Najważniejsze polimery
description
Transcript of Najważniejsze polimery
Otrzymywanie, właściwości i zastosowanie
Co to są polimery?
Plastik, a dokładniej tworzywo sztuczne, zaliczamy do polimerów. Polimerem jest także białko, bawełna czy celuloza. Te ostatnie związki to jednak polimery naturalne. Ale zarówno polimery naturalne, jak i syntetyczne, zbudowane są według tej samej zasady. Wiele pojedynczych cząsteczek połączonych jest ze sobą w długie łańcuchy. Taką pojedynczą cząsteczkę nazywamy monomerem (lub merem)
Co to jest reakcja polimeryzacji?
Mechanizm otrzymywania polimerów polega na rozerwaniu jednego z wiązań pomiędzy atomami węgla i utworzeniu nowego z inną cząsteczką. Reakcja ta, zwana polimeryzacją, przebiega zawsze z udziałem katalizatora. Ułatwia on bowiem rozerwane wiązania.
Najważniejsze polimery
polietylen (PE)polipropylen (PP)polistyren (PS,
styropian)politetraftalan
glikolu etylowegopolichlorek winylunylon
kauczuk syntetyczny
politetrafluoroetylen (teflon)
polimetakrylan metylu
Polietylen (PE, politen, alkaten)Polietylen jest to produkt polimeryzacji
etylenu. Charakteryzuje się dobrymi własnościami dielektrycznymi, odpornością na działanie kwasów, zasad i rozpuszczalników, a także niskich temperatur oraz łatwością barwienia się na żywe kolory.
Monomer polietylenu.
Polietylen (PE, politen, alkaten)Zastosowanie:w przemyśle
farmaceutycznym i spożywczym jako opakowanie z cienkiej folii
w przemyśle chemicznym do sporządzania powłok i przewodów
produkcja zabawekprodukcja pojemników
Polipropylen (PP, polipropen)Polipropylen jest to produkt polimeryzacji
propenu. Ma on dobre właściwości dielektryczne, jest całkowicie odporny na działanie kwasów, zasad, soli, a także rozpuszczalników organicznych, niewrażliwy na działanie wody oraz trudno się go barwi.
Monomer polipropylenu.
Polipropylen (PP, polipropen)Zastosowanie:wyrób kształtek
używanych w przemyśle elektrotechnicznym, meblowym, samochodowym
wyrób rur, folii, włókien oraz siatek i nici chirurgicznych
produkcja wykładzinzbiorniki na chemikaliakanistrybutelkiobudowy akumulatorów
Polistyren (PS, styropian)Polistyren jest to produkt polimeryzacji
styrenu. Charakteryzuje się odpornością na działanie wody oraz większości kwasów i zasad, ma bardzo dobre własności dielektryczne, mało odporny na uderzenie oraz łatwo barwi się na żywe kolory.
Monomer polistyrenu.
Polistyren (PS)Zastosowanie:wyrób galanterii,
zabawek oraz płyt piankowych (styropianu)
obudowy sprzętu elektronicznego
izolatory budowlanetacki i kubki
spożywcze
Politereftalan glikolu etylowegoPolitereftalan glikolu etylowego jest
to produkt polikondensacji glikolu z kwasem tereftalowym. Jest odporny na działanie rozcieńczonych kwasów, rozpuszczalników, środków bielących, a także niskich i podwyższonych temperatur, ma bardzo dobre właściwości mechaniczne, wytrzymałościowe i dielektryczne oraz niewielką chłonność wilgoci.
Politereftalan glikolu etylowegoZastosowanie:wyrób włókien
syntetycznych: terylen, tergal, elana
produkcja błon, płyt, podkładek, rur
jako materiał opakowaniowy, np. na butelki plastikowe do napojów (zazwyczaj jednorazowego użytku)
Polichlorek winylu (PCW, PVC)Polichlorek winylu jest to produkt
polimeryzacji chlorku winylu. Jest odporny na działanie kwasu solnego i siarkowego o stężeniu do 50%, rozcieńczonego kwasu azotowego i rozcieńczonego alkoholu, nie rozpuszcza się w alkoholu i benzynie.
Synteza polichlorku winylu.
Polichlorek winylu (PCW, PVC)Zastosowanie:budowa instalacji
wodociągowych i kanalizacyjnych, naczyń kwasoodpornych
wyrób płaszczów przeciwdeszczowych i galanterii
produkcja paneli podłogowych
płyty winyloweizolacja kabli
NylonNylon ma bardzo dużą wytrzymałość na rozciąganie,
można go barwić, ma niską rozszerzalność cieplną, dobrą odporność chemiczna na oleje, tłuszcze, smary, benzynę, odporny na ścieranie, charakteryzuje go duża sztywność, twardość oraz wytrzymałość mechaniczna, zdolność tłumienia drgań i odporność na uderzenia oraz dobra obrabialność (cięcie, toczenie, frezowanie).
SStruktura nylonu 6 i nylonu 66.
NylonZastosowanie:produkcja:• tkanin • pończoch• rajstop• strun do gitar • piłek do koszykówki • plecaków• lin
Kauczuk syntetycznyKauczuk syntetyczny jest to produkt
polimeryzacji emulsyjnej butadienu ze styrenem. Ma właściwości zbliżone do kauczuku naturalnego, jest bardzo plastyczny.
Kauczuk syntetycznyZastosowanie:podstawowy składnik
sztucznej gumyprodukcja elastycznych
tkanin, linprzemysł obuwniczyprzemysł elektronicznyprzemysł chemicznyprzemysł samochodowy
Politetrafluoroetylen (PTFE, teflon)Jest bardzo interesującym tworzywem sztucznym. Wykazuje
odporność na bardzo ekstremalne temperatury (bardzo wysokie oraz bardzo niskie). Jest chemicznie obojętny, jest także dobrym izolatorem.Jest bardzo śliskim (woskowatym) tworzywem. Współczynnik tarcia teflonu ma wartość zbliżona do lodu. Gdyby kiedyś komuś przyszło do głowy pokrycie drogi tym związkiem, to nie możliwe byłoby normalne chodzenie oraz jeżdżenie po takiej nawierzchni.
PTFE został odkryty przez amerykańskiego naukowca Roya Plunketta roku 1938. Tak jak w większości odkryć, był to czysty przypadek. Naukowiec ten prowadził badania nad substancjami, które mogą być wykorzystane w chłodzeniu lodówek.
Związek ten jest dosyć trudny w obróbce, początkowo był stosowany tylko w przemyśle zbrojeniowym. Po II wojnie światowe teflon stał się bardzo popularny w branży przemysłowej. Dzisiaj ma szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.
Synteza teflonu.
Politetrafluoroetylen (PTFE, teflon)Zastosowanie:reaktory chemicznewyrób artykułów
gospodarstwa domowego (np. patelnie teflonowe), protez naczyniowych, nici chirurgicznych
materiały uszczelniające (np. taśmy)
Polimetakrylan metylu (PMM)Polimetakrylan metylu jest to produkt
polimeryzacji metakrylanu metylu. Jest nierozpuszczalny w wodzie, za to dobrze rozpuszczalny w estrach, można go barwić na różne kolory, łatwo poddaje się recyklingowi, jest odporny na działanie ultrafioletu.
Struktura chemiczna polimetakrylanu metylu.
Polimetakrylan metylu (PMM)Zastosowanie:znany jest jako szkło
organiczneszklenie samochodów,
samolotów, autobusów, łodzi podwodnych
odpowiednio barwiony do protetyki dentystycznej
elementy maszynguzikipręty
Kewlar (PPTA) Kevlar to bardzo popularne dzisiaj tworzywo.
Charakteryzuje się ogromną wytrzymałością. Przy tej samej masie jest 5-krotnie bardziej wytrzymały na rozciąganie niż stal. Liny wykonane z kewlaru są mocne jak stal, lecz – w przeciwieństwie do niej – są lekkie i nie ulegają korozji, gdyż dodatkowo są odporne na różnorodne związki chemiczne. Kewlar to materiał, z którego produkowane są włókna stosowane m.in. w kamizelkach kuloodpornych. Warto tu wspomnieć, że wynalazcą pierwszej na świecie kamizelki kuloodpornej był Polak Jan Szczepanik (oraz Kazimierz Żegleń). Wynalazca ten stał się znany na całym świecie w 1902 roku, gdy kareta wyłożona tkaniną kuloodporną jego pomysłu uchroniła przed bombą i wielce prawdopodobną śmiercią króla Hiszpanii Alfonsa XIII….
Pierwsza na świecie kamizelka kuloodporna podczas testów (1901) - dyr. wiedeńskiej pracowni J. Szczepanika - p. Borzykowski strzela do służącego Jana (rewolwer 7 mm, odległość 3 kroki
Kewlar (PPTA)Zastosowanie:w kaskach i hełmach ochronnych, trampolinach,
wewnętrznych powłokach nart, rakiet tenisowych i kajaków
w turystyce - przy ochronie szczególnie narażonych na uszkodzenia mechaniczne elementów obuwia i odzieży
w motoryzacji - wzmocnienia obręczy i innych elementów rowerów i motocykli
do produkcji żagli jachtów regatowych, lin cumowniczych i kotwicznych