Что такое полимер?

Срок полимер обычно используется в промышленности пластмасс и композитов, часто как синоним пластик или смола. На самом деле, полимеры включают в себя ряд материалов с различными свойствами. Их можно найти в обычных предметах домашнего обихода, в одежде и игрушках, в строительных материалах и изоляции, а также во многих других продуктах.

Полимер является химическое соединение с молекулами, связанными вместе в длинные повторяющиеся цепи. Из-за своей структуры полимеры обладают уникальными свойствами, которые могут быть адаптированы для различных целей.

Полимеры являются как искусственными, так и природными. Каучук, например, является природным полимерным материалом, который использовался в течение тысяч лет. Обладает превосходными упругими качествами, результатом молекулярной полимерной цепи, созданной матерью-природой. Другим природным полимером является шеллак, смола, производимая лаком в Индии и Таиланде, которая используется в качестве грунтовки, герметика и лака.

Наиболее распространенным природным полимером на Земле является целлюлоза, органическое соединение, которое содержится в клеточных стенках растений. Он используется для производства бумажных изделий, текстиля и других материалов, таких как целлофан.

Искусственные или синтетические полимеры включают такие материалы, как полиэтилен, наиболее распространенный в мире пластик, встречающийся в изделиях. начиная от хозяйственных сумок до контейнеров для хранения и полистирола, материала, используемого для упаковки арахиса и одноразового использования чашки. Некоторые синтетические полимеры являются податливыми (термопласты), в то время как другие являются жесткими (термореактивные). Третьи имеют резиноподобные свойства (эластомеры) или напоминают растительные или животные волокна (синтетические волокна). Эти материалы встречаются во всех видах продуктов, от купальников до сковородок.

В зависимости от желаемого использования, полимеры могут быть точно настроены, чтобы использовать определенные выгодные свойства. Это включает:

• отражательная способность: Некоторые полимеры используются для производства светоотражающая пленка, который используется в различных световых технологиях.
• Ударопрочность: Прочный пластик, способный выдерживать грубое обращение, идеально подходит для багажа, защитных чехлов, автомобильных бамперов и многого другого.
• хрупкость: Некоторые формы полистирола являются твердыми и ломкими и легко деформируются при нагревании.
• просвечивание: Прозрачные полимеры, включая полимерную глину, часто используются в декоративно-прикладном искусстве.
• тягучесть: В отличие от хрупких полимеров, пластичные полимеры могут деформироваться, не распадаясь. Такие металлы, как золото, алюминий и сталь, известны своей пластичностью. Пластичные полимеры, хотя и не такие прочные, как другие полимеры, полезны для многих целей.
• эластичностьНатуральные и синтетические каучуки обладают эластичными свойствами, что делает их идеальными для автомобильных шин и аналогичных изделий.

Полимеризация - это процесс создания синтетических полимеров путем объединения небольших мономер молекулы в цепи, соединенные ковалентными связями. Двумя основными формами полимеризации являются ступенчатая полимеризация и цепная полимеризация. Основное различие между ними заключается в том, что при полимеризации с цепным ростом молекулы мономера добавляются в цепочку по одной молекуле за раз. При ступенчатой ​​полимеризации несколько мономерных молекул связаны непосредственно друг с другом.

Если вы посмотрите на полимерную цепочку крупным планом, вы увидите, что визуальная структура и физические свойства цепочки молекул имитируют физические свойства полимера. Например, если полимерная цепь содержит плотно скрученные связи между мономерами, которые трудно разрушить, полимер, вероятно, будет прочным и прочным. С другой стороны, если полимерная цепь содержит молекулы с характеристиками растяжения, полимер, вероятно, будет обладать гибкими свойствами.

Большинство полимеров, обычно называемых пластмассами или термопластами, состоят из цепочек молекул, которые могут быть разорваны и связаны заново. Наиболее распространенные пластмассы могут быть согнуты в новые формы, применяя тепло. Они также могут быть переработаны. Например, пластиковые бутылки с газировкой можно расплавить и использовать повторно для производства различных продуктов, от новых бутылок с газировкой до ковров и флисовых курток.

Сшитые полимеры, с другой стороны, не могут повторно связываться после разрыва сшитой связи между молекулами. По этой причине сшитые полимеры часто проявляют такие черты, как более высокая прочность, жесткость, тепловые свойстваи твердость.

В FRP (армированный волокном полимер) композит продукты, сшитые полимеры, наиболее часто используются и называются смолой или термореактивной смолой. Наиболее распространенные полимеры, используемые в композитах полиэстер, виниловый эфири эпоксидная смола.

Обычные полимеры включают в себя:

• Полипропилен (ПП): ковролин, обивка
• Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП): продуктовые сумки
• Полиэтилен высокой плотности (HDPE): моющие средства, игрушки
• Поли (винилхлорид) (ПВХ): Обвязка, настил
• Полистирол (ПС): игрушки, пена
• Политетрафторэтилен (PTFE, тефлон): антипригарные поддоны, электроизоляция
• Поли (метилметакрилат) (ПММА, люцит, оргстекло): лицевые щиты, мансардные окна
• Поливинилацетат (PVAc): краски, клеи
• Полихлоропрен (неопрен): гидрокостюмы