// //
Дом arrow Научная литература arrow ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА arrow Полимеры составляют основу всей живой материи - растений и животных
Полимеры составляют основу всей живой материи - растений и животных
– это высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из большого количества звеньев одинаковой структуры, взаимодействующих друг с другом посредством ковалентных связей с образованием макромолекул.

Полимеры составляют основу всей живой материи - растений и животных. В самостоятельную группу веществ полимеры были выделены в начале XX в., когда появилась реальная возможность получать их химическим путем. Первоначально синтетические вещества использовались как заменители известных природных полимеров; древесины, каучука, шелка. Развитие промышленности полимерных материалов в последние десятилетия привело к появлению широкого спектра совершенно новых веществ - пластмасс и эластомеров, многие из которых имеют свойства, отличные от свойств любых природных полимеров.

Изготовление синтетических материалов началось около 1840 г. Первые 100 лет развитие в этой области происходило очень медленно и практически не имело промышленного значения, но приблизительно с 1940 г. техника изготовления синтетических материалов начала бурно развиваться.

По составу основной цепи макромолекул полимеры разделяют на три группы: а) карбоцепные полимеры – макромолекулярные цепи полимера состоят лишь из атомов углерода; б) гетероцепные полимеры, в состав цепей которых входят кроме атомов углерода еще атомы кислорода или серы, азота, фосфора и т.п.; в) элементоорганические полимеры, в основные цепи которых могут входить атомы кремния, алюминия, титана и других элементов, имеющие кремнийкислородные, силоксановые связи.

Полимеры могут иметь линейное, разветвленное или сетчатое (трехмерное) строение, что определяет физико-механические и химические свойства полимеров. Макромолекулы полимеров линейного строения вытянуты в виде цепей, связанных между собой слабыми силами межмолекулярного взаимодействия (рисунок). Для разветвленных полимеров характерно наличие мономерных звеньев, ответвленных от основной цепи макромолекулы (рисунок). Сетчатые (трехмерные) структуры полимеров характеризуются тем, что прочные химические связи между цепями («сшивка» отдельных линейных или разветвленных цепей полимера) приводят к образованию единого пространственного каркаса (рисунок).

Полимеры с макромолекулами линейного или разветвленного строения плавятся при нагревании с изменением свойств и растворяются в соответствующем органическом растворителе, а при охлаждении вновь затвердевают. Такие полимеры, способные многократно размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении, называются термопластичными (термопласты). Напротив, полимеры с макромолекулами трехмерного строения имеют повышенную устойчивость к термическим и механическим воздействиям, не растворяются в растворителях, а лишь набухают. Такие полимеры не могут обратимо размягчаться при повторном нагревании и носят название термореактивных полимеров (реактопласты).

К первой группе - термопластам, нашедшим наибольшее применение для изготовления пластмассовых строительных изделий, относятся следующие пластмассы:

полиэтилены, получаемые при высоком, среднем и низком давлениях, и их сополимеры с другими полиолефинами, а также радиационно или химически сшитый полиэтилен;

полипропилены (гомополимер, блоксополимер, рандом сополимер);

полибутен;

поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид;

фторполимеры.

Ко второй группе - реактопластам относятся полимеры, которые в процессе формования в изделие отверждаются и в отличие от термопластов теряют способность к повторному формованию. Обычно реактопласты в чистом виде не применяются, а используются в качестве компонентов композитных материалов в сочетании со стеклянными, углеродными, полимерными и другими волокнами. Наиболее широко используемыми отверждающимися полимерными материалами являются эпоксидная и полиэфирная смолы.

Вследствие многообразных структурообразующих факторов разработано огромное число различных полимеров с разнообразнейшими свойствами, а ученые приобрели возможность «конструировать» материалы с заранее заданными свойствами.

Из всего многообразия свойств полимеров следует выделить два: высокую химическую стойкость и особенность старения полимеров под воздействием нагрузок, температуры транспортируемой и окружающей среды, которые приводят со временем к изменению свойств.

Способность термопластов к значительным деформациям при нагревании без разрушения используется при изготовлении изделий и полуфабрикатов способами экструзии (непрерывного выдавливания), литья под давлением, деформирования (формования) заготовки, а также способом сварки. Однако при повышении температуры свойства термопластов как конструкционного материала изменяются: снижается их способность сопротивляться действующим внешним силовым нагрузкам.

Высокомолекуляр­ные соединения характеризуются не только структурой молекул, но и моле­кулярной массой. Полимеры обычно имеют молекулярную массу свыше 5000 единиц; высокомолекуляр­ные соединения с меньшей молекулярной массой называют олигомерами. По мере увеличения молекулярной массы полимера растворимость его в органических раствори­телях снижается, несколько снижается эластичность, однако прочность зна­чительно возрастает.

Свойства многих полимеров неразрывно связаны с величиной молеку­лярной массы и межмолекулярных сил, которые слабее обычных валентных связей. При увеличении молекулярной массы полимера суммарный эффект межмолекулярных сил становится ощутимым, поскольку их источником яв­ляется каждый атом. В этой связи возрастающая роль межмолекулярных сил при повышении молекулярной массы качественно отличает полимеры от низкомолекулярных соединений.

Белов В.В. Конспект лекций по курсу Вяжущие вещества

б

 

в

 

а

 

Рис. 9. Схематическое строение макромолекул полимеров с линейной (а), разветвленной (б), сетчатой (в) структурой

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.