Что такое полимеры

Что такое полимеры

Полимерами называют сложные вещества, которые состоят из множества одинаковых или разных по строению звеньев, соединенных в длинные макромолекулы координационными или химическими связями. Структура материала и способ производства определяет его физико-механические свойства. В нашей статье мы подробно рассмотрим, что такое полимер, какие бывают виды и их особенности. 

Из чего состоят полимеры?

Органические — созданы из органических звеньев главной цепи;

  • Неорганические — полимеры, у которых молекулы состоят из неорганических боковых цепей ;
  • Элементоорганические — сочетают в себе неорганические звенья и углеводородные группы. 

    • Происхождение полимеров

    • Природные — материалы естественного происхождения. Эти полимеры созданы природой без участия человека. Примеры: кожа, древесина, белки, натуральный каучук;
    • Искусственные — полимеры на основе природных материалов, которые синтезируют для получения материала с определенными свойствами. Наиболее распространенными видами являются: пластмассы, вискоза, целлулоид;
    • Синтетические — высокомолекулярные соединения, образующиеся в результате полимеризации мономеров или поликонденсации. Это продукт человеческого вмешательства, который не встречается в природе. Многие синтетические полимеры окружают нас в повседневной жизни: полиэтилен, полиуретан, капрон, полипропилен.

    Структура

    Линейные — материалы с соединением мономеров в одной цепи, что придает готовой продукции высокую эластичность. Примером служат термопластичные эластомеры и натуральный каучук;

  • Разветвленные — полимеры с боковыми ответвлениями цепи;
  • Сетчатые — разветвленные цепи с поперечными связями, бывают пространственными и плоскими. 

    • Существуют еще такие понятия, как гомополимеры и гетерополимеры. Первые состоят из однотипных мономерных звеньев. Гетерополимеры называют также сополимеры. Их отличие состоит в том, что в состав включены звенья с разным строением. Например, в промышленности часто используются сополимеры стирола с бутадиеном, из которых делают термоэластопласты (ТЭП). 

    Агрегатное состояние

    Полимеры в твердом виде используются в производстве тактильных изделий, которые постоянно нас окружают в быту. Материалы придают готовым товарам жесткость и относительно высокую прочность. Наиболее распространенными являются эластичные полимеры. 

    Существуют также жидкие полимеры. Что относится к полимерам данного типа? Это лакокрасочные материалы, клей, строительные растворы и др. 

    Состояние при нагреве и охлаждении

    Это первый критерий, который учитывают производители при выборе сырьевого материала. 

    Термопластичные — полимерные материалы, которые при воздействии высоких температур размягчаются и начинают плавиться, а при низких температурах становятся твердыми. Этот процесс является обратимым и может происходить многократно. Данное свойство термопластов обусловлено сохранением ковалентных связей, несмотря на разрушение слабых межмолекулярных. 

    Реактопласты или термореактивные полимеры — это соединения, у которых разрушаются связывающие цепи при нагреве. После термообработки, материалы становятся твердыми и не могут менять свою форму. Попытки размягчить полимер под высокими температурами заканчиваются его разрушением. Еще реактопласты являются нерастворимыми, поэтому набухают исключительно в растворителях. 

    Дополнительные параметры

    Полимеры также классифицируют по следующим параметрам:

    ПараметрВиды
    Способ синтезаПолимеризацияПоликонденсация
    Фазовое состояниеАморфныеКристаллические
    ПолярностьПолярныеНеполярныеСмешанные
    Пространственное строениеИзотактические СиндиотактическиеАтактические 

    Где используются полимеры?

    Упаковки и пакеты;

  • Канцелярские предметы;
  • Детские игрушки;
  • Ручки для кастрюль и сковородок;
  • Защитные оболочки кабельной продукции;
  • Элементы электроники и электротехники: защитные кожухи, детали корпусов, рукояти, противоскользящие накладки;
  • Пластиковые емкости: от горшков до бочек;
  • Зубные щетки, расчески, а также другие средства личной гигиены, ухода за кожей и волосами;
  • Подошвы для обуви и многое другое. 

    • Строительные работы

    В строительстве широко применяются термопластичные эластомеры на основе SEBS и SBS, которые стремительно замещают привычные нам силиконы и пластмассы. Из них изготавливают:

    • Элементы сетей инженерно-технического обеспечения: трубы, кабели, фитинги и др.;
    • Уплотнители в оконных и дверных конструкциях;
    • Материалы для обустройства облицовочных панелей;
    • Герметики, которыми заполняют щели;
    • Изделия для вентиляционных систем и вытяжек;
    • Заборы, сетки или другие ограждения. 

    Медицинская промышленность

    80% медицинской продукции, о которой все мы слышали, сделана из полимеров. Например:

    • Груши;
    • Шприцы;
    • Растворимые капсулы для лекарственных препаратов;
    • Системы для переливания крови;
    • Некоторые хирургические инструменты;
    • Расходные материалы для стоматологии;
    • Протезы, имплантаты;
    • Бахилы;
    • Оправы очков;
    • Посуда для лабораторных условий. 

    В группу полимеров входит поликарбонат, который активно применяют для изготовления искусственного сердца. Знакомая многим девушкам гиалуроновая кислота тоже сделана из полимеров. 

    Пищевая промышленность

    Многие виды полимеров, особенно группы термопластов, отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и допускаются к контакту с продуктами питания. Это обуславливает их широкое применение в производстве:

    • Пластиковой и одноразовой посуды;
    • Бутылки;
    • Упаковок для пищевых продуктов в виде пленок и герметичных контейнеров, предупреждающих попадание влаги и грязи;
    • Устройств для пищевых цехов;
    • Уплотнительных элементов;
    • Пробок для бутылок. 

    Сельское хозяйство

    Появление полимеров стало настоящим открытием для садоводов, фермеров и промышленных предприятий, поскольку привело к удешевлению производства следующих изделий:

    • Сеток для флористики;
    • Тепличных конструкций;
    • Тканей для грядок, защищающих культуры от воздействия сорняков;
    • Защитных пленок;
    • Оросительных систем. 

    Автомобильная промышленность

    Сложно найти компонент автомобиля, в котором не было бы полимера:

    • Покрытия педалей;
    • Коврики;
    • Отделка элементов салона и кузова;
    • Уплотнения;
    • Обивка кресел;
    • Шины и многое другое. 

    Материалы также широко используют в нефтегазовой, машиностроительной, коммунальной сфере. Теперь Вы знаете, что такое полимеры и насколько важное значение они имеют в нашей жизни. 

    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии
    guest