Kas yra polimeriniai junginiai?

Kalbant apie polimerus, kai kurie iš mūsų tikriausiai vis dar nežino - išskyrus XII klasės mokinius. Tačiau šis polimeras iš tikrųjų buvo toks artimas mūsų kasdieniam gyvenimui. Įvairiomis formomis. Taip, tūkstančius metų naudojome polimerus, medžio, gumos, medvilnės, vilnos, odos, šilko ir pan. Kasdieniniame gyvenime mes visi turime būti susipažinę su tokiais daiktais kaip plastikiniai puodeliai, kontaktiniai lęšiai, šukos, guminės juostos, keptuvės ir kiti? Na, tai visi polimerai. Maža to, kai kurių polimerų, pavyzdžiui, nukleorūgščių ir baltymų (plaukų, kraujo ir kt.), Yra net mūsų organizme.

Taigi, kas tiksliai vadinama polimeru?

Pats žodis „Polymer“ yra kilęs iš graikų kalbos, kurią sudaro du žodžiai, būtent Poly, reiškiantis daug, ir meros, reiškiantis vienetą ar dalį. Taigi polimerai yra dideli junginiai, kurie susidaro iš daugybės (daugelio) mažų molekulinių vienetų derinio. Šiuos junginius sudarantys molekuliniai vienetai vadinami monomerais. Tai reiškia, kad polimerų junginius sudaro daugybė monomerų.

Polimerų klasifikacija

Polimerai klasifikuojami pagal jų šaltinį, struktūrą, polimerizacijos būdą ir molekulinę jėgą.

Šaltinio polimerai

Remiantis šaltiniu, polimerai skirstomi į 3, būtent natūralius polimerus, sintetinius polimerus ir pusiau sintetinius polimerus.

Natūralūs polimerai

Natūralūs polimerai gaunami iš augalų ir gyvūnų. Pavyzdžiui, baltymai, celiuliozė, krakmolas, derva ir kiti.

Sintetiniai polimerai

Sintetiniai polimerai yra dirbtiniai polimerai, gaminami laboratorijoje. Pavyzdžiai: polietilenas, nailonas 66 ir „Buna-S“.

Pusiau sintetiniai polimerai

Pusiau sintetiniai polimerai yra natūralūs polimerai, turintys cheminių modifikacijų. Pavyzdys: vulkanizuotas kaučiukas ir celiuliozės acetatas.

Polimerai pagal struktūrą

Remiantis jo struktūra, polimerai skirstomi į tris, ty tiesinius polimerus, šakotos grandinės polimerus ir kryžminius arba tinklinius polimerus.

Linijiniai polimerai

Linijiniuose polimeruose monomerai yra susieti ilgomis, tiesiomis grandinėmis. Polimerinės grandinės dažniausiai sukrauna viena ant kitos ir sudaro gerai supakuotą struktūrą.

Linijiniai polimerai turi didelį tankį, didelį atsparumą tempimui ir aukštą lydymosi temperatūrą. Pavyzdžiai: didelio tankio polietilenas, polivinilchloridas, nailonas 6 ir kt.

Šakotieji grandinės polimerai

Šis polimeras susideda iš šoninės monomerų vienetų grandinės, pritvirtintos prie pagrindinės grandinės. Dėl šio išsišakojimo šakotos grandinės polimerai negali būti sandariai išdėstyti. Šis polimeras turi mažą tankį, mažą atsparumą tempimui ir žemą lydymosi temperatūrą. Šakotosios grandinės polimero pavyzdys yra mažo tankio polietilenas.

Kryžminių obligacijų polimerai

Tinkliniai polimerai taip pat žinomi kaip audinių polimerai. Šis polimeras yra ne tik kietas, bet ir standus bei trapus. Pvz .: Bakelit, melaminas, formaldehido derva.

Polimerai, pagrįsti polimerizacijos režimu

Pagal polimerizacijos būdą polimerai skirstomi į du, būtent adityvinius polimerus ir kondensacinius polimerus. Tada papildomi polimerai skirstomi į dar du, būtent kopolimerus ir homopolimerus.

Papildymo polimerai

Adityviniai polimerai susidaro pridedant monomerų, nepašalinant šalutinių produktų molekulių. Adityvo polimero monomerai yra nesotieji junginiai. Pavyzdys: polietileno teflonas ir kiti.

Homopolimerai

Polimerizacijos polimerai, susidarantys polimerizuojant vienos rūšies monomerus. Pavyzdžiai: polivinilchloridas, polipropilenas, polietilenas

Kopolimerai

Adityviniai polimerai susidaro dviejų skirtingų tipų monomerų polimerizacijos būdu. Pavyzdys: „Buna-S“, „Buna-N“ ir kt.

Kondensaciniai polimerai

Kondensacijos polimerai susidaro kondensuojant du skirtingus monomerus, išskiriant mažas molekules, tokias kaip vanduo, alkoholis ir vandenilio chloridas, arba be jų.

Kondensacinio polimero monomerai turi bent dvi funkcines grupes. Pvz .: Bakelit, Nylon 66, Terylene ir kt.

Polimerai, pagrįsti molekuline jėga

Remiantis molekuliniu stiliumi, polimerus galima suskirstyti į elastomerus, pluoštus, termoplastinius polimerus ir termoreaktingus polimerus.

Elastomeras

Elastomeruose polimero grandinės laikomos silpnomis tarpmolekulinėmis jėgomis. Silpna jėga leidžia ištempti polimerą. Polimero grandinė turi daugybę kryžminių jungčių, kurios padeda polimerui grįžti į pradinę formą. Pavyzdys: Buna-S, Buna-N, neoprenas.

Pluoštas

Pluoštuose polimero grandinės laikomos kartu stipriomis antermolekulinėmis jėgomis (vandenilio jungtys arba dipolio ir dipolio sąveika). Stipri jėga suteikia jai kristalinių savybių.

Pluoštas yra panašus į verpalą, kurio atsparumas tempimui ir modulis yra didelis. Pavyzdys: poliamidas (nailonas 66) ir poliesteris (terilenas).

Termoplastikas

Termoplastiniai polimerai turi linijines arba šiek tiek šakotas polimerų grandines. Tarpmolekulinės traukos yra tarpinės tarp elastomero ir pluošto.

Termoplastiniai polimerai gali būti pakartotinai minkštinami kaitinant ir kietėjant aušinant, mažai keičiant savybes. Šio tipo polimerai gali būti suformuoti norima forma. Pavyzdžiai: polietilenas, polistirenas, polivinichloridas ir kt.

Kadangi termoplastikai neturi kryžminių jungčių, tarpmolekulinės jėgos, egzistuojančios tarp polimerų grandinių, lengvai nutrūksta kaitinant. Todėl juos galima suformuoti į bet kokią norimą formą.

Termoreaktyvus

Termoreaktyvūs polimerai yra polimerinės grandinės, kurios yra susietos arba yra labai išsišakojusios. Šildant formoje, polimero grandinė išsiplečia kryžminio ryšio. Termoreaktyvūs polimerai kaitinantis nuolat keičiasi. Termoreaktyvūs polimerai nėra pakartotinai naudojami kaip termoplastiniai polimerai. Pavyzdžiai: Bakelit, derva, karbamido formaldehidas ir kt.

Polimerizacijos reakcija

Yra dviejų tipų polimerizacijos reakcijos, tai yra adityvinė polimerizacija ir kondensacijos polimerizacija.

Papildymo polimerizacija

Be to, polimerizacijos metu monomerai jungiasi nepašalinant jokių produkto molekulių. Monomerai yra nesotieji junginiai ir jų dariniai. Prie grandinės pridedami monomerai, dėl kurių padidėja grandinės ilgis.

Adityvūs polimerai paprastai nėra chemiškai reaktingi. Taip yra dėl labai stiprių CC ir CH ryšių. Dėl to labai sunku perdirbti adityvius polimerus. Arba, kitaip tariant, adityvusis polimeras nėra biologiškai skaidomas.

Papildoma polimerizacija vyksta per du mechanizmus, būtent laisvųjų radikalų mechanizmą ir joninį mechanizmą. Tačiau laisvųjų radikalų mechanizmas yra labiau paplitęs. Nesotieji junginiai ir jų dariniai laikosi laisvųjų radikalų mechanizmo. Norint sukurti laisvuosius radikalus, reikalingas iniciatorius. Tai apima tretinį benzoilo peroksidą ir butilo peroksidą.

Laisvųjų radikalų polimerizacija : nesotieji junginiai ir jų dariniai polimerizuojasi šiuo metodu. Tai atsitinka laisvuosius radikalus generuojančiuose iniciatoriuose, tokiuose kaip benzilo peroksidas, tretinis butilo peroksidas ir kt. Polimerizacija apima šiuos veiksmus:

i) Grandinės inicijavimas : Organiniai peroksidai homoliziškai dalijasi, kad susidarytų laisvieji radikalai, kurie veikia kaip iniciatoriai. Iniciatorius prideda prie anglies dvigubus ryšius, kad susidarytų nauji laisvieji radikalai.

(ii) Grandinės sklidimas : laisvieji radikalai prideda dvigubus monomerinius ryšius, kad susidarytų didesni laisvieji radikalai. Šis procesas tęsiasi tol, kol radikalai nebus sunaikinti

iii) Grandinės nutraukimas : grandinė baigiasi susijungus dviem laisviesiems radikalams.

Kondensato polimerizacija

Taikant šį metodą, pašalinant kai kurias paprastas molekules, tokias kaip vanduo, alkoholis ir kt., Kondensuojami du ar daugiau bifunkcinių monomerų. Kiekvieno žingsnio sandauga vėlgi yra dvifunkcio tipo ir seka tęsiasi. Kadangi kiekvienas žingsnis lemia skirtingą ir nepriklausomą funkcionalizacijos tipą, šis procesas taip pat žinomas kaip augimo polimerizacija.