Оглавление:
Полимеры и сополимеры
Полимеры и сополимеры Полимеры — это полимерные соединения, молекулы(макромолекулы) которых состоят из линейных (цепных), разветвленных, лестничных и многочисленных повторяющихся мономерных звеньев, связанных с трехмерной сетчатой конформацией, изотактической структурой и др. structures. In образуется полимер, состоящий из идентичных мономеров, гомополимер (или подходящий полимер), а в полимере, состоящем из альтернативного сегмента (блока) различных мономеров, образуется блок-сополимер, если другие сегменты могут»сцепляться«на некоторой цепи мономеров.
Относительная молекулярная масса полимера (и сополимеров) составляет 5 000-1 000 000. Взаимное расположение макромолекул в полимерах лежит в природе регулярных структур, упорядоченных различными символами (шаровидными, волокнистыми, дендритными и др.) называется «супрамолекулы». Полимеры, содержащие линейные и разветвленные макромолекулы, являются более пластичными и термопластичными (термопластичными).То есть он может многократно размягчаться и твердеть в процессе теплообмена, в отличие от полимеров, содержащих сетчатые макромолекулы(термореактивные макромолекулы).
Они нерастворимы в известных растворителях. Людмила Фирмаль
Полимер имеет 3 состояния: стекловидное (твердое аморфное), высокую эластичность и высокую вязкость. Из-за высокой относительной молекулярной массы они не переходят в газообразное состояние. При нагревании газообразным выделяются только продукты термического разложения полимера. Жидкие полимеры относятся к особому типу (см. 292,445). В общем, полимеры-это органические соединения.1) гомоканал, состоящий из одного и того же атома[в частности, углеродная цепь-в случае атома углерода (полиэтилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат и др.)].
2) гетероцепь, когда цепь состоит по крайней мере из 2 различных атомов. Если в цепи органических радикалов присутствуют атомы кремния, алюминия или титана, то полимер называют органическим элементом. Типичными примерами таких характерных полимеров и сополимеров 231 являются органические кремниевые полимеры(полиорганосилоксан, Полиметаллоорганоксан, Полиорганоалкиленсилан и др.) и фторопластов.
- К неорганическим полимерам относятся многие минералы, силикатное стекло и др-но они не рассматриваются в данном разделе, поскольку, несмотря на их структурную идентичность, они не обладают ценными свойствами полимеров неорганических и органических элементов. По способу получения, определяющему характерные структурно-технические характеристики, полимеры подразделяют на полимеризационные и конденсационные.
Полимеризация-это процесс, который протекает в особых технологических условиях, в присутствии специальных исходных веществ, образующих полимер вместе с молекулами (мономерами) исходного материала, как правило, при высоких температурах, без изменения химического состава или разделения by-products. To для придания полимеру повышенных свойств используются 2 различных исходных мономера, например хлоровинил и винилацетат. used. As в результате полимеризации (точнее, сополимеризации) образуется новое
соединение-1 сополимер с повышенной адгезией и эластичностью по сравнению с полимером, полученным из исходного мономера. Людмила Фирмаль
Поликонденсация-это процесс, при котором молекулы нескольких исходных веществ вступают в реакцию, а побочные продукты образуются вместе с желаемым полимером. В результате полимеризации и поликонденсации улучшаются свойства новообразованных соединений: температура плавления, вязкость, твердость, эластичность, гибкость и др. То есть создается подходящее вещество, которое служит в качестве конструкционного материала или полуфабриката для дальнейшей переработки. В зависимости от химического состава и структуры мономерного блока, структуры макромолекул и их упаковки(супрамолекулярной структуры) полимеры подразделяются на полярные и неполярные по своим электрическим и физическим свойствам.
Неполярные полимеры — это высококачественные, высокочастотные диэлектрики, свойства которых не сильно меняются при перепадах температур, они характеризуются высокой морозостойкостью. Полярный полимер повышает его жесткость и термостойкость, снижает морозостойкость. Диэлектрики пригодны только в ограниченном диапазоне частот. Для улучшения свойств полимера в состав вводят подходящие легирующие добавки. Стабилизаторы(антиоксиданты) предотвращают старение полимерных материалов. Пластификаторы (умягчители) повышают эластичность и (или) пластичность при обработке и (или) эксплуатации полимерных материалов.
Пластификаторы (смазки) в основном снижают адгезию полимеров для ускорения и улучшения качества обработки. Краситель придает желаемый цвет полимерному материалу на всем протяжении. Антипирены снижают воспламеняемость полимерных материалов. Отвердитель (инициатор) начинает переход Твердое состояние, особенно в процессе образования термореактивных элементов. Катализаторы ускоряют химические процессы, но они не входят в состав готового продукта.
Антистатики препятствуют образованию и накоплению статического электричества в полимерных изделиях. Строитель получает желаемую полимерную структуру, регулируя образование супрамолекулярных структур. Порообразующий агент-это диспергатор, который может образовывать поры в полимере под воздействием тепла или других факторов, приводящих к газообразному состоянию. Ингибитор деградации озона-антиоксидант озона. Средства против усталости повышают усталостную выносливость. Стабилизатор света является ингибитором деградации фотоокисления.
Полимеры могут подвергаться дополнительной термообработке, механической обработке и другой обработке. Ориентационное упрочнение — это процесс медленного растяжения полимера в высокоэластичном или вязком текучем состоянии при высоких температурах (процесс прокатки), при котором макромолекула равномерно удлиняется в силовом поле и приобретает ориентационную структуру, сохраняющуюся при понижении температуры до комнатной. Свойства полимерных материалов, в основном пленочных и листовых, такие же анизотропные, как и у проката(см. стр. 18).
Различные исходные мономерные материалы, их комбинации, способы и режимы обработки (полимеризация, сополимеризация, термическое отверждение и др.) создали значительные типы полимеров с очень широкими свойствами, которые ранее были неизвестны в материалах природного происхождения. Несмотря на достигнутые результаты, процесс поиска и создания новых полимеров продолжается и осуществляется в широком диапазоне направлений. Полимеры подаются в виде прутков, листов, пленок и лент, волокон, паст и полуфабрикатов-смол, порошков и гранул — для переработки в изделия и формирования пластмассовых или наполнительных полимеров.
Полимер также содержит клей. Пластик-это наполненный полимерный материал. Пластик по типу наполнителя подразделяется на газонаполненный пластик или пузырчатый пластик (пенопласт и пористый пластик), порошковый пластик, волокнистый пластик, тексолит и композитный пластик. Их свойства в основном определяются свойствами матрицы, то есть полимера, и его адгезией к поверхности наполнителя, причем они различаются по типу наполнителя. Газовый наполнитель ослабляет пуск polymer. In порошок пластиковый, прочность на растяжение не увеличивается.
Армированный пластик? Волокна прочнее матрицы-анизотропно увеличиваются вдоль волокон. Если волокна ортогональны или армированы тканью, сеткой и пленкой, то прочность изотропна, а в поперечном направлении прочность определяется теми же факторами, что и в порошковой пластмассе. Выбирая правильный наполнитель, можно повысить многие свойства пластика, например, термостойкость, плотность, электропроводность, трение или антифрикцию. Пластик поставляется в виде прутков, листов, пленок, молдингов, полуфабрикатов (порошок, гранулы) для изготовления. Газонаполненный или ячеистый пластик подразделяется на пену(закрытый газовый элемент), пену или губчатый материал (в основном поры, соединенные друг с другом) и пену.
По соотношению газовой фазы и твердой фазы они делятся на легкие с насыпной плотностью 0,5 г / см3.Легкий (0,5-0,8 г / см3), цельный, в котором наружный слой изделия больше dense. By эластичность они делятся на упругие или мягкие полужесткие и жесткие. Пластик с газом получают практически из всех известных полимеров, но он имеет более низкие прочностные характеристики по сравнению с оригиналом. Они используются в качестве демпфирующего слоя, в качестве тепло-и звукоизоляции, а также для других целей без восприятия силовых нагрузок.
Порошковый пластик. Порошковыми наполнителями являются древесный порошок, целлюлоза, сажа, Кокс, графит, мел, тальк, каолин, слюда, асбест и другие материалы размером частиц 2-20 мкм. Порошковый пластик, очевидно, в состав наполнителя также должны входить те, которые имеют размер частиц материала частиц до нескольких миллиметров. Полимер и сополимер 233 в этом случае полимерная матрица служит основой для образования ценных композиционных материалов. Таким образом, производитель машины создал данные для высоко износостойких подшипников (таких как Metallo-Oro-plus, Composite С-1) и тормозных материалов (таких как сетчатки). 225.
Порошкообразный пластик поставляется в виде порошка и гранул для производства изделий в виде прутков, листов и изделий, а также на основе термопластов, а также в виде полуфабрикатов. В виде пленки пластик не изготавливается. Однако покрытие, то есть тонкая пленка, нанесенная на постоянную подложку, является исключением, а состав и структура являются типичными представителями порошковых пластмасс. Стекловолокно. Пластик, в том числе наполнители в виде непарных волокон, коротких волокон (Z — 1O-5-2OcZ) или удлиненных объектов, таких как измельченная древесина или стружка, следует рассматривать как переходную форму к волокнам. Такой пластик обладает большой анизотропией в зависимости от расположения волокон.
Волокно, которое ортогонально волокну или волокну на основе ткани, называется PCL. Благодаря ценным свойствам (эластичность, пластичность, достаточная прочность, химическая стойкость, электроизоляция и др.), полимеры и пластмассы широко используются в машиностроении Engineering. In в частности, при формировании оболочечных изделий оказалось весьма эффективным применение в качестве высоко износостойких антифрикционных и фрикционных изделий, электрических, тепловых и виброизолирующих материалов, высоко химически стойких защитных и декоративных покрытий, герметиков и клеев, металлополимерных систем (см. «металлопластик»).
Производство массовых электротехнических изделий и других изделий в электронной аппаратуре в качестве отделки для отливки газом моделей, автомобилей, судов, самолетов, вагонов и др. Следует отметить, что широко распространенная идея замены металла пластиком оправдана только в отношении использования полимерных материалов в этих и других областях преимущественного использования. Основными конструкционными материалами, способными создавать большие статические и динамические нагрузки и тепловые воздействия, являются металл и сплав. К недостаткам полимерных материалов относятся старение, необратимость, низкая термостойкость, ползучесть и релаксация.
При оценке применимости в каждом конкретном случае их следует учитывать. Старение (разрушение) — это процесс необратимых изменений структуры и (или) состава, приводящий к ухудшению свойств полимерного материала в зависимости от времени. Согласно ГОСТ 17050-71, старение подразделяется на климатическое, водное, почвенное, механическое (под действием механических нагрузок), электрическое, радиационное, тепловое (плюс-минус), световое, химическое, окислительное, озоновое, биологическое и космическое в зависимости от вида внешних воздействий. Необратимость-это ограниченная возможность переработки использованных полимерных продуктов.
Свойства полимеров и пластиков оцениваются по многим показателям. В отличие от металлов, которые характеризуются относительно небольшим количеством показателей, термостойкость которых несколько отличается, свойства полимерных материалов зависят от температуры испытания, влажности, химической активности, скорости и вида нагружения испытуемой среды, а также других факторов. Многие критерии оценки свойств полимерных материалов относятся только к определенным типам, что затрудняет сравнение и даже идентификацию отдельных типов и марок. Ниже приведены алфавитные критерии оценки свойств полимеров и пластмасс и методы их стандартных испытаний.
Смотрите также:
Примеры решения задач по материаловедению
Аминопласты | Вкладыши подшипниковые |
Кремнийорганические полимеры | Фрикционные материалы |