คุณสมบัติและประเภทของพอลิเมอร์สังเคราะห์

โพลีเมอร์สังเคราะห์ พวกมันล้วนทำขึ้นโดยมือมนุษย์ในห้องทดลองหรือในระดับอุตสาหกรรม โครงสร้างประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ที่เรียกว่าโมโนเมอร์ซึ่งเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าพอลิเมอร์เชนหรือเครือข่าย.

โครงสร้างโพลีเมอร์ของ "สปาเก็ตตี้" แสดงอยู่ในส่วนล่าง จุดสีดำแต่ละจุดแทนโมโนเมอร์หนึ่งอันเชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์ ความต่อเนื่องของคะแนนส่งผลให้เกิดการเติบโตของโซ่โพลิเมอร์ซึ่งเอกลักษณ์จะขึ้นอยู่กับลักษณะของโมโนเมอร์.

นอกจากนี้ส่วนใหญ่ของโมโนเมอร์นั้นมาจากปิโตรเลียม นี่คือความสำเร็จผ่านชุดของกระบวนการที่ประกอบด้วยการลดขนาดของไฮโดรคาร์บอนและสายพันธุ์อินทรีย์อื่น ๆ เพื่อให้ได้โมเลกุลขนาดเล็กและสังเคราะห์ที่หลากหลาย.

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติ
• 2 ประเภท
  • 2.1 เทอร์โมพลาสติก
  • 2.2 ทนต่อความร้อนได้
  • 2.3 Elastomers
  • 2.4 เส้นใย
• 3 ตัวอย่าง
  • 3.1 ไนลอน
  • 3.2 โพลีคาร์บอเนต
  • 3.3 สไตรีน
  • 3.4 Polytetrafluoroethylene
• 4 อ้างอิง

สรรพคุณ

เช่นเดียวกับโครงสร้างของพอลิเมอร์ที่มีความหลากหลายดังนั้นคุณสมบัติของโพลีเมอร์ สิ่งเหล่านี้ไปจับคู่กันกับความเป็นเส้นตรงการแตกแขนง (ขาดรูปโซ่) พันธะและน้ำหนักโมเลกุลของโมโนเมอร์.

อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะมีรูปแบบโครงสร้างที่กำหนดคุณสมบัติของโพลีเมอร์ดังนั้นชนิดของมันส่วนใหญ่จะมีคุณสมบัติและคุณสมบัติบางอย่างที่เหมือนกัน บางส่วนของเหล่านี้คือ:

- มีต้นทุนการผลิตค่อนข้างต่ำ แต่มีต้นทุนการรีไซเคิลสูง.

- เนื่องจากปริมาณมากที่สามารถครอบครองโครงสร้างของพวกเขาพวกเขาไม่ได้วัสดุที่มีความหนาแน่นสูงและนอกจากนี้ยังทนต่อกลไกมาก.

- พวกเขาจะเฉื่อยทางเคมีหรือพอที่จะทนต่อการโจมตีของกรด (HF) และสารพื้นฐาน (NaOH).

- พวกเขาไม่มีวงดนตรีขับรถ ดังนั้นจึงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี.

ชนิด

โพลีเมอร์สามารถจำแนกได้ตามโมโนเมอร์กลไกการเกิดพอลิเมอร์และสมบัติ.

Homopolymer เป็นสิ่งที่ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ชนิดเดียว:

100A => A-A-A-A-A-A ...

ในขณะที่โคพอลิเมอร์เป็นหนึ่งที่ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ที่แตกต่างกันสองหน่วยขึ้นไป:

20A + 20B + 20C => A-B-C-A-B-C-A-B-C ...

สมการทางเคมีข้างต้นสอดคล้องกับพอลิเมอร์สังเคราะห์ผ่านนอกจากนี้ ในเครือข่ายโซ่หรือพอลิเมอร์มีการเติบโตเนื่องจากมีการเชื่อมโยงกับโมโนเมอร์อื่น ๆ.

ในทางตรงกันข้ามสำหรับโพลีเมอร์ผ่านการควบแน่นโมโนเมอร์ที่จับจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับการปล่อยโมเลกุลขนาดเล็กที่ "ควบแน่น":

A + A => A-A + พี

A-A + A => A-A-A + พี...

ในหลาย ๆ กระบวนการพอลิเมอไรเซชัน พี = H₂หรือเช่นเดียวกับโพลีฟีนอลที่สังเคราะห์ด้วยฟอร์มาลดีไฮด์ (HC)₂= O).

จากคุณสมบัติของพอลิเมอร์สังเคราะห์สามารถจำแนกได้เป็น:

เทอร์โม

พวกมันคือโพลีเมอร์เชิงเส้นหรือแตกแขนงเล็ก ๆ ซึ่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลสามารถเอาชนะได้โดยผลของอุณหภูมิ สิ่งนี้ส่งผลให้การอ่อนตัวและการขึ้นรูปทำให้ง่ายต่อการรีไซเคิล.

ทนต่อความร้อน

เทอร์โมเซตโพลีเมอร์มีความแตกต่างมากมายในโครงสร้างพอลิเมอร์ สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปหรือละลายเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่ง.

ยาง

โพลีเมอร์เหล่านั้นสามารถรองรับแรงกดจากภายนอกได้โดยไม่แตกหักทำให้เสียโฉม แต่กลับสู่สภาพเดิม.

นี่เป็นเพราะโซ่พอลิเมอร์ของพวกมันเชื่อมต่อกัน แต่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลระหว่างพวกมันอ่อนแอพอที่จะให้แรงกดดัน.

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นวัสดุที่บิดเบี้ยวมีแนวโน้มที่จะสั่งโซ่ของมันในรูปแบบผลึก "ชะลอตัว" การเคลื่อนไหวที่เกิดจากความดัน จากนั้นเมื่อมันหายไปพอลิเมอร์จะกลับสู่การจัดเรียงแบบอสัณฐานเดิม.

เส้นใย

พวกเขาเป็นโพลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นต่ำและมีความสามารถในการขยายได้เนื่องจากความสมมาตรของโซ่พอลิเมอร์และความสัมพันธ์อันดีระหว่างกัน ความสัมพันธ์นี้ช่วยให้พวกเขามีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงสร้างการจัดเรียงผลึกเชิงเส้นทนต่อการทำงานของเครื่องจักรกล.

โพลีเมอร์ประเภทนี้พบว่าใช้ในการผลิตผ้าเช่นผ้าฝ้ายผ้าไหมผ้าขนสัตว์ไนลอนเป็นต้น.

ตัวอย่าง

ไนลอน

ไนลอนเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของพอลิเมอร์ประเภทเส้นใยซึ่งพบว่ามีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมสิ่งทอ โซ่โพลีเมอร์ของมันประกอบด้วยใยสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างดังต่อไปนี้:

โซ่นี้สอดคล้องกับโครงสร้าง 6,6 ไนลอน หากคุณนับอะตอมคาร์บอน (สีเทา) ที่เริ่มต้นและลงท้ายด้วยที่เชื่อมโยงกับทรงกลมสีแดงมีหก.

ในทำนองเดียวกันมีหกคาร์บอนที่แยกทรงกลมสีฟ้า ในทางกลับกันทรงกลมสีน้ำเงินและสีแดงตรงกับกลุ่ม amide (C = ONH).

กลุ่มนี้มีความสามารถในการโต้ตอบกับพันธะไฮโดรเจนกับโซ่อื่น ๆ ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการจัดเรียงผลึกขอบคุณระเบียบและสมมาตรของพวกเขา.

ในคำอื่น ๆ ไนลอนมีคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดที่จะจัดเป็นเส้นใย.

โพลีคาร์บอเนต

มันเป็นพลาสติกโพลีเมอร์ (ส่วนใหญ่เทอร์โมพลาสติก) โปร่งใสโดยที่หน้าต่างเลนส์เพดานผนัง ฯลฯ จะทำขึ้น ภาพด้านบนแสดงเรือนกระจกที่ทำจากโพลีคาร์บอเนต.

โครงสร้างโพลีเมอร์เป็นอย่างไรและชื่อโพลีคาร์บอเนตมาจากไหน? ในกรณีนี้มันไม่ได้อ้างถึงไอออน CO อย่างเคร่งครัด₃^2-, แต่สำหรับกลุ่มนี้มีส่วนร่วมในพันธะโควาเลนต์ภายในห่วงโซ่โมเลกุล:

ดังนั้น R สามารถเป็นโมเลกุลประเภทใดก็ได้ (อิ่มตัว, ไม่อิ่มตัว, มีกลิ่นหอม, ฯลฯ ) ทำให้เกิดโพลีคาร์บอเนตโพลีคาร์บอเนตในวงกว้าง.

สไตรีน

มันเป็นหนึ่งในโพลีเมอร์ที่พบบ่อยที่สุดในชีวิตประจำวัน ถ้วยพลาสติกของเล่นคอมพิวเตอร์และองค์ประกอบโทรทัศน์และหัวนางแบบในภาพด้านบน (รวมถึงวัตถุอื่น ๆ ) ทำจากสไตรีน.

โครงสร้างโพลีเมอร์ประกอบด้วยการรวมกันของ n styrenes สร้างห่วงโซ่ที่มีองค์ประกอบที่มีกลิ่นหอมสูง (วงแหวนหกเหลี่ยม):

โพลีสไตรีนสามารถใช้ในการสังเคราะห์โคพอลิเมอร์อื่น ๆ เช่น SBS (โพลี (สไตรีน - บิวทาไดอีน - สไตรีน)) ซึ่งใช้ในงานที่ต้องการยางทน.

polytetrafluoroethylene

ยังเป็นที่รู้จักกันในนามเทฟลอนเป็นโพลีเมอร์ที่มีอยู่ในเครื่องใช้ในครัวจำนวนมากที่มีการต่อต้านการปฏิบัติตาม (กระทะสีดำ) วิธีนี้ช่วยให้การทอดอาหารโดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มเนยหรือไขมันอื่น ๆ.

โครงสร้างประกอบด้วยโซ่พอลิเมอร์ "เคลือบผิว" โดยอะตอมของ F ทั้งสองด้าน F เหล่านี้มีปฏิกิริยาอย่างอ่อนมากกับอนุภาคอื่น ๆ เช่นเลี่ยนป้องกันไม่ให้มันเกาะติดกับพื้นผิวของกระทะ.

การอ้างอิง

1. Charles E. Carraher Jr. (2018) โพลีเมอร์สังเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: chemistryexplained.com
2. วิกิพีเดีย (2018) รายชื่อโพลิเมอร์สังเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: en.wikipedia.org
3. มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน (2016) โพลิเมอร์ธรรมชาติกับสังเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: cmu.edu
4. ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ (2018) โพลีเมอร์สังเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: pslc.ws
5. Yassine Mrabet (29 มกราคม 2010) ไนล่อน 3D [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: commons.wikimedia.org
6. พอร์ทัลการศึกษา (2018) สมบัติของพอลิเมอร์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: portaleducativo.net
7. ตำราวิทยาศาสตร์ (23 มิถุนายน 2013) โพลีเมอร์สังเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2018 จาก: textoscientificos.com