягкая, но имеет тенденцию «скатываться», то есть образовывать пушистые комочки. Из-за низкой температуры стеклования требует бережного отношения при чистке и глажке.

Полиэтилен

Т г = –78°С, Т м = 100°С.


ПЭНП


ПЭВП

Контроль полимеризации с помощью катализаторов и добавок привел к созданию большого разнообразия материалов на основе полиэтилена, отличающихся плотностью, степенью разветвленности цепи и кристалличностью, а также сшивкой. Некоторые основные типы: низкая плотность (LDPE), линейная низкая плотность (LLDPE), высокая плотность (HDPE).

LDPE был первой коммерческой формой (1933 г.) и используется в основном для обычных «пластиковых пакетов», но также для пищевых контейнеров и колец для банок из шести упаковок.Его низкая плотность обусловлена ​​разветвлением длинных цепей, препятствующим плотной упаковке. LLDPE имеет меньше разветвлений; его большая прочность позволяет использовать его в тех раздражающе тонких пластиковых пакетах, которые часто можно найти на продовольственных рынках.

Форма «очень низкой плотности» (VLDPE) с обширными разветвлениями с короткой цепью теперь используется для пластиковой стретч-пленки (заменяющей исходный компонент Saran Wrap) и в гибких трубках.

HDPE имеет в основном прямые цепи и поэтому прочнее. Он широко используется в кувшинах для молока и подобных емкостях, мусорных контейнерах, а также в качестве «инженерного пластика» для деталей машин.

Полиметилметакрилат (оргстекло, люцит, плексиглас)

Т г = 114°С, Т м = 130-140°С.

Этот прозрачный бесцветный полимер широко используется вместо стекла, где преимуществами являются его более высокая ударопрочность, меньший вес и обрабатываемость. Обычно его сополимеризуют с другими веществами для улучшения его свойств.Окна самолетов, пластиковые вывески и осветительные панели – очень распространенные области применения. Его совместимость с тканями человека привела к различным медицинским применениям, таким как сменные линзы для пациентов с катарактой.

Полипропилен

Т г = –10°С, Т м = 173°С.


ПП

Полипропилен используется отдельно или в виде сополимера, обычно с этиленом.Эти полимеры имеют исключительно широкий спектр применения — веревки, переплетные покрытия, пластиковые бутылки, штапельные нити, нетканые материалы, электрические чайники. В неокрашенном виде полупрозрачный, но не прозрачный. Его устойчивость к усталости делает его полезным для пищевых контейнеров и их крышек, а также откидных крышек для продуктов в бутылках, таких как кетчуп.

полистирол

Т г = 95°С, Т м = 240°С.

ПС

Полистирол прозрачен, но довольно хрупок и желтеет под воздействием ультрафиолета.

Широко используется для недорогих упаковочных материалов и «лотков на вынос», пенопласта для «упаковки арахиса», футляров для компакт-дисков, чашек для напитков с пенопластовыми стенками и других тонкостенных и формуемых деталей.

поливинилацетат

T г = 30°C

ПВС слишком мягкий и легкоплавкий, чтобы его можно было использовать отдельно; он обычно используется в виде эмульсии на водной основе в красках, столярном клее и других клеях.

поливинилхлорид (“винил”, “ПВХ”)

Т г = 85°С, Т м = 240°С.

ПВХ

Это один из наиболее широко используемых полимеров в мире. Сам по себе он довольно жесткий и используется в таких строительных материалах, как трубы, обшивка домов, напольные покрытия. Добавление пластификаторов делает его мягким и гибким для использования в обивке, электроизоляции, занавесках для душа и водонепроницаемых тканях.Предпринимаются некоторые усилия по поэтапному отказу от этого полимера из соображений защиты окружающей среды (см. ниже).

Синтетические каучуки

Неопрен (полихлоропрен)
T г = –70°C

Полибутадиен T г < –90°C

Неопрен

, изобретенный в 1930 году, был первым синтетическим каучуком массового производства.Он используется для таких вещей, как кровельные мембраны и гидрокостюмы.

Полибутадиен заменяет хлор водородом; это основной компонент (обычно смешанный с другими каучуками) шин. Синтетические каучуки сыграли решающую роль во Второй мировой войне

Каучук

SBS (стирол-бутадиен-стирол) представляет собой блок-сополимер, особая прочность которого делает его ценным для протекторов шин.

Политетрафторэтилен ( Тефлон , ПТФЭ)

Разлагается при температуре выше 350°C.

Этот высококристаллический фторуглерод исключительно инертен к химическим веществам и растворителям. Вода и масла не смачивают его, что объясняет его использование в посуде для приготовления пищи и других антипригарных покрытиях, включая средства личной гигиены.

Эти свойства — неприлипание к другим материалам, несмачиваемость и очень низкий коэффициент трения («скользкость») — обусловлены высокой электроотрицательностью фтора, атомы которого частично экранируют углеродную цепь.Внешние электроны фтора настолько сильно притягиваются к его ядру, что они менее доступны для участия в лондонских (дисперсионных) взаимодействиях.

Полиарамид (кевлар )

Температура сублимации 450°С.

Кевлар

известен своей способностью превращаться в волокна, прочность на растяжение которых в пять раз выше, чем у стали.Впервые он был использован в 1970-х годах для замены стального корда шин. Пуленепробиваемые жилеты – одно из наиболее ярких применений, но другие области применения включают корпуса лодок, барабанные головки, спортивный инвентарь и замену асбеста в тормозных колодках. Его часто комбинируют с углеродными или стеклянными волокнами в композитных материалах.

Высокая прочность на растяжение частично обусловлена ​​обширными водородными связями между соседними цепями.

Кевлар также известен тем, что был изобретен женщиной-химиком Стефани Кволек.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

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


Настройка браузера для приема файлов cookie

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

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

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

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


Что сохраняется в файле cookie?

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

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

Обзор использования пер- и полифторалкильных веществ (ПФАС)

..
Отрасль промышленности
Аэрокосмическая промышленность
– Тормозные и гидравлические жидкости на основе эфиров фосфорной кислоты Защита от коррозии Изменение электрического потенциала на поверхности металла
– Гироскопы Флотационные жидкости в гироскопах ?
– Провода и кабели Высокотемпературная износостойкость, огнестойкость и трещиностойкость при высоких напряжениях Негорючие полимеры, стабильные
– Турбинный двигатель Использование в качестве смазки Коррозионностойкий, стабильный, нереактивный, работает в широком диапазоне температур
– Турбинный двигатель Использование в качестве эластомерных уплотнений Работа в широком диапазоне температур
– Терморегулирующие и радиаторные поверхности Отвод отработанного тепла Стойкость в широком диапазоне рабочих температур, низкое поглощение солнечного излучения, высокое тепловое излучение и отсутствие загрязнения в результате дегазации
– Покрытие Защита нижележащих полимеров от воздействия атомарного кислорода Нереактивный, очень стабильный
– Топливная система Эластомеры, совместимые с агрессивными топливами и окислителями Нереактивный, очень стабильный
– Реактивный двигатель/спутниковая аппаратура Использование в качестве смазки Длительное сохранение вязкости, низкая летучесть в вакууме и их текучесть при экстремально низких температурах
Биотехнология
– Культивирование клеток Снабжение кислородом и другими газами микробных клеток Отличная способность растворять газы
– Ультрафильтрационные и микропористые мембраны Предотвращение роста бактерий ?
Строительство и строительство
– Архитектурные мембраны e.грамм. на крышах Устойчивость к атмосферным воздействиям, грязеотталкивающая, легкая Олеофобный и гидрофобный, низкое поверхностное натяжение, выгодное соотношение массы к поверхности
– Теплица Прозрачный для ультрафиолетового и видимого света, устойчивый к атмосферным воздействиям, грязеотталкивающий Олеофобный и гидрофобный, низкое поверхностное натяжение
– добавка к цементу Уменьшает усадку цемента ?
– Изоляция кабелей и проводов, прокладки и шланги Высокотемпературная износостойкость, огнестойкость и трещиностойкость при высоких напряжениях Негорючие полимеры, стабильные
Химическая индустрия
– Фторполимерная технологическая добавка Эмульгирует мономеры, увеличивает скорость полимеризации, стабилизирует фторполимеры Фторированная часть способна растворять мономеры, нефторированная часть способна растворяться в воде
– Производство хлора и едкого натра (с асбестовыми диафрагмами ячеек) Связующее для мембран на основе асбестовых волокон ?
– Производство хлора и едкого натра (с фторированными мембранами) Стабильная мембрана в условиях сильного окисления и при высоких температурах Стабильный, нереактивный
– Технологические добавки при экструзии полиэтиленовой пленки высокой и лайнерной низкой плотности Устранение разрывов расплава и других дефектов, вызванных течением Низкое поверхностное натяжение
– обработка тантала, молибдена и ниобия Масло для резки или волочения Нереактивный, стабильный
– Химические реакции Инертные реакционные среды (особенно для газообразных реагентов) Нереактивный, стабильный
– отверждение полимера Среда для сшивания смол, эластомеров и клеев ?
– Ионные жидкости Сырье для ионных жидкостей ?
– Растворители Растворять другие вещества Биполярный характер некоторых ПФАС
Химическое покрытие Диспергирует фторид смолы в гальваническом растворе Низкое поверхностное натяжение
Гальваника (металлическое покрытие)
– Хромирование Предотвращение испарения паров хрома (VI) Снижает поверхностное натяжение раствора электролита, очень стабилен в сильнокислых и окислительных условиях
– Никелирование Непенящееся поверхностно-активное вещество Низкое поверхностное натяжение
– Никелирование Повышение прочности никелевой гальванической пластины за счет устранения точечных отверстий, трещин и отслаивания Низкое поверхностное натяжение
– Медное покрытие Предотвращение помутнения путем регулирования пенообразования и повышения стабильности Низкое поверхностное натяжение
– лужение Помощь в изготовлении листа одинаковой толщины Низкое поверхностное натяжение
– Покрытие щелочным цинком и цинковым сплавом
– Осаждение частиц фторполимера на сталь На основе фторированных поверхностно-активных веществ Катионные и амфотерные фторированные поверхностно-активные вещества придают положительный заряд частицам фторполимера, что облегчает гальваническое осаждение фторполимера
Электронная промышленность
– Испытания электронных устройств и оборудования Инертные жидкости для тестирования электроники Нереактивный
– теплоносители Охлаждение электрооборудования Хорошая теплопроводность
– Системы растворителей и очистка Основа моющих растворов негорючий, низкое поверхностное натяжение
– Отложения жидкости-носителя/смазки Растворение и нанесение смазочных материалов на различные подложки при производстве жестких дисков ?
– травление пьезоэлектрических керамических фильтров Раствор для травления Кислотный
Энергетический сектор
– Солнечные коллекторы и фотогальванические элементы Высокая пароизоляция, высокая прозрачность, отличная атмосферостойкость и грязеотталкивание Олеофобный и гидрофобный, низкое поверхностное натяжение
– Фотогальванические элементы Клеи с ПФАС удерживают сетчатый катод на месте Понизить поверхностное натяжение клея
– Лопасти ветряных мельниц Покрытие Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям
– Электростанции на угле Полимерный фильтр PFAS для удаления летучей золы из системы горячего дымоудаления Стабильный, нереактивный
– Электростанции на угле Отделение диоксида углерода в дымовых газах Понизить поверхностное натяжение водного раствора
– Литиевые батареи Связующее для электродов Почти не реагирует с электродами и электролитом
– Литиевые батареи Предотвращение реакции теплового разгона Хорошее поглощение тепла первым слоем и хорошая теплопроводность второго слоя
– Литиевые батареи Улучшение транспорта кислорода литий-воздушных аккумуляторов Отличная способность растворять газы
– Литиевые батареи Электролитные растворители для литий-серных аккумуляторов Биполярный характер некоторых ПФАС
– Ионообменная мембрана в ванадиевых окислительно-восстановительных батареях Полимерные ПФАС используются в качестве мембран Устойчивость к кислой среде и сильно окисляющим веществам
– Цинковые батареи Предотвращает образование дендритов, выделение водорода и коррозию электрода из-за адсорбции на поверхности электрода Низкое поверхностное натяжение, нереактивный
– Щелочные марганцевые батареи MnO 2 катоды, содержащие технический углерод, обработаны фторированным поверхностно-активным веществом ?
– Топливные элементы с полимерным электролитом Полимерные ПФАС используются в качестве мембран Ионная проводимость
– Силовые трансформаторы Охлаждающая жидкость Хорошая теплопроводность
– преобразование тепла в механическую энергию Теплоносители Хорошая теплопроводность
Производство продуктов питания
– Винодельни и молочные заводы Окончательная фильтрация перед розливом с полимерным ПФАС Устойчивость к деградации
Механизмы и оборудование ? ?
Производство изделий из металла
– Производство основных металлов Ингибирует образование кислотного тумана при электролизе меди Понизить поверхностное натяжение водного раствора
– Производство готовых металлических изделий ? ?
– травление стальной проволоки Активатор кислотного травления ?
– обработка покрытий металлических поверхностей Способствует растеканию металлических покрытий, предотвращает появление трещин в покрытии во время высыхания Понизить поверхностное натяжение покрытия
– обработка покрытий металлических поверхностей Ингибитор коррозии для стали Нереактивный
– травление алюминия в щелочных ваннах Увеличение срока службы щелочных ванн ?
– Процесс фосфатирования алюминия Фторсодержащие фосфатирующие растворы способствуют растворению оксидного слоя алюминия ?
– Очистка металлических поверхностей Рассеивание накипи, ускорение стекания кислоты при удалении металла из ванны, увеличение срока службы ванны ?
– Удаление воды из обрабатываемых деталей Вытеснение растворителя Низкое поверхностное натяжение
Добыча
– Выщелачивание руды на медных и золотых рудниках Увеличить смачивание серной кислотой или цианидом, выщелачивающим руду Низкое поверхностное натяжение
– Выщелачивание руды на медных и золотых рудниках Средства подавления кислотного тумана Низкое поверхностное натяжение
– Плавающая руда Создание стабильной водной пены для отделения солей металлов от почвы Низкое поверхностное натяжение
– выделение урана, содержащегося в растворах карбоната натрия и/или бикарбоната натрия, флотацией азотом Улучшить разделение ?
– Концентрация соединений ванадия Разрушение минеральной структуры, увеличение удельной поверхности и порового канала, что облегчает выщелачивание ванадия Кислотность
Атомная промышленность
– Смазки для клапанов и подшипников ультрацентрифуг на заводах по обогащению UF6 PFAS используются в качестве смазочных материалов Устойчив к агрессивным газам
Нефтегазовая промышленность
– Буровой раствор Пенообразователь Низкое поверхностное натяжение
– Сверление – изоляционный материал для кабелей и проводов Полимерный ПФАС используется в качестве изоляционного материала Выдерживает высокие температуры
– Химическая добыча нефти Увеличение эффективной проницаемости пласта Низкое поверхностное натяжение
– Химическая добыча нефти Пенообразователь для гидроразрыва подземных пластов Низкое поверхностное натяжение
– Химическая добыча нефти Средство для удаления полимерных отложений из скважин тяжелой нефти ?
– Химическое производство газа Изменить низкопроницаемый газовый резервуар из песчаника с сильно гидрофильного на слабогидрофильный Гидрофобные и олеофобные свойства
– Химическое производство газа Устранение капиллярных сил коллектора, частичное растворение твердых частиц, устранение засорения, повышение эффективности вытеснения воды газом Более низкое поверхностное натяжение материала
– Транспорт нефти и газа Футеровка труб из полимера ПФАС Нереактивный (коррозионностойкий)
– Транспорт нефти и газа Снижает вязкость сырой нефти для перекачки из скважины через эмульсию сырая нефть в воде Гидрофобные и олеофобные свойства
– Хранение нефти и газа Водный слой с PFAS предотвращает потери на испарение Понизить поверхностное натяжение водного раствора
– Хранение нефти и газа Плавающий слой зерна, обработанного PFA, предотвращает потерю испарения Низкое поверхностное натяжение
– Удержание нефти (введение химического барьера в воду) Предотвращает растекание масла или бензина по воде ?
– Масляная и топливная фильтрация Полимерные ПФАС используются в качестве мембран Нереактивный (коррозионностойкий)
Фармацевтическая индустрия
– Реакционные сосуды, мешалки и другие компоненты Использование полимерного PFAS вместо нержавеющей стали ?
– Системы сверхчистой воды Полимерный ПФАС используется в качестве фильтра Низкое поверхностное натяжение
– Упаковка Полимерная ПФАС образует влагозащитную пленку Гидрофобный
– Производство «микропористых» частиц Технологическая добавка ?
Фотоиндустрия
– Растворы для обработки Пеногаситель Понизить поверхностное натяжение раствора
– Растворы для обработки Предотвращает образование пузырьков воздуха в растворе Понизить поверхностное натяжение раствора
– Фотоматериалы, такие как пленки и бумага Смачивающие агенты, добавки к эмульсиям, стабилизаторы и антистатические агенты Низкое поверхностное натяжение, низкая диэлектрическая проницаемость
– Фотоматериалы, такие как пленки и бумага Предотвращение образования пятен и контроль однородности краев в многослойных покрытиях Низкое поверхностное натяжение
– Бумага и тарелки Антибликовые вещества Низкий показатель преломления
Производство пластика и резины
– Разделение формы и формованного материала Разделительная смазка для форм Гидрофобные и олеофобные свойства
– Разделение формы и формованного материала Уменьшение дефектов формованной поверхности Низкое поверхностное натяжение
– Пенопродувка Пенообразователь Низкое поверхностное натяжение
– Полиоловые пены Регулятор пены 10.5.3.1.1.1.1 снизить поверхностное натяжение пенопласта
– Полимерная технологическая добавка Повышение эффективности переработки и качества полимерных компаундов Понизить поверхностное натяжение полимерных изделий
– Травление пластика Смачивающий агент Низкое поверхностное натяжение
– Производство каучука Антиадгезив Низкое поверхностное натяжение
– Состав фторэластомера Добавка в отвердители ?
Полупроводниковая промышленность
– Фоторезист (сам) Матрица фоторезиста, меняет растворимость под воздействием света ?
– Фоторезист (фотосенсибилизатор) Повышение светочувствительности фоторезиста ?
– Фоторезист (генератор фотокислоты) Получение сильных кислот путем облучения светом Способен генерировать сильные кислоты
– Фоторезист (гаситель) Контроль диффузии кислоты в незащищенную область ?
– Антибликовое покрытие Обеспечивают низкую отражательную способность Низкий показатель преломления
– Разработчик Облегчение контроля над процессом разработки ?
– Промывочный раствор Промывка фоторезиста для удаления проявителя Низкое поверхностное натяжение
– травление Смачивающий агент Низкое поверхностное натяжение
– травление Уменьшение отражения травильного раствора Низкий показатель преломления
– травление Травильный агент для сухого травления Сильные кислоты
– Очистка кремниевых пластин Очистка травлением Сильные кислоты
– Очистка модулей интегральных схем Удаление отвержденных эпоксидных смол ?
– Очистка камеры осаждения паров Удалить скопившуюся диэлектрическую пленку Получение активных форм кислорода
– Утончение пластин Состав антипригарного покрытия на подложке Низкое поверхностное натяжение
– Вакуумные насосы Рабочая жидкость Стабильный, нереактивный
– Техническое оборудование, контактирующее с технологической химической или реактивной плазмой Полимерные ПФАС используются в инертных формах, трубах и эластомерах Стабильный, нереактивный
– Многослойная печатная плата Состав клеевого слоя Низкая диэлектрическая проницаемость, низкий коэффициент рассеяния
Текстильное производство
– Крашение и отбеливание тканей Смачивающий агент Низкое поверхностное натяжение
– Процесс окрашивания с использованием сернистых красителей Пеногаситель Низкое поверхностное натяжение
– Материал для переноса красителя Разделительный агент Низкое поверхностное натяжение
– Ванны для обработки текстиля Пеногаситель Низкое поверхностное натяжение
– Волокнистые покрытия Эмульгатор Гидрофобные и олеофобные свойства
Часовая промышленность
– Смазочные материалы Формирует масляный слой и снижает износ Нереактивный (не окисляется, устойчив к коррозии)
– Сушка как производственный этап после водной очистки Растворители в сушке вытеснением растворителем Низкое поверхностное натяжение
Деревообрабатывающая промышленность
– Барабанная фильтрация при отбеливании Используемая грубая ткань изготовлена ​​из полимера PFAS Стабильный
– Покрытие для деревянной подложки Прозрачное покрытие изготовлено из полимера PFAS Стабильный, нереактивный
– ДСП Часть клейкой смолы Низкое поверхностное натяжение
Другие области использования
Аэрозольный пропеллент Аэрозольный пропеллент Негорючий, стабильный, нереакционноспособный
Кондиционер Рабочая жидкость Негорючий, стабильный, нереакционноспособный
пеногаситель Предотвращение пенообразования Низкое поверхностное натяжение
Боеприпасы Сделать конечный продукт эластичным и снизить вероятность незапланированного взрыва из-за удара; обеспечивают длительное хранение без деградации полимера Долговременная стабильность без деградации
Одежда
– Дышащие мембраны Полимерные ПФАС используются в качестве мембран Высокая проницаемость для водяного пара, но сопротивление прохождению жидкой воды
– Долговечное водоотталкивающее покрытие Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Более низкое поверхностное натяжение ткани, гидрофобные и олеофобные свойства
Автомобильный
– Кузов автомобиля Краска, устойчивая к атмосферным воздействиям, блестящее верхнее покрытие без воска Низкое поверхностное натяжение
– воск автомобильный Улучшает распределение, повышает устойчивость полироли к воде и маслу Снижает поверхностное натяжение воска, олеофобный
– Жидкость стеклоочистителя Предотвращение обледенения ветрового стекла ?
– Кузов автомобиля Легкий, устойчивый Выгодное соотношение веса к поверхности, стабильное
– Двигатель и система рулевого управления Полимерные ПФАС используются в качестве уплотнителей и подшипников Работает в широком диапазоне температур, нереактивный
– Масляные радиаторы двигателя Теплоноситель Хорошая теплопроводность
– Покрытия головок цилиндров и шланги Повышение эффективности использования топлива ?
– Покрытия головок цилиндров и шланги Уменьшить летучие выбросы паров бензина Низкое поверхностное натяжение
– Электроника Кабели и провода Стойкость к высоким температурам, огнестойкость
– Топливопроводы, стальные гидравлические тормозные трубки Защита от коррозии Нереактивный, стабильный
– Интерьер Грязеотталкивающее средство для ковров и сидений Низкое поверхностное натяжение, олеофобный
– Добавки для тормозных колодок ? ?
Чистящие составы
– чистящие составы для твердых поверхностей Повышение смачиваемости Понизить поверхностное натяжение чистящего средства
– Средства для чистки ковров и обивки Обеспечивает устойчивость к пятнам и отталкивает грязь Низкое поверхностное натяжение, олеофобный
– чистящие составы для клеев ? ?
– Жидкости для сухой чистки Стабилизатор, улучшающий удаление гидрофильных загрязнений Гидрофобный и олеофобный, с низким поверхностным натяжением
– Очистка мембран обратного осмоса Удаление сульфата кальция ?
Покрытия, краски и лаки
– Краски Эмульгатор для связующего, диспергатор для пигментов, смачивающий агент Гидрофобный и олеофобный, с низким поверхностным натяжением
– Краски Повышение защитных свойств антикоррозионных красок Нереактивный
– Краски Противообрастающее покрытие на судах ?
– Краски и покрытия Защита от образования кратеров, улучшенный внешний вид поверхности, лучшее растекание и выравнивание, пониженное пенообразование, пониженная блокировка, увеличение времени открытой выдержки, масло- и водоотталкивающие свойства, устойчивость к грязеотталкиванию Низкое поверхностное натяжение, олеофобный
– Краски и покрытия Нанесение второго слоя на первый слой Низкое поверхностное натяжение
– Покрытия Антипригарные и антикоррозионные покрытия Низкое поверхностное натяжение, нереактивный
– Покрытия Очень прочный и атмосферостойкий Стабильный, нереактивный
Консервация книг и рукописей Сохранение исторических рукописей Проницаемость для водяного пара, но сопротивление прохождению жидкой воды
Посуда для приготовления пищи и выпечки Предотвращение прилипания пищи к противню/формам для выпечки Низкое поверхностное натяжение, нереактивный, стабильный при высоких температурах
Дисперсии Дисперсные растворы Низкое поверхностное натяжение
Электронные устройства
– Печатные платы Используйте армированный волокном фторполимерный слой Низкая диэлектрическая проницаемость
– Конденсаторы Разделение высоковольтных компонентов (жидкий диэлектрик) Высокая диэлектрическая прочность на пробой, негорючий
– Акустическое оборудование Подача электрического сигнала в ответ на механические или тепловые сигналы Пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства
– Жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) Придать жидкому кристаллу дипольный момент Диполи
– Жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) Полимерный PFAS обеспечивает чувствительное к влаге покрытие для дисплеев Гидрофобный
– Пленки управления светом в плоскопанельном дисплее Уменьшение накопления статического электричества и притяжения пыли во время изготовления Низкая диэлектрическая проницаемость
– Бритвы Полимерные ПФФА используются в бритве ?
– Электролюминесцентные лампы Полимерный ПФАС используется в качестве покрытия ?
Разработка отпечатков пальцев Растворитель ?
Противопожарная пена
– Фторопротеиновые (FP) пены Топливные репелленты Низкое поверхностное натяжение
– Пленкообразующая фторопротеиновая пена (FFFP) Пленкообразователи, стабилизаторы пены Понизить поверхностное натяжение воды
– Спиртостойкая пленкообразующая фторопротеиновая пена (AR-FFFP) Пленкообразователи, стабилизаторы пены Понизить поверхностное натяжение воды
– водные пленкообразующие пены (AFFF) Пленкообразователи Понизить поверхностное натяжение воды
– Спиртостойкая пленкообразующая пена на водной основе (AR-AFFF) Стабилизаторы пены Низкое поверхностное натяжение
Антипирены
– Поликарбонатная смола Антипирены негорючий
– Прочие пластмассы Антипирены негорючий
Напольное покрытие, включая ковры и лак для пола Улучшение смачивания и выравнивания Низкое поверхностное натяжение
– Грязеотталкивающая пропитка для ковров Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный и олеофобный
– Защитный коврик для вторичного рынка Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный и олеофобный
– Эластичный линолеум ? ?
– Ламинированное напольное покрытие ? ?
– Полироль для пола Улучшить выравнивание и смачивание Низкое поверхностное натяжение
Стакан
– Обработка поверхности Сделать стеклянные поверхности гидрофобными и олеофобными Гидрофобный и олеофобный
– Обработка поверхности Предотвращает запотевание стекла Гидрофобный
– Обработка поверхности Грязеотталкивающий Низкое поверхностное натяжение
– Обработка поверхности Огнестойкий или атмосферостойкий Негорючий, стабильный
– травление и полировка Увеличение скорости травления, улучшение смачивания Низкое поверхностное натяжение
– Сушка как производственный этап отделки стекла Растворители в сушке вытеснением растворителем Низкое поверхностное натяжение
Бытовые приложения
– Резьба и соединения Полимерный ПФАС используется для герметизации ?
Лабораторные принадлежности, оборудование и приборы
– Расходные материалы (флаконы, колпачки, лента) Изготовлен из полимера PFAS ?
– Средства индивидуальной защиты (перчатки) ? ?
– Фильтры твердых частиц Минимизирует сорбцию соединений самим фильтром Низкое поверхностное натяжение
– Растворители Растворять другие вещества Гидрофобный и олеофобный
– инструменты ЖХ Полимерный ПФАС используется в дегазаторе растворителя Нереактивный ?
– колонки ЖХ Некоторые колонки на основе полимера PFAS ?
– ЖХ-растворители с обращенной фазой может содержать PFAS ?
– Уплотнения и мембраны в UPLC, автоклавах и печах изготовлены из полимера PFAS Работа в широком диапазоне температур
– Масла и смазки для насосов Формирует толстый масляный слой и снижает износ Нереактивный, негорючий
– Стерилизация изотермического сосуда Среда для стерилизации ?
– электрографические Мембраны для секвенирования белков изготовлены из полимера PFAS ?
– Анализ содержания фосфоамино в белках Мембраны для секвенирования белков изготовлены из полимера PFAS ?
Натуральная кожа
– Производство натуральной кожи Повышение эффективности гидратации, травления, обезжиривания и дубления ?
– Репеллентная обработка (натуральная кожа) Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Гидрофобный и олеофобный, с низким поверхностным натяжением
– Производство синтетической кожи Добавки для расплава полимеров, придающие масло- и водоотталкивающие свойства готовым волокнам Гидрофобный и олеофобный
– отбеливатели для обуви Улучшение выравнивания блеска для обуви Низкое поверхностное натяжение
– Спрей для пропитки Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Низкое поверхностное натяжение
Смазки и смазки Формирует толстый масляный слой и снижает износ Нереактивный, негорючий, работает также при высоких температурах, не образует шлама или лака
Медицинская посуда
– Электронные устройства, использующие высокочастотные сигналы (дефибрилляторы, кардиостимуляторы, устройства сердечной ресинхронизирующей терапии (CRT), позитронно-эмиссионной томографии (PET) и магнитно-резонансной томографии (MRI)) Изоляторы с высокой диэлектрической проницаемостью Высокая электрическая прочность на пробой
– Видеоэндоскоп Использование в устройствах с зарядовой связью цветных фильтров ?
– ультразвуковые контрастные вещества на основе микропузырьков Внутреннее ядро ​​из фторированного газа, обеспечивающее осмотическую стабилизацию и способствующее снижению межфазного натяжения Низкая растворимость в водной среде (растворяется медленнее)
– Рентгеновское изображение Усилители контраста Рентгеноконтрастный
– Магнитно-резонансная томография Контрастное вещество Отсутствие эндогенного фонового сигнала 19F in vivo и высокая магнитно-резонансная чувствительность атомов 19F
– Протонная и 19F ЯМР визуализация Контрастные вещества Недостаток фтора в органах и тканях
– Компьютерная томография и сонография Контрастные вещества Недостаток фтора в органах и тканях
– материалы рентгеноконтрастные Полимерный ПФАС был использован Рентгеноконтрастный
– Хирургические простыни и халаты Повышение водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств Гидрофобный и олеофобный, с низким поверхностным натяжением
– рентгеновские пленки Смачивающие агенты, добавки к эмульсиям, стабилизаторы и антистатические агенты Низкое поверхностное натяжение, низкая диэлектрическая проницаемость
– Диспергатор Способствует рассеиванию клеточных агрегатов Низкое поверхностное натяжение
– Контактные линзы Сырье
– Хирургия отслоения сетчатки и пролиферативная витреоретинальная хирургия Газы для эндотампонады Высокий удельный вес, низкое поверхностное натяжение и низкая вязкость
– Хирургия отслоения сетчатки и пролиферативная витреоретинальная хирургия Интраоперационный инструмент для витреоретинальной хирургии Высокий удельный вес, низкое поверхностное натяжение и низкая вязкость
– Глазные капли Агент по доставке Уникальное сочетание аполярности и амфифильности
– Фильтры, трубки, уплотнительные кольца, уплотнения и прокладки в диализных аппаратах Изготовлен из полимера PFAS Низкое поверхностное натяжение
– Диализные мембраны Изготовлен из полимера PFAS Низкое поверхностное натяжение
– Катетер, стенты и иглы Обеспечивает покрытие с низким коэффициентом трения и устойчивостью к образованию тромбов Низкое поверхностное натяжение
– Хирургические пластыри и сосудистый катетер Использование полимерного ПФАС ?
– Переливание крови и искусственная кровь Перевозчик кислорода Отличная способность растворять газы
– Перфузия органов Перевозчик кислорода Отличная способность растворять газы
– Чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика Перевозчик кислорода Отличная способность растворять газы
– Зубная паста Усиливает образование фторапатита и препятствует развитию кариеса Низкое поверхностное натяжение
– Зубная нить Позволяет узкой ленте легко проходить между сомкнутыми зубами Низкое поверхностное натяжение
– УФ-отвержденные стоматологические реставрационные материалы Улучшение смачивания закрепляемых материалов Низкое поверхностное натяжение
– Вентиляция дыхательных путей ? ?
– Анестезия Полимерный ПФАС используется для осушения или увлажнения дыхания Гидрофобный
– Искусственный сердечный насос Совместимость с кровью и долговечность Нереактивный, стабильный
– Уход за ранами Очистка остатков после сжигания Растворенный углеводород
Металлические и керамические поверхности Образует легко удаляемый шлам Гидрофобный и олеофобный
Музыкальные инструменты
– Гитарные струны Предотвращение потери вибрации из-за накопления остатков ?
– Клавиши пианино Содержат полимер PFAS ?
– Фортепиано Устранение скрипов клавиш пианино ?
Оптические устройства
– Стекловолоконная оптика Возможность включения редкоземельных элементов в стекловолоконную оптику ?
– Оптические линзы Обеспечивают оптические линзы с низким показателем преломления и высокой прозрачностью Низкий показатель преломления
Бумага и упаковка
– Бумага и картон Обеспечивают водо- и маслоотталкивающие свойства Гидрофобный и олеофобный
– Производство бумаги Разделительный состав для составов для покрытия бумаги Низкое поверхностное натяжение
Физика элементарных частиц
– Ускорители частиц Часть блоков обнаружения Нереактивный, стабильный, с высокой плотностью ионизационного заряда
Средства личной гигиены
– Косметика Эмульгаторы, смазки или олеофобные агенты Гидрофобный, с низким поверхностным натяжением
– Косметика Изготовление кремов и т. д.легче проникают в кожу
– Косметика Сделать кожу ярче
– Косметика Заставить кожу поглощать больше кислорода Отличная способность растворять газы
– Косметика Сделайте макияж более стойким и устойчивым к атмосферным воздействиям Гидрофобный и олеофобный, стабильный, нереактивный
– составы для ухода за волосами Улучшает расчесывание во влажном состоянии и делает волосы олеофобными
пестициды
– Инсектицид против обыкновенной комнатной мухи и карминового клеща Удушение насекомого адсорбированным фторсодержащим поверхностно-активным веществом ?
– Инсектицид против муравьев и тараканов ? ?
– добавки к рецептуре Пеногаситель Низкое поверхностное натяжение
– добавки к рецептуре Диспергатор, облегчающий распространение средств защиты растений на насекомых и листьях растений Низкое поверхностное натяжение
– добавки к рецептуре Диспергатор, увеличивающий поглощение насекомыми и растениями Низкое поверхностное натяжение
– добавка к рецептуре Смачивающее средство для листьев Низкое поверхностное натяжение
Фармацевтика
– Активный ингредиент (фулвестрант) Антагонисты эстрогена, ингибируют стимул роста, который эстроген оказывает на клетки ?
– Активный ингредиент Фармацевтическая комбинация дабигатрана и ингибиторов протонной помпы ?
– добавки к рецептуре Диспергатор в самоходных аэрозолях фармацевтических препаратов Низкое поверхностное натяжение
– добавки к рецептуре Растворитель Гидрофобный и олеофобный
Трубы, насосы, фитинги и вкладыши
– Трубы, заглушки, сальники, детали насосов, крепежные детали, фитинги и вкладыши Полимерный ПФАС используется для этих целей Стабильный, нереактивный, с низким поверхностным натяжением, гидрофобный и олеофобный
– Рабочая жидкость для насосов в электронной промышленности Устойчив к химически активным газам и хлориду алюминия Чрезвычайно стабильный, нереакционноспособный
Пластик и резина
– Пластик Полимерный микропорошок PFAS в качестве добавки ? ?
– термопласт Пластификатор ?
– Склеивание резины со сталью Разрешить склеивание Низкое поверхностное натяжение
– Резина и пластик Антистатик Низкая диэлектрическая проницаемость
– Смола Повышение устойчивости к атмосферным воздействиям и эластичности Нереактивный, стабильный
– Поликарбонатные смолы Антипирен для поликарбонатных смол негорючий
Печать (чернила)
– Тонер и чернила для принтера Улучшает растекание и выравнивание краски, улучшает смачивание, способствует диспергированию пигмента Низкое поверхностное натяжение
– Тонер и чернила для принтера Придание водостойкости краскам на водной основе Гидрофобный
– Чернильные записывающие головки Сделать их водоотталкивающими Низкое поверхностное натяжение
– Бумага для печати и печати ? ?
– Литографические печатные формы ? ?
Системы охлаждения
– Система охлаждающей жидкости Теплоноситель Хорошая теплопроводность
– Компрессор хладагента Смазочные материалы негорючий
Герметики и клеи
– Герметики Может быть изготовлен из полимера PFAS Работает в широком диапазоне температур, нереактивный, стабильный
– Уплотнения из силиконовой резины Предотвращает загрязнение Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный и олеофобный
– Клеи Улучшение выравнивания, распределения и проникновения клея в пористую структуру подложек Низкое поверхностное натяжение
– Клеи Антистатик Низкая диэлектрическая проницаемость
Пайка
– Жидкости в паровой фазе для пайки в паровой фазе Теплоноситель Хорошая теплопроводность
– Флюс в паяльной пасте Некоррозионный смачивающий агент с низким пенообразованием Нереактивный, стабильный, с низким поверхностным натяжением
Рекультивация почвы
– Пароизоляционный материал поверх загрязненной почвы Замедлитель испарения ?
– Поверхностно-активные вещества для мобилизации загрязняющих веществ Поверхностно-активные вещества для мобилизации связанных с почвой загрязняющих веществ при рекультивации Стабильный, неразлагаемый (при фотодеградации)
Спортивная статья
– Лыжная смазка Высокая водоотталкивающая способность Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный
– оборудование для (парусных) лодок Защита текстиля от непогоды; противообрастающая защита корпусов судов Нереактивный, стабильный, гидрофобный и олеофобный
– Теннисные ракетки Используется в покрытиях для теннисных ракеток ?
– Велосипед Смазочные материалы Гидрофобный
– Альпинистские веревки Обеспечивает водоотталкивающие свойства, грязеотталкивание и отделение загрязнений Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный
– Лески Не впитывает воду, невидим в воде, высокая прочность на узлах Гидрофобный
– Перчатки для гольфа Защита от обрастания натуральной овечьей кожи перчаток ?
Камень, бетон и плитка Придание поверхности масло- и водоотталкивающих свойств; задерживает окисление и старение поверхности Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный и олеофобный
Текстиль и обивка
– Обработка поверхности Обеспечивает водоотталкивающие и маслоотталкивающие свойства, устойчивость к пятнам и отделение загрязнений Низкое поверхностное натяжение, гидрофобный и олеофобный
– Пряжа для завивки Облегчить размахивание ?
Отслеживание и маркировка
– Отслеживание переносимых по воздуху загрязнителей Трейсер в воздухе Нерадиоактивные, химически и термически стабильные, не встречаются в природе, имеют очень низкие фоновые концентрации в атмосфере
– Испытания систем вентиляции Трейсер в воздухе
– Картирование газовых и нефтяных месторождений Индикатор в газе или нефти
– Обнаружение утечек в кабелях, трубопроводах, мусорных свалках и подземных резервуарах для хранения Трейсер в негерметичном материале
– Отслеживание отмеченных предметов Трейсер в отмеченном предмете
Очистка воды и стоков
– Фильтрующие мембраны Полимерный ПФАС минимизирует сорбцию соединений самим фильтром Низкое поверхностное натяжение
Провод и кабель Обеспечивают выносливость при высоких температурах, огнестойкость и устойчивость к растрескиванию при высоких напряжениях Не воспламеняется, работает в широком диапазоне температур

Гиперглоссарий MSDS: Полимеризация

Гиперглоссарий MSDS: Полимеризация

Определение

  • Полимер представляет собой вещество, состоящее из множества повторяющихся звеньев (называемых мономерными звеньями).Полимеры обычно отличаются высокой молекулярной массой (формульной массой), часто составляющей тысячи или миллионы граммов на формульную единицу.
  • Полимеризация — это процесс, при котором мономеры (более мелкие химические единицы) объединяются с образованием полимера.
  • Олигомеры представляют собой полимеры, которые имеют повторяющийся мотив соответствующего полимера, но обычно намного короче. Большинство ученых резервируют этот термин для молекул, которые содержат только несколько повторяющихся звеньев и, следовательно, имеют физические свойства, отличные от соответствующих «полноразмерных» полимеров.Олигомеры часто вступают в дальнейшие реакции с образованием полимеров и могут рассматриваться как промежуточные продукты в процессе полимеризации.

Дополнительная информация

Примеры бытовых мономеров и их полимеров включают:

  • Этилен (C 2 H 4 ) представляет собой легковоспламеняющуюся газообразную молекулу с формульным весом (молярная масса) 32 грамма на моль. При полимеризации с использованием катализатора между бывшими мономерными звеньями образуются углерод-углеродные связи, что приводит к образованию очень длинных прямых цепочек из звеньев СН 2 .Полученный полиэтилен представляет собой нерастворимое белое твердое вещество с желаемыми пластическими свойствами. Полиэтилен — это широко используемый товарный пластик и простейший пример полиалкена (также называемого полиолефином).
  • Nylon™ образуется в результате конденсационной полимеризации гексаметилендиамина и адипиновой кислоты с потерей воды:

Актуальность паспорта безопасности

Полимеризация мономеров часто представляет собой экзотермический процесс (процесс с выделением тепла).Если полимеризация начнется, когда она нежелательна, результатом может стать пожар или взрыв. Материалы, которые могут самопроизвольно полимеризоваться, обычно указывают «опасную полимеризацию» как опасность в разделе 10 (стабильность и реакционная способность) их паспорта безопасности.

Нежелательная полимеризация мономера изменяет физические свойства материала и может привести к нежелательным изменениям. Одним удачным примером этого было открытие Teflon™ (торговая марка DuPont® для поли(тетрафторэтилена)) в виде белого твердого вещества в том, что предполагалось как цилиндр газообразного тетрафторэтилена.Подробнее об этом маловероятном открытии см. в разделе «Дополнительная литература» ниже.

Дополнительное чтение

См. также экзотермический.

Дополнительные определения от Google и OneLook.



Последнее обновление записи: пятница, 18 сентября 2020 г. Эта страница защищена авторским правом 2000-2022 ILPI. Несанкционированное копирование или размещение на других веб-сайтах строго запрещено. Присылайте предложения, комментарии и новые пожелания (укажите URL-адрес, если применимо) нам по электронной почте.

Заявление об отказе от ответственности : Информация, содержащаяся в данном документе, считается достоверной и точной, однако ILPI не дает никаких гарантий относительно правдивости любого заявления. Читатель использует любую информацию на этой странице на свой страх и риск. ILPI настоятельно рекомендует читателю проконсультироваться с соответствующими местными, государственными и федеральными агентствами по вопросам, обсуждаемым здесь.

Бактериальные биополимеры: от патогенеза к перспективным материалам

  • Морадали, М.F., Ghods, S. & Rehm, BHA Pseudomonas aeruginosa Образ жизни: парадигма адаптации, выживания и стойкости. Перед. Заражение клетки. микробиол. 7 , 39 (2017).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Flemming, H.C. et al. Биопленки: эмерджентная форма бактериальной жизни. Нац. Преподобный Микробиолог. 14 , 563–575 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Флемминг, Х.C. ЭПС-тогда и сейчас. Микроорганизмы 4 , 41 (2016).

    Центральный пабмед Google ученый

  • Schmid, J., Sieber, V. & Rehm, BHA Бактериальные экзополисахариды: пути биосинтеза и инженерные стратегии. Перед. микробиол. 6 , 496 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Чой, К.Р. и др. Стратегии системной метаболической инженерии: интеграция систем и синтетической биологии с метаболической инженерией. Тенденции биотехнологии. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2019.01.003 (2019). В этом исследовании обсуждаются современные тенденции системной метаболической инженерии, включая инструменты и стратегии, применяемые при выборе штаммов-хозяев, реконструкции метаболических путей, повышении толерантности и оптимизации метаболических потоков .

    Артикул пабмед Google ученый

  • Ур., Л., Рен, Ю.-Л., Чен, Дж.-К., Ву, К. и Чен, Г.-К. Применение CRISPRi для метаболической инженерии прокариот с участием нескольких генов, тематическое исследование: контролируемый биосинтез P(3HB-co-4HB). Метаб. англ. 29 , 160–168 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Rehm, BHA Бактериальные полимеры: биосинтез, модификации и применение. Нац. Преподобный Микробиолог. 8 , 578–592 (2010 г.).

    КАС пабмед Google ученый

  • Флемминг, Х.К. и Вюрц, С. Бактерии и археи на Земле и их изобилие в биопленках. Нац. Преподобный Микробиолог. 17 , 247–260 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Bartell, J.A. et al. Эволюционные пути к персистирующей бактериальной инфекции. Нац. коммун. 10 , 629 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Гао, М. и др. Естественный in situ метод изготовления функциональной бактериальной целлюлозы с использованием микроорганизма. Нац. коммун. 10 , 437 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ли, Л., Эйкманс, Дж. и Чен, К.С. Дизайнерские биоматериалы для механобиологии. Нац. Матер. 16 , 1164–1168 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Mondal, S. et al. Жесткий спиральный пептидный мотив минимальной длины позволяет рационально конструировать модульные поверхностно-активные вещества. Нац. коммун. 8 , 14018 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Чжу Ю., Ромен, К. и Уильямс, С.К. Экологичные полимеры из возобновляемых ресурсов. Природа 540 , 354–362 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Время бума биоматериалов. Нац. Матер. 8 , 439 (2009).

  • Брюше, М. и Мелман, А. Изготовление узорчатых пленок и покрытий из альгинатного гидрогеля, сшитого кальцием, посредством восстановительного катионного обмена. Углевод. Полим. 131 , 57–64 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Moradali, M.F., Ghods, S. & Rehm, BHA в Alginates and its Biomedical Applications (под редакцией Rehm, BHA и Moradali M.F.) (Springer, 2018).

  • Pontes, M.H., Lee, E.J., Choi, J. & Groisman, E.A. Salmonella повышает вирулентность, подавляя выработку целлюлозы. Проц. Натл акад. науч. США 112 , 5183–5188 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Рёмлинг У. и Гальперин М.Ю. Биосинтез бактериальной целлюлозы: разнообразие оперонов, субъединиц, продуктов и функций. Тенденции микробиол. 23 , 545–557 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Тонгсомбун, В.и другие. Фосфоэтаноламиновая целлюлоза: химически модифицированная целлюлоза природного происхождения. Наука 359 , 334–338 (2018). Эта статья показывает, что E. coli производит фосфоэтаноламиновую целлюлозу и вдохновляет на усилия по биосинтетической разработке альтернативно модифицированных целлюлозных материалов .

    КАС пабмед Google ученый

  • Холленбек, Э. К.и другие. Фосфоэтаноламин целлюлозы усиливает курли-опосредованную адгезию уропатогенов. Проц. Натл акад. науч. США 115 , 10106–10111 (2018 г.).

    КАС пабмед Google ученый

  • Oh, S. Y., Budzik, J. M., Garufi, G. & Schneewind, O. Два капсулярных полисахарида позволяют Bacillus cereus G9241 вызывать заболевание, подобное сибирской язве. Мол. микробиол. 80 , 455–470 (2011).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Уилкенинг, Р. В. и Федерле, М. Дж. Эволюционные ограничения, формирующие взаимодействия Streptococcus pyogenes с хозяином. Тенденции микробиол. 25 , 562–572 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ценг Ю.-Л., Томас Дж. и Стивенс Д.S. Регулирование капсулы в Neisseria meningitidis . Крит. Преподобный Микробиолог. 42 , 759–772 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Geno, K.A. et al. Пневмококковые капсулы и их виды: прошлое, настоящее и будущее. клин. микробиол. 28 , 871–899 (2015).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Рем, Б.HA Биоинженерия к самосборке вакцин в виде частиц. Курс. мнение Биотехнолог. 48 , 42–53 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ван, Л., Лю, З., Дай, С., Ян, Дж. и Уайз, М. Дж. Гипотеза «сидеть и ждать» для бактериальных патогенов: теоретическое исследование устойчивости и вирулентности. Перед. микробиол. 8 , 2167 (2017).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Самбоу, Т.и другие. Капсульный глюкан и внутриклеточный гликоген Mycobacterium tuberculosis : биосинтез и влияние на персистенцию у мышей. Мол. микробиол. 70 , 762–774 (2008).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Бест А. и Абу Квайк Ю. Питание и двусторонний метаболизм внутриклеточных патогенов. Тенденции микробиол. 27 , 550–561 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Li, J. & Mooney, D. J. Разработка гидрогелей для контролируемой доставки лекарств. Нац. Преподобный Матер. 1 , 16071 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Miao, T., Wang, J., Zeng, Y., Liu, G. & Chen, X. Системы контролируемого высвобождения на основе полисахаридов для доставки терапевтических средств и тканевой инженерии: от скамейки до прикроватной тумбочки. Доп. науч. 5 , 1700513 (2018).

    Google ученый

  • Мохан, Т. и др. Разработка гидрофобно модифицированных производных полисахаридов для высокоэффективной иммобилизации ферментов. Биомакромолекулы 16 , 2403–2411 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Kim, H. et al. Гиалуронат и его производные для индивидуального биомедицинского применения. Биоматериалы 123 , 155–171 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Митрусис Н., Фокина А., Шойчет М. С. Биоматериалы для клеточной трансплантации. Нац. Преподобный Матер. 3 , 441–456 (2018). В этом обзоре обсуждается, как модулирование механических свойств, архитектуры, химии и функционализации биоматериалов может повысить выживаемость, дифференцировку и приживление трансплантированных клеток .

    КАС Google ученый

  • Кан Д.-Х., Ким Д., Ван С., Сонг Д. и Юн М.-Х. Водонерастворимые, нанокристаллические и гидрогелевые фибриллярные каркасы для биомедицинских применений. Полим. J. 50 , 637–647 (2018).

    КАС Google ученый

  • Loh, E.Y.X. et al. Разработка гидрогелевого клеточного носителя на основе бактериальной целлюлозы, содержащего кератиноциты и фибробласты, для заживления ран на всю толщину. Науч. 8 , 2875 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Lee, K. Y., Buldum, G., Mantalaris, A. & Bismarck, A. Больше, чем кажется на первый взгляд в бактериальной целлюлозе: биосинтез, биопереработка и применение в передовых волокнистых композитах. Макромоль. Бионауч. 14 , 10–32 (2014).

    КАС пабмед Google ученый

  • Боттан, С.и другие. Поверхностно-структурированная бактериальная целлюлоза с биолитографией на основе управляемой сборки (GAB). ACS Nano 9 , 206–219 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Валера М.Дж., Тория М.Дж., Мас А. и Матео Э. Производство целлюлозы и обнаружение гена синтазы целлюлозы в уксуснокислых бактериях. Заяв. микробиол. Биотехнолог. 99 , 1349–1361 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • де Оливейра, Дж.Д. и др. Генетическая основа гиперпродукции гиалуроновой кислоты в природных и искусственных микроорганизмах. Микроб. Сотовый факт. 15 , 119–119 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Moradali, M.F., Donati, I., Sims, I.M., Ghods, S. & Rehm, B.H.A. Полимеризация и модификация альгината связаны в Pseudomonas aeruginosa . MBio 6 , e00453–e00515 (2015).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Паули, М. и Рамирес, В. Новое понимание О-ацетилирования полисахарида стенки. Перед. Растение. науч. 9 , 1210 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Sychantha, D. et al. PatB1 представляет собой O-ацетилтрансферазу, которая украшает полисахариды вторичной клеточной стенки. Нац. хим. биол. 14 , 79–85 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Rehm, BHA & Moradali, M.F. (eds) Альгинаты и их биомедицинские применения (Springer, 2018).

  • Гуарино, В. и др. в Альгинаты и их биомедицинские применения (под редакцией Рема, Б.Х.А. и М.Ф. Морадали) (Springer, 2018).

  • Jang, J. et al.Моноклональное антитело против капсулы полигамма-D-глутаминовой кислоты Bacillus anthracis защищает мышей от повышенной летальной активности токсина из-за заражения капсулой и спорами сибирской язвы. Биохим. Биофиз. Acta 1830 , 2804–2812 (2013).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ю. Ю. и др. Поли-γ-глутаминовые кислоты способствуют образованию биопленки и колонизации корней растений у выбранных экологических изолятов Bacillus subtilis . Перед. микробиол. 7 , 1811 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Watzer, B. & Forchhammer, K. Синтез цианофицина оптимизирует использование азота в одноклеточных Cyanobacterium synechocystis sp. штамм PCC 6803. Заявл. Окружающая среда. микробиол. https://doi.org/10.1128/AEM.01298-18 (2018 г.).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Чжан Х.& Yang, C. Аргинин и мобилизация азота у цианобактерий. Мол. микробиол. 111 , 863–867 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ду, Дж., Ли, Л. и Чжоу, С. Микробное производство цианофицина: от ферментов до биополимеров. Биотехнология. Дополнение . https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.05.006 (2019 г.).

    Артикул пабмед Google ученый

  • Ли, С.Ю. и др. Полная метаболическая карта для производства химических веществ на биологической основе. Нац. Катал. 2 , 18–33 (2019).

    КАС Google ученый

  • Луо З. и др. Микробный синтез поли-γ-глутаминовой кислоты: текущий прогресс, проблемы и перспективы на будущее. Биотехнология. Биотопливо 9 , 134 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Хильдгаард, М.и другие. Противомикробный механизм действия эпсилон-поли-L-лизина. Заяв. Окруж. микробиол. 80 , 7758 (2014).

    Google ученый

  • Ушимару К., Хамано Ю. и Катано Х. Антимикробная активность ε-поли-L-лизина после образования нерастворимого в воде комплекса с анионным поверхностно-активным веществом. Биомакромолекулы 18 , 1387–1392 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Фам, Т.H., Webb, JS & Rehm, BHA Роль биосинтеза полигидроксиалканоатов Pseudomonas aeruginosa в производстве рамнолипидов и альгинатов, а также в устойчивости к стрессу и образовании биопленок. Микробиология 150 , 3405–3413 (2004).

    КАС пабмед Google ученый

  • Long, J. Y. et al. Мутагенез PhaR , гена-регулятора биосинтеза полигидроксиалканоатов Xanthomonas oryzae pv. oryzae вызывали плейотропные изменения фенотипа. Перед. микробиол. 9 , 3046 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Campisano, A., Overhage, J. & Rehm, BHA. Гены биосинтеза полигидроксиалканоатов по-разному регулируются в планктоне и в биопленке Pseudomonas aeruginosa . J. Биотехнология. 133 , 442–452 (2008).

    КАС пабмед Google ученый

  • Коутс, Э. Р., Уотсон, Б. С. и Бринкман, С. К. Синтез полигидроксиалканоатов смешанными микробными консорциумами, культивируемыми на ферментированном молочном навозе: влияние аэрации на скорость процесса / урожайность и связанную с этим микробную экологию. Вода Res. 106 , 26–40 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Дрейпер Дж.и другие. в Бионанотехнологии: биологическая самосборка и ее приложения (изд. Рем, Б.А.) (Caister Academic Press, 2013).

  • Kai, D. & Loh, XJ. Полигидроксиалканоаты: химические модификации для биомедицинских применений. ACS Sustain. хим. англ. 2 , 106–119 (2014).

    КАС Google ученый

  • Parlane, N. A. et al. Самособирающиеся гранулы из полигидроксиалканоата, покрытые белком: свойства и биомедицинское применение. АСУ Биоматер. науч. англ. 3 , 3043–3057 (2017).

    КАС Google ученый

  • Гонсалес-Миро, М. и др. Полиэфир как носитель антигена для вакцин в виде частиц. Биомакромолекулы 20 , 3211–3212 (2019).

    Google ученый

  • Ogura, K. & Rehm, BHA. Альгинатная инкапсуляция биоинженерных покрытых белком частиц полигидроксибутирата: новая платформа для многофункциональных композитных материалов. Доп. Функц. Матер. 29 , 13 (2019). В этом исследовании сообщается об использовании покрытых белком полиэфирных сфер, собранных в специально разработанных E. coli , встроенных в пористые альгинатные капсулы для обеспечения возможности проточного биоразделения и применения биокатализа, обеспечивая полезную нагрузку для липофильных веществ .

    Google ученый

  • Кулаев И. С., Вагабов В. М., Кулаковская Т.V. в The Biochemistry of Inorganic Polyphosphates Wiley Online Books (под редакцией Кулаева И.С., Вагабова В.М. и Кулаковской Т.В.) (John Wiley & Sons, Ltd., 2004).

  • Морено, С. Н. и Докампо, Р. Полифосфат и его разнообразные функции в клетках-хозяевах и патогенах. PLoS Pathog. 9 , e1003230 (2013 г.).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ю, Н.Г. и др. Полифосфат стабилизирует промежуточные продукты разворачивания белка в виде растворимых амилоидоподобных олигомеров. Дж. Мол. биол. 430 , 4195–4208 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Рао, Н. Н., Гомес-Гарсия, М. Р. и Корнберг, А. Неорганический полифосфат: необходим для роста и выживания. год. Преподобный Биохим. 78 , 605–647 (2009).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ван, Л.и другие. Закономерности распределения путей метаболизма полифосфатов и их взаимосвязь с устойчивостью и вирулентностью бактерий. Перед. микробиол. 9 , 782 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Varas, M.A. et al. Неорганический полифосфат необходим для вирулентности Salmonella Typhimurium и выживания Dictyostelium discoideum . Перед.Заражение клетки. микробиол. 8 , 8 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Wang, X. et al. Полифосфат как биоактивный и биоразлагаемый материал для имплантатов: индукция регенерации костей у крыс. Доп. англ. Матер. 18 , 1406–1417 (2016).

    КАС Google ученый

  • Müller, W.E.G. et al. Изготовление микрочастиц аморфного полифосфата стронция, вызывающих минерализацию костных клеток in vitro и in vivo . Акта Биоматер. 50 , 89–101 (2017).

    ПабМед Google ученый

  • Wang, X., Schröder, H.C. & Müller, W.E.G. Аморфный полифосфат, интеллектуальный биологический нано-/биоматериал для регенерации костей и хрящей: на пути к новой парадигме тканевой инженерии. Дж. Матер. хим. B 6 , 2385–2412 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Аккерманн, М.и другие. Коллагениндуцирующая биологизация протезного материала для герниопластики: полипропиленовые сетки, покрытые полиР/коллагеном. Дж. Биомед. Матер. Рез. Б заявл. Биоматер. 106 , 2109–2121 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Müller, W.E.G. et al. Трансформация аморфных полифосфатных наночастиц в коацерватные комплексы: подход к инкапсуляции мезенхимальных стволовых клеток. Малый 14 , 1801170 (2018).

    Google ученый

  • Линднер, С. Н., Кнебель, С., Паллерла, С. Р., Шоберт, С. М. и Вендиш, В. Ф. Cg2091 кодирует полифосфат/АТФ-зависимую глюкокиназу Corynebacterium glutamicum . Заяв. микробиол. Биотехнолог. 87 , 703–713 (2010).

    КАС пабмед Google ученый

  • Дженнингс, Л.К. и др. Pel представляет собой катионный экзополисахарид, который сшивает внеклеточную ДНК в матриксе биопленки Pseudomonas aeruginosa . Проц. Натл акад. науч. США 112 , 11353–11358 (2015).

    КАС Google ученый

  • Имада, К. Осевая структура жгутика бактерий и ее строение. Биофиз. 10 , 559–570 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Цао, Б., Сюй, Х. и Мао, К. Контролируемая самосборка палочковидных бактериальных частиц пили в упорядоченные решетки. Анжю. хим. Междунар. Эд. 50 , 6264–6268 (2011).

    КАС Google ученый

  • Бера, С. и др. Жесткие спиралевидные сборки из самоагрегирующегося трипептида. Нац. Матер. 18 , 503–509 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Нгуен, П.Q., Courchesne, N.D., Duraj-Thatte, A., Praveschotinunt, P. & Joshi, N.S. Инженерные живые материалы: перспективы и проблемы использования биологических систем для управления сборкой интеллектуальных материалов. Доп. Матер. 30 , e1704847 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Гилберт, К. и Эллис, Т. Биологически модифицированные живые материалы: выращивание функциональных материалов с генетически программируемыми свойствами. Синтезатор ACS. биол. 8 , 1–15 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Нгуен, П. К. Инженерия синтетической биологии биопленок как фабрик по производству наноматериалов. Биохим. соц. Транс. 45 , 585–597 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Нгуен П. К., Ботянски З., Тай П. К. и Джоши Н.S. Программируемые материалы на основе биопленки из сконструированных нановолокон Curli. Нац. коммун. 5 , 4945 (2014).

    КАС пабмед Google ученый

  • Chen, A.Y. et al. Синтез и моделирование настраиваемых многомасштабных материалов с помощью инженерных ячеек. Нац. Матер. 13 , 515–523 (2014).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Рем, Б.HA Синтетическая биология в направлении синтеза полисахаридов на заказ. Микроб. Биотехнолог. 8 , 19–20 (2015).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Хэй, И. Д., Ван, Ю., Морадали, М. Ф., Рехман, З. У. и Рем, Б. Х. А. Генетика и регуляция производства бактериального альгината. Окруж. микробиол. 16 , 2997–3011 (2014).

    КАС Google ученый

  • Мэти, К.и другие. Мукоидная конверсия Pseudomonas aeruginosa перекисью водорода: механизм активации вирулентности в легких при муковисцидозе. Микробиология 145 , 1349–1357 (1999).

    КАС пабмед Google ученый

  • Мартинес, Л. К. и Вадивалу, В. Механизмы посттранскрипционной регуляции генов в бактериальных биопленках. Перед. Заражение клетки. микробиол. 4 , 38–38 (2014).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Цуко, Э. и др. Производство бактериальной целлюлозы из промышленных отходов и потоков побочных продуктов. Междунар. Дж. Мол. науч. 16 , 14832–14849 (2015).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Duan, X.J., Yang, L., Zhang, X. & Tan, W.S. Влияние кислорода и напряжения сдвига на молекулярную массу гиалуроновой кислоты. J. Microbiol. Биотехнолог. 18 , 718–724 (2008).

    КАС пабмед Google ученый

  • Цзэн, К., Тул, Б.П., Кинни, С.Д., Куо, Дж.-В. и Стаменкович И. Ингибирование роста опухоли in vivo олигомерами гиалуроновой кислоты. Междунар. J. Рак 77 , 396–401 (1998).

    КАС пабмед Google ученый

  • Стерн Р., Асари, А.А. и Сугахара, К.Н. Фрагменты гиалуроновой кислоты: информационная система. евро. Дж. Клеточная биология. 85 , 699–715 (2006).

    КАС пабмед Google ученый

  • Парк, Д. и др. Гиалуроновая кислота способствует ангиогенезу, индуцируя взаимодействие рецептора RHAMM-TGFβ через CD44-PKCδ. Мол. Cell 33 , 563–574 (2012).

    КАС Google ученый

  • Сзе, Дж.Х., Браунли, Дж. К. и Лав, К. А. Биотехнологическое производство гиалуроновой кислоты: мини-обзор. 3 Биотех. 6 , 67–67 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Сафранкова Б., Гайдова С. и Кубала Л. Эффективность гиалуроновой кислоты различной молекулярной массы в стимуляции фагоцитов крови. Медиаторы воспаления. 2010 , 380948 (2010).

    ПабМед Google ученый

  • Крупи, Р.и Cuzzocrea, S. в Alginates and its Biomedical Applications (под редакцией Rehm BHA и Moradali M.F.) (Springer, 2018).

  • Rye, P.D. et al. в Альгинаты и их биомедицинские применения (под редакцией Рема, Б.Х.А. и Морадали М.Ф.) (Springer, 2018).

  • Годс, С., Симс, И. М., Морадали, М. Ф. и Рем, Б. Х. А. Бактерицидные соединения, контролирующие рост патогена растений Pseudomonas syringae pv. actinidiae , который образует биопленки, состоящие из нового экзополисахарида. Заяв. Окруж. микробиол. 81 , 4026–4036 (2015).

    КАС Google ученый

  • Рут, К. и др. Эффективное получение (R)-3-гидроксикарбоновых кислот путем биотехнологической конверсии полигидроксиалканоатов и их очистки. Биомакромолекулы 8 , 279–286 (2007).

    КАС пабмед Google ученый

  • Мэй, Дж.F., Splain, R.A., Brotschi, C. & Kiessling, L.L. Механизм связывания для контроля длины в процессной полимеризации углеводов. Проц. Натл акад. науч. США 106 , 11851–11856 (2009 г.).

    КАС пабмед Google ученый

  • Rehman, Z.U., Wang, Y., Moradali, MF, Hay, I.D. & Rehm, BHA. Insights of the Assembly of the alginate bio Synthete Machine in Pseudomonas aeruginosa . Заяв. Окруж. микробиол. 79 , 3264–3272 (2013).

    КАС Google ученый

  • Морадали, М. Ф., Годс, С. и Рем, Б. Х. А. Механизм активации и клеточная локализация прикрепленной к мембране альгинат-полимеразы в Pseudomonas aeruginosa . Заяв. Окруж. микробиол. 83 , e03499–e03516 (2017).

    КАС Google ученый

  • Мюррей, Г.L., Attridge, S.R. и Morona, R. Регулирование липополисахарида Salmonella typhimurium Длина цепи O-антигена необходима для вирулентности; идентификация FepE как второй Wzz. Мол. микробиол. 47 , 1395–1406 (2003).

    КАС пабмед Google ученый

  • Bastin, D. A., Stevenson, G., Brown, P. K., Haase, A. & Reeves, P. R. Полисахариды с повторяющимися звеньями бактерий: модель полимеризации, напоминающая рибосомы и синтетазы жирных кислот, с новым механизмом определения длина цепи. Мол. микробиол. 7 , 725–734 (1993).

    КАС пабмед Google ученый

  • Chen, W.Y., Marcellin, E., Hung, J. & Nielsen, L.K. Молекулярная масса гиалуроновой кислоты контролируется концентрацией UDP-N-ацетилглюкозамина в Streptococcus zooepidemicus . J. Biol. хим. 284 , 18007–18014 (2009 г.).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Сим, С.Дж. и др. Активность PHA-синтазы контролирует молекулярную массу и полидисперсность полигидроксибутирата in vivo . Нац. Биотехнолог. 15 , 63–67 (1997).

    КАС пабмед Google ученый

  • Столлерман, Г. Х. и Дейл, Дж. Б. Значение капсулы группы Streptococcus в патогенезе инфекций человека: историческая перспектива. клин. Заразить. Дис. 46 , 1038–1045 (2008).

    ПабМед Google ученый

  • Tonello, F. & Zornetta, I. Bacillus anthracis факторы фагосомного побега. Токсины 4, 536–553 (2012).

    Google ученый

  • Симпсон, Б. В. и Трент, М. С. Расширение границ: модификации LPS и их последствия. Нац. Преподобный Микробиолог. 17 , 403–416 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Балабан, Н. К. и др. Определения и рекомендации по исследованию устойчивости к антибиотикам. Нац. Преподобный Микробиолог. 17 , 441–448 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Андерссон Д. И., Николофф Х. и Хьорт К. Механизмы и клиническая значимость бактериальной гетерорезистентности. Нац. Преподобный Микробиолог. 17 , 479–496 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ван, Т. З., Кодиянплаккал, Р. П. Л. и Калфи, Д. П. Устойчивость к противомикробным препаратам в нефрологии. Нац. Преподобный Нефрол. 15 , 463–481 (2019).

    ПабМед Google ученый

  • Чжоу, Э. и др. Тиол-бензо-триазоло-хиназолинон ингибирует связывание Alg44 с c-di-GMP и снижает выработку альгината Pseudomonas aeruginosa . ACS Хим. биол. 12 , 3076–3085 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Hengzhuang, W. et al. OligoG CF-5/20 разрушение биопленки мукоида Pseudomonas aeruginosa в мышиной модели легочной инфекции. Антимикроб. Агенты Чемотер. 60 , 2620 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Пауэлл, Л.С. и др. Направленное разрушение внеклеточной полимерной сети биопленок Pseudomonas aeruginosa альгинатными олигосахаридами. Биопленки NPJ. микроби. 4 , 13 (2018).

    Google ученый

  • Ван Ю., Морадали М. Ф., Гоударзталеджерди А., Симс И. М. и Рем Б. Х. А. Биологическая функция фермента, расщепляющего полисахарид, в периплазме. Науч. Респ. 6 , 31249 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Дабур, С. М., Раудонис, Р., Коэн, А., Роде, Дж. Р. и Ченг, З. Морские бактерии, источник альгинолитического фермента для разрушения. Март Лекарства 17 , 307 (2019).

    КАС ПабМед Центральный Google ученый

  • Уоттерс, К. М., Бертон, Т., Кируи, Д. К. и Милленбо, Н.J. Ферментативная деградация in vitro биопленок Staphylococcus aureus , дополненных человеческой плазмой. Заразить. Препарат, средство, медикамент. Оказывать сопротивление. 9 , 71–78 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Gopu, V., Meena, C.K. & Shetty, P.H. Кверцетин влияет на определение кворума у ​​пищевых бактерий: in-vitro и in-silico доказательства. PLoS One 10 , e0134684 (2015 г.).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кали, А., Бхуванешвар, Д., Чарльз, П. М. В. и Сита, К. С. Антибактериальная синергия куркумина с антибиотиками против биопленки, продуцирующей клинические бактериальные изоляты. Дж. Базовый. клин. фарм. 7 , 93–96 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кекан, Б.X.V. и соавт. Влияние экстрактов лука, богатых кверцетином, на ощущение бактериального кворума. Перед. микробиол. 10 , 867 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кар, С. и Эллингтон, А. Д. Конструирование систем экспрессии синтетической РНК-полимеразы Т7. Методы 143 , 110–120 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Хасси Б.J. & McMillen, DR. Программируемые синтетические факторы транскрипции на основе T7. Рез. нуклеиновых кислот. 46 , 9842–9854 (2018). В этом исследовании сообщается о создании первой экзогенной, модульной и программируемой системы РНК-полимеразы T7 в бактериях для сильной активации транскрипции множественных вариантов ортогональных синтетических транскрипционных факторов в E. coli .

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Хорга, Л.Г. и др. Настройка экспрессии рекомбинантного белка для соответствия способности секреции. Микроб. Сотовый факт. 17 , 199 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Nora, L.C. et al. Искусство векторной инженерии: к созданию генетических инструментов следующего поколения. Микроб. Биотехнолог. 12 , 125–147 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Чен Г.-К. и Цзян, X.-R. Инженерные микроорганизмы для улучшения биосинтеза полигидроксиалканоатов. Курс. мнение Биотехнолог. 53 , 20–25 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Florea, M. et al. Инженерный контроль производства бактериальной целлюлозы с использованием набора генетических инструментов и нового штамма-продуцента целлюлозы. Проц. Натл акад. науч. США 113 , E3431–E3440 (2016 г.). Это исследование представляет К.rhaeticus iGEM, производящий целлюлозу с высоким выходом, который оптимизирован за счет разработки модульного набора генетических инструментов для рационального перепрограммирования клетки .

    КАС пабмед Google ученый

  • Taton, A. et al. Векторная система с широким кругом хозяев для синтетической биологии и биотехнологии цианобактерий. Рез. нуклеиновых кислот. 42 , e136 (2014).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Галло, Н.и другие. Гиалуроновая кислота для передовых методов лечения: обещания и проблемы. евро. Полим. J. 117 , 134–147 (2019).

    КАС Google ученый

  • Smanski, M.J. et al. Синтетическая биология для доступа и расширения химического разнообразия природы. Нац. Преподобный Микробиолог. 14 , 135–149 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Майерле, А., Шмиден, Д. Т., Джерала, Р. и Мейер, А. С. Синтетическая биология для многомасштабных биомиметических сборок: от разработанных самособирающихся биополимеров до бактериальной биопечати. Биохимия 58 , 2095–2104 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Jin, X. & Riedel-Kruse, I.H. Литография биопленок позволяет формировать паттерн клеток с высоким разрешением посредством оптогенетической экспрессии адгезина. Проц.Натл акад. науч. США 115 , 3698 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Pu, L., Yang, S., Xia, A. & Jin, F. Оптогенетические манипуляции позволяют предотвратить образование биопленки модифицированного Pseudomonas aeruginosa на поверхностях. Синтезатор ACS. биол. 7 , 200–208 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Дандекар, Т., Физельманн, А., Маджид, С. и Ахмед, З. Программные приложения для количественного анализа и моделирования метаболических потоков. Бриф Биоинформ. 15 , 91–107 (2012).

    ПабМед Google ученый

  • Cai, D. et al. Повышенное производство поли-γ-глутаминовой кислоты за счет улучшения снабжения АТФ метаболически сконструированной Bacillus licheniformis . Биотехнология. биоинж. 115 , 2541–2553 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Dumon, C. et al. Фукозилирование in vivo лакто-N-неотетраозы и лакто-N-неогексаозы путем гетерологичной экспрессии альфа-1,3-фукозилтрансферазы Helicobacter pylori в сконструированной Escherichia coli . Гликоконж. J. 18 , 465–474 (2001).

    КАС пабмед Google ученый

  • Линтон, Дж.D. Производство метаболитов и эффективность роста. Антони Ван Левенгук 60 , 293–311 (1991).

    КАС пабмед Google ученый

  • Атес О. Системная биология производства микробных экзополисахаридов. Перед. биоинж. Биотехнолог. 3 , 200–200 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кардосо, Дж.Г.Р. и соавт. Cameo: библиотека Python для компьютерной метаболической инженерии и оптимизации клеточных фабрик. Синтезатор ACS. биол. 7 , 1163–1166 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Heirendt, L. et al. Создание и анализ биохимических моделей на основе ограничений с использованием COBRA Toolbox v.3.0. Нац. протокол 14 , 639–702 (2019). Этот протокол является обновлением набора инструментов COBRA Toolbox для создания и анализа моделей на основе ограничений в самых разных сценариях, прогрессом в интегративном анализе данных экспериментальной биологии молекулярных систем и количественного прогнозирования физико-химических и биохимически возможных фенотипических состояний .

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Lloyd, C.J. et al. COBRAMe: вычислительная основа для моделей метаболизма и экспрессии генов в масштабе генома. PLoS-вычисление. биол. 14 , e1006302 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Юнг Ю.К., Ким Т.Ю., Парк С.Дж. и Ли С.Ю. Метаболическая инженерия Escherichia coli для производства полимолочной кислоты и ее сополимеров. Биотехнология. биоинж. 105 , 161–171 (2010).

    КАС пабмед Google ученый

  • Choi, S.Y. et al. Одностадийное ферментативное производство поли(лактат-со-гликолята) из углеводов в Escherichia coli . Нац. Биотехнолог. 34 , 435 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Дикен, Э.и другие. Геномный анализ показывает биотехнологический и промышленный потенциал левана, продуцирующего галофильный экстремофил, Halomonas smyrnensis AAD6T. Springerplus 4 , 393–393 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Li, Z., Yang, J. & Loh, X. J. Полигидроксиалканоаты: открывая двери для устойчивого будущего. NPG Азия Матер. 8 , e265 (2016).

    КАС Google ученый

  • Chen, G. Q. & Jiang, X. R. Инженерные бактерии для усиленного биосинтеза полигидроксиалканоатов (PHA). Синтез. Сист. Биотехнолог. 2 , 192–197 (2017).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Мэн, Д. К. и Чен, Г. К. Синтетическая биология полигидроксиалканоатов (ПГА). Доп. Биохим.англ. Биотехнолог. 162 , 147–174 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ян, Дж. Э. и др. Одностадийное ферментативное производство ароматических полиэфиров из глюкозы метаболически модифицированными штаммами Escherichia coli . Нац. коммун. 9 , 79 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кобо, И., Ли М., Сумерлин Б. С. и Перрье С. Умные гибридные материалы путем сопряжения чувствительных полимеров с биомакромолекулами. Нац. Матер. 14 , 143 (2014).

    ПабМед Google ученый

  • Schreiber, C.L. & Smith, B.D. Молекулярная конъюгация с использованием нековалентной клик-химии. Нац. Преподобный Хим. 3 , 393–400 (2019).

    КАС Google ученый

  • Мамат У.и другие. Производство белка без эндотоксинов — технология ClearColi™. Нац. Методы 10 , 916 (2013). В этой работе описывается разработка E. coli ClearColi BL21(DE3) для получения укороченных молекул липополисахарида, подходящих для экспрессии белка без эндотоксина .

    Google ученый

  • Schwarz, H. et al. Биологическая активность маскированного эндотоксина. Науч.Респ. 7 , 44750 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Валентайн, М. Э. и др. Получение высокоаттенуированного штамма Pseudomonas aeruginosa для коммерческого производства альгината. Микроб. Биотехнолог. https://doi.org/10.1111/1751-7915.13411 (2019 г.). Это исследование демонстрирует подходы генной инженерии для создания безопасного и высокоаттенуированного штамма P.aeruginosa для коммерческого производства бактериального альгината .

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Чой, С. и др. Очистка и биосовместимость ферментированной гиалуроновой кислоты для ее применения в биоматериалах. Биоматер. Рез. 18 , 6 (2014).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ко, С.Х. и др. Нанофлюидный прибор для непрерывного многопараметрического контроля качества биопрепаратов. Нац. нанотехнологии. 12 , 804 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Вонг Б.Г., Манкузо С.П., Кириаков С., Башор С.Дж. и Халил А.С. Точный автоматический контроль условий для высокопроизводительного роста дрожжей и бактерий с помощью eVOLVER. Нац. Биотехнолог. 36 , 614 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Basu, A., Kunduru, K.R., Abtew, E. & Domb, A.J. Конъюгаты на основе полисахаридов для биомедицинских применений. Биоконъюг. хим. 26 , 1396–1412 (2015).

    КАС пабмед Google ученый

  • Güngör, G. et al. Производство бактериальной гиалуроновой кислоты альтернативным методом экстракции и ее характеристика. J. Chem. Технол. Биотехнолог. 94 , 1843–1852 (2019).

    Google ученый

  • Favaro, L., Basaglia, M. & Casella, S. Улучшение производства полигидроксиалканоатов из недорогих источников углерода с помощью генетических подходов: обзор. Биотопливо Биопрод. Биорефин. 13 , 208–227 (2019).

    КАС Google ученый

  • Ван, Х.и другие. Высокоэффективный синтез полифосфатов, удаление фосфатов и концентрирование с использованием сконструированных экологических бактерий на основе простой стратегии плазмид со средним копированием. Окружающая среда. науч. Технол. 52 , 214–222 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Smith, W.D. et al. Текущие и будущие методы лечения инфекции Pseudomonas aeruginosa у пациентов с муковисцидозом. FEMS Microbiol.лат. 364 , fnx121 (2017).

    Google ученый

  • Islan, G.A., Bosio, V.E. & Castro, G.R. Совместная иммобилизация альгинатлиазы и ципрофлоксацина на биополимерных микросферах для лечения кистозного фиброза. Макромоль. Бионауч. 13 , 1238–1248 (2013).

    КАС пабмед Google ученый

  • Бейкер, П. и др. Экзополисахаридные биосинтетические гликозидгидролазы можно использовать для разрушения и предотвращения биопленок Pseudomonas aeruginosa . Науч. Доп. 2 , e1501632 (2016 г.).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Kong, L. et al. Исследование одной молекулы бактериального переносчика сахара позволяет обнаружить внеклеточный ингибитор. Нац. хим. 5 , 651–659 (2013).

    КАС пабмед Google ученый

  • Kong, L. et al.Стратегия антибактериальной вакцинации на основе гликоконъюгата, содержащего основной липополисахарид-тетрасахарид Hep2Kdo2. Нац. хим. 8 , 242 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Миддлтон, Д. Р. и др. Идентификация и характеристика капсульно-специфической гликозидгидролазы Streptococcus pneumoniae типа 3 видов Paenibacillus 32352. Glycobiology 28 , 90–99 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Миколи, Ф., Костантино, П. и Адамо, Р. Потенциальные мишени для противомикробных гликоконъюгированных вакцин следующего поколения. FEMS Microbiol. 42 , 388–423 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • %PDF-1.2 % 414 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 414 75 0000000016 00000 н 0000001869 00000 н 0000001960 00000 н 0000002101 00000 н 0000002327 00000 н 0000002384 00000 н 0000002450 00000 н 0000002516 00000 н 0000002582 00000 н 0000002649 00000 н 0000002715 00000 н 0000002782 00000 н 0000002848 00000 н 0000002912 00000 н 0000002976 00000 н 0000003040 00000 н 0000003104 00000 н 0000003168 00000 н 0000003232 00000 н 0000003298 00000 н 0000003363 00000 н 0000003428 00000 н 0000003493 00000 н 0000003558 00000 н 0000003623 00000 н 0000003689 00000 н 0000003755 00000 н 0000003820 00000 н 0000003885 00000 н 0000003950 00000 н 0000004299 00000 н 0000004598 00000 н 0000004693 00000 н 0000004788 00000 н 0000004885 00000 н 0000004978 00000 н 0000005072 00000 н 0000005166 00000 н 0000005261 00000 н 0000005355 00000 н 0000005452 00000 н 0000005549 00000 н 0000005646 00000 н 0000005743 00000 н 0000005839 00000 н 0000005935 00000 н 0000006029 00000 н 0000006183 00000 н 0000006292 00000 н 0000006402 00000 н 0000007708 00000 н 0000007730 00000 н 0000008700 00000 н 0000008722 00000 н 0000009732 00000 н 0000009754 00000 н 0000010676 00000 н 0000010698 00000 н 0000010806 00000 н 0000010891 00000 н 0000011858 00000 н 0000011880 00000 н 0000012710 00000 н 0000012732 00000 н 0000013217 00000 н 0000013328 00000 н 0000013567 00000 н 0000014616 00000 н 0000015426 00000 н 0000015448 00000 н 0000016152 00000 н 0000016174 00000 н 0000016253 00000 н 0000003991 00000 н 0000004277 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 415 0 объект > эндообъект 416 0 объект `Dz-#_m_}g) /U (CfrBO:\\RZ1ۂ!) /П-60 >> эндообъект 417 0 объект [ 418 0 Р 419 0 Р 420 0 Р 421 0 Р 422 0 Р 423 0 Р 424 0 Р 425 0 Р 426 0 Р 427 0 Р 428 0 Р 429 0 Р 430 0 Р 431 0 Р 432 0 Р 433 0 Р 434 0 Р 435 0 Р 436 0 Р 437 0 Р 438 0 Р 439 0 Р 440 0 Р 441 0 Р 442 0 Р ] эндообъект 418 0 объект > /Ф 445 0 Р >> эндообъект 419 0 объект бо)>> /Ф 453 0 Р >> эндообъект 420 0 объект К|Х)>> /Ф 454 0 Р >> эндообъект 421 0 объект Дж>)>> /Ф 455 0 Р >> эндообъект 422 0 объект > /Ф 456 0 Р >> эндообъект 423 0 объект у)>> /Ф 457 0 Р >> эндообъект 424 0 объект 4П С)>> /Ф 458 0 Р >> эндообъект 425 0 объект 1 дБ )>> /Ф 459 0 Р >> эндообъект 426 0 объект 2и)>> /Ф 2 0 Р >> эндообъект 427 0 объект Н)>> /Ф 3 0 Р >> эндообъект 428 0 объект @|д,)>> /Ф 4 0 Р >> эндообъект 429 0 объект 5Б!)>> /Ф 5 0 Р >> эндообъект 430 0 объект )>> /Ф 6 0 Р >> эндообъект 431 0 объект > /Ф 7 0 Р >> эндообъект 432 0 объект \n+\rCL)>> /Ф 8 0 Р >> эндообъект 433 0 объект а)>> /Ф 12 0 Р >> эндообъект 434 0 объект > /Ф 13 0 Р >> эндообъект 435 0 объект nNg[>)>> /Ф 14 0 Р >> эндообъект 436 0 объект з)>> /Ф 15 0 Р >> эндообъект 437 0 объект б> /Ф 16 0 Р >> эндообъект 438 0 объект

    Полимер — академический детский

    От академических детей

    Полимер — это общий термин, используемый для описания достаточно длинной молекулы.Эта длинная молекула состоит из структурных единиц и повторяющихся единиц, соединенных химическими связями. Процесс превращения этих звеньев в полимер называется полимеризацией. Эти звенья состоят из мономеров, которые обычно представляют собой небольшие молекулы с низкой молекулярной массой.

    Мономеры могут быть идентичными или иметь одну или несколько замещенных химических групп. Эти различия между мономерами могут влиять на такие свойства, как растворимость, гибкость или прочность. В белках эти различия могут дать полимеру возможность предпочтительно принимать одну конформацию по сравнению с другой, в отличие от принятия случайного клубка (см. Самосборка).Хотя большинство полимеров являются органическими (на основе углеродных цепей), существуют также неорганические полимеры, в основном на основе кремниевой основной цепи.

    Термин «полимер» охватывает большую и разнообразную группу молекул, включая вещества от белков до высокопрочных кевларовых волокон. Ключевой особенностью, отличающей полимеры от других больших молекул, является повторение звеньев атомов (мономеров) в их цепях. Это происходит во время полимеризации, при которой многие молекулы мономера связываются друг с другом. Например, при образовании полиэтилена (также называемого полиэтиленом) тысячи молекул этилена соединяются вместе, образуя цепь повторяющихся звеньев -CH 2 -:

    Полимеры часто называют по их мономерным звеньям, например, полиэтилен представлен:

    Поскольку полимеры различаются по составляющим их мономерам, полимерные цепи внутри вещества часто имеют разную длину.Это отличается от других молекул, в которых учитывается каждый атом, каждая молекула имеет заданную молекулярную массу. Различная длина цепей возникает из-за того, что полимерные цепи обрываются во время полимеризации после случайных интервалов удлинения цепи (размножения).

    Белки представляют собой полимеры аминокислот. От дюжины до нескольких сотен из (около) двадцати различных мономеров образуют цепь, последовательность мономеров определяет форму и активность конечного белка. Но есть активных областей, окруженных, как считается сейчас (август 2003 г.), структурными областями, единственная роль которых состоит в том, чтобы обнажить активную(ые) область(и) (на данном белке может быть более одной ).Таким образом, абсолютная последовательность аминокислот не важна, пока активные области экспрессируются (доступны извне) должным образом. Кроме того, в то время как образование полиэтилена происходит спонтанно при соответствующих условиях, производство биополимеров, таких как белки и нуклеиновые кислоты, требует помощи катализаторов (веществ, которые облегчают или ускоряют реакции). полимеры. Благодаря возможности более тщательного контроля над реакциями полимеризации были получены полимеры с новыми свойствами, такими как способность излучать цветной свет.

    Характеристика полимера скважин требует описания нескольких параметров. Это связано с тем, что полимер фактически состоит из набора цепей различной длины, и каждая цепь состоит из остатков мономера, которые влияют на его свойства. Некоторые из этих параметров описаны ниже.

    Физические свойства полимеров

    Физические свойства полимеров включают степень полимеризации и распределение молярной массы.

    Разветвление

    При росте полимерных цепей может происходить разветвление.При радикальной полимеризации это когда цепь скручивается и соединяется с более ранней частью цепи. Когда этот завиток рвется, он оставляет небольшие цепочки, вырастающие из основного углеродного остова. Разветвленные углеродные цепи не могут располагаться так близко друг к другу, как неразветвленные цепи. Это вызывает меньший контакт между атомами разных цепей и меньше возможностей для возникновения индуцированных или постоянных диполей. Низкая плотность возникает из-за того, что цепи расположены дальше друг от друга. Очевидны более низкие температуры плавления и предел прочности при растяжении, потому что межмолекулярные связи слабее и требуют меньше энергии для разрыва.

    Стереорегулярность

    Стереорегулярность или тактичность описывает изомерное расположение функциональных групп на основе углеродных цепей. Изотактические цепи определяются как имеющие группы заместителей, ориентированные в одном направлении. Это позволяет им выстраиваться близко друг к другу, создавая кристаллические области и в результате получая очень жесткие полимеры.

    Напротив, атактических цепей имеют случайным образом выровненные группы заместителей. Цепи плохо стыкуются друг с другом, а межмолекулярные силы низки.Это приводит к низкой плотности и прочности на растяжение, но к высокой степени гибкости.

    Синдиотактические группы заместителей регулярно чередуются в противоположных направлениях. из-за этой регулярности синдиотактические цепи могут располагаться близко друг к другу, хотя и не так близко, как изотактические полимеры. Синдиотактические полимеры имеют лучшую ударную вязкость, чем изотактические полимеры, из-за более высокой гибкости в результате их более слабых межмолекулярных сил.

    Состав полимеров

    Сополимеризация

    Сополимеризация – это полимеризация двух или более различных мономеров.Уже упоминались двадцать мономеров аминокислот, из которых состоят белковые цепи. Сополимеризация различных мономеров может привести к различным свойствам полимеров, так же как разные аминокислоты приводят к разным формам белков. Например, сополимеризация этилена с небольшим количеством гекс-1-ена является одним из способов получения линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) (см. Полиэтилен). Ответвления C 4 , полученные из гексена, снижают плотность и предотвращают такие большие кристаллические области внутри полимера, как в HDPE.Это означает, что ЛПЭНП может выдерживать большие силы разрыва, оставаясь при этом гибким.

    На следующем изображении показан особый тип сополимеризации, называемый ступенчатой ​​полимеризацией или конденсационной полимеризацией. В этой конкретной полимеризации небольшая молекула высвобождается при полимеризации. В следующей схеме реакции выделяется вода и образуется нейлон. Тип нейлона (название и свойства) определяется группами R и R’ в используемых мономерах.

    Химические свойства полимеров

    Межмолекулярные силы

    Силы притяжения между полимерными цепями играют большую роль в определении свойств полимера.Поскольку полимерные цепи очень длинные, эти межцепочечные силы усиливаются далеко за пределы притяжения между обычными молекулами. Кроме того, более длинные цепи более аморфны (беспорядочно ориентированы). Полимеры можно представить в виде запутанных цепочек спагетти — вытягивание любой нити спагетти тем сложнее, чем более запутаны цепи. Эти более сильные силы обычно приводят к высокой прочности на растяжение и температуре плавления.

    Межмолекулярные силы в полимерах определяются диполями в мономерных звеньях.Полимеры, содержащие амидные группы, могут образовывать водородные связи между соседними цепями; положительные атомы водорода в группах NH одной цепи сильно притягиваются к атомам кислорода в группах C=O другой. Эти сильные водородные связи приводят, например, к высокой прочности на разрыв и высокой температуре плавления кевлара. Сложные полиэфиры имеют диполь-дипольную связь между атомами кислорода в группах C=O и атомами водорода в группах HC. Дипольная связь не такая прочная, как водородная, поэтому температура плавления и прочность этена ниже, чем у кевлара, но полиэфиры обладают большей гибкостью.

    Этен, однако, не имеет постоянного диполя. Силы притяжения между полиэтиленовыми цепями возникают из-за слабых сил Ван-дер-Ваальса. Молекулы можно представить себе как окруженные облаком отрицательных электронов. При сближении двух полимерных цепей их электронные облака отталкиваются друг от друга. Это приводит к снижению электронной плотности на одной стороне полимерной цепи, создавая на этой стороне небольшой положительный диполь. Этого заряда достаточно, чтобы фактически притянуть вторую полимерную цепь. Однако силы Ван-дер-Ваальса довольно слабы, поэтому полиэтилен плавится при низких температурах.

    Характеристика полимера

    Для определения свойств полимеров используются различные лабораторные методы. Такие методы, как широкоугольное рентгеновское рассеяние, малоугловое рентгеновское рассеяние и малоугловое рассеяние нейтронов, используются для определения кристаллической структуры полимеров. Гель-проникающая хроматография используется для определения среднечисловой молекулярной массы, средневесовой молекулярной массы и полидисперсности. FTIR используется для определения состава. Термические свойства, такие как температура стеклования и точка плавления, могут быть определены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии и динамического механического анализа.Еще одним методом определения возможной структуры полимера является термическая деструкция с последующим анализом фрагментов.

    Полимер, известный как полимерная подложка, используется для повседневных банкнот в Австралии и Новой Зеландии, а также используется в памятных банкнотах в других странах.

    См. также: Полимеризация. Биополимер. Полимер конденсации. Полимер присоединения. Синтетический полимер.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.