img

Природні і штучні органічні полімери

Навігація:
Головна всі категорії → Будівельне матеріалознавство

Полімерами називають високомолекулярні речовини, молекули яких складаються з величезної кількості структурних ланок, що взаємодіють один з одним за допомогою ковалентних зв'язків з утворенням макромолекул. Макромолекули у багато тисяч разів перевищують розміри звичайних молекул. Так, наприклад, якщо молекула води складається з трьох атомів, а її молекулярна маса дорівнює 18 одиницям, або якщо молекула кальциту СаСОз складається з п'яти томів, а молекулярна маса цього мінералу дорівнює 100, то молекулами-а вЬ1СОкомолекулярних речовин містять десятки і сотні тисяч атомів , а їх молекулярна маса досягає значень, які висловлюються десятками і сотнями тисяч одиниць. Так, у природного полімеру - целюлози вона дорівнює 300 000 і більше, у штучних органічних полімерів, наприклад у поліетилену низького тиску, коливається в межах від 26 000 до 150 000, у поліізобутилену, полівініл-лацетата, політетрафторетилену і інших - до 500 000- 550 000 і більше, перевищуючи іноді один мільйон одиниць.

Полімери поділяють на органічні та неорганічні. Головна особливість органічних полімерів, що відрізняє їх від неорганічних, полягає в наявності в макромолекулах атомів вуглецю. У неорганічних високомолекулярних з'єднаннях (полімери) атомів вуглецю не міститься. Органічні і неорганічні полімери поділяють на природні та штучні. У цьому розділі розглядаються полімери органічні і переважно штучні; що стосується органічних природних полімерів, то вони використовуються в будівництві значно рідше. Серед них заслуговує на увагу деревина. Утворюють її целюлоза і лігнін є типовими прикладами природних полімерів.

В результаті впливу на целюлозу хлоретілом в присутності їдкого лугу або іншими реагентами отримують етілцеллюло-зу, метилцеллюлозу і бензілцеллюлозу. Ці прості ефіри целюлози не відрізняються високими технічними властивостями, але використовуються для виготовлення лаків, що клеять речовин, антикорозійного покриття і оболонок. У будівництві найчастіше застосовують складні ефіри целлюлози- нитроцеллюлозу і ацетилцелюлозу. З нітроцелюлози виготовляють целулоїд як найпростіший вид пластику, але, на жаль, досить пального і тому в будівництві не використовується. Другий складний ефір-ацетилцелюлозу застосовують при виготовленні органічного скла, але в більшій мірі - при виготовленні лаків по дереву і металу, так як вони утворюють водонепроникні і досить міцні покриття.

З інших природних органічних речовин слід відзначити білкові продукти і бонську кров. На їх основі отримують відповідно Галалу і альбумін. Перший служить для виробів, другий - для отримання клею при виробництві фанери. Крім того, вихідна речовина застосовують при виробництві піноутворювача ЦК, використовуваного в бетонах. До природних Полимерам відносяться також бавовна, шерсть, шкіра, каучук і ін. Найбільш значущими в будівництві є природні каучуки, про Дешевше їх замінити синтетичними каучуками або каучукооб-Разньщі полімерами.

Переважна більшість полімерів - штучні. Їх отримують за допомогою синтезу простих низькомолекулярних речовин, званих мономерами. За складом основному ланцюзі макромолекул органічні полімери поділяються на карбоцепні, гетероцепні і елементоорганіческіе.

Мал. 11.1. Будова молекул полімерів:
а - лінійна структура; б - розгалужена структура; в - структура просторового полімеру

Органічні полімери в твердому стані мають зазвичай аморфну ​​структуру. Однак існують полімери, які в твердому стані характеризуються кристалічної або аморфно-кристалічної структурами.

Залежно від способу отримання полімери поділяють на дві групи: полімеризації (термопласти) і поліконденсаційні (реактопласти).

Полімеризації полімери отримують полімеризацією вихідних мономерів з розкриттям кратних зв'язків ненасичених вуглеводнів і з'єднанням елементарних ланок мономера в довгі ланцюги. Оскільки при полімеризаціїмономерів атоми і їх угруповання не отщепляются, то побічних продуктів в реакціях не утворюється, а хімічний склад мономера і полімеру залишається однаковим. В полімеризації можуть брати участь два і більше мономерів, тоді її називають сополимеризацией, а продукт - сополімером.

Поліконденсаційні полімери отримують в процесі об'єднання (поліконденсації) двох або декількох низькомолекулярних речовин. При протіканні реакцій утворюється не тільки основний продукт, а й побічні сполуки - вода, спирт і ін., Так що хімічний склад полімеру завжди відрізняється від хімічного складу вихідних продуктів поліконденсації.

Використовувані в обох процесах виробництва полімерів вихідні сировинні мономери, здатні за певних умов з'єднуватися один з одним, отримують при переробці природних і нафтових газів, кам'яного вугілля, аміаку, вуглекислоти та інших речовин. У міру протікання процесів полімеризації і Полікон-Денсаціі зростає число атомів в утворених макромолекулах і зростає молекулярна маса формуються полімерів. Спочатку утворюються речовини з ще порівняно невисокою молекулярною масою (до 5000 одиниць), звані олигомерами, по консистенції - смолообразниє. Речовини з більш високою молекулярною касою називаються полімерами, розчинність, а також еластичний-0сть яких знижуються, але зростає міцність - одне з найважливіших властивостей полімеру внаслідок зростаючого ефекту деист-вия міжмолекулярних сил при зростанні молекулярної маси, що до речі, відсутня в звичайних органічних речовинах типу бітуму та дьогтю. Слід зазначити, що на властивості полімеру істотно впливає і водневий тип зв'язку, особливо коли водо-род безпосередньо пов'язаний з киснем або азотом (ОН, NH2 та ін.). Водневий зв'язок, хоча і слабкіше ковалентної, але значно міцніше міжмолекулярних (ван дер Ваальсових) сил тяжіння.

Технічною характеристикою багатьох полімерів служать сліду. ющие властивості: термічні - температура розм'якшення і теплостійкість, температури склування і текучості; механічні - міцність, деформативність і поверхнева твердість; хімічні - атмосферостойкость і опірність деструкції. Кожне з цих властивостей визначається стандартними методами, що викладені у відповідних лабораторних практикумах по полімерних матеріалів. Зокрема, температуру розм'якшення визначають за методом Кремер-Сарнова (рис. 11.2) або по «КиШ», теплостійкість - на приладах Мартенса або Віка (рис. 11.3), температури склування і текучості - за методом Каргина, а механічні властивості полімерів аморфного будови - за допомогою діаграм відносних деформацій (рис. 11.4).

Мал. 11.2. Прилад Кремер-Сарнова

Мал. 11.4. Термомеханічна крива термопластичних полімерів

Поряд з позитивними властивостями полімерів - малої середньою щільністю, низьку теплопровідність, високу хімічну і атмосферної стійкістю, високою міцністю і ін. - вони з позицій якості будівельних матеріалів володіють і рядом недоліків - низькою теплостійкістю, малою поверхневою твердістю, невисоким модулем пружності, значною ползучестью, схильністю до старіння, а також високою вартістю. Вона може бути дещо знижена за рахунок застосування в полімерах наповнювачів і добавок.



Схожі статті:
Будівельні терміни та визначення

Навігація:
Головна всі категорії → Будівельне матеріалознавство


Головна → Довідник → Статті → Блог Форум

Популярные новости
Шумоизолируем стены и перекрытия потолка в каркасном доме
Комфортная атмосфера личного пространства деревянного дома во многом зависит от качественной звукоизоляции. Несмотря на то, что дерево хороший проводник шума, каркасный дом достаточно тихий. Это обусловлено
Звукоизоляция квартиры своими руками: как сделать шумоизоляцию стен, пола и потолка
Многих жителей многоквартирных домов волнует вопрос шумных соседей. Особенно остро стоит этот вопрос для жителей панельных домов, где стены тонкие и хорошо пропускают звук. Сегодня мы расскажем, как делается
Звукоизоляция пола в деревянном доме своими руками — пошаговые инструкции! — Своими руками
Старые деревянные дома сейчас уже редкость, но мода на здоровый образ жизни и экологию привела к тому, что этот тип жилья стал востребованным. Дачи и загородные дома часто строятся из дерева, и их владельцам
Звукоизоляция пола в деревянном доме
Старые деревянные дома сейчас уже редкость, но мода на здоровый образ жизни и экологию привела к тому, что этот тип жилья стал востребованным. Дачи и загородные дома часто строятся из дерева, и их владельцам
Межэтажное утепление и звукоизоляцияв деревянном доме: выбор материала и технология работ
Содержание статьи: Чердачное перекрытие частного дома из дерева должно обладать хорошими теплоизоляционными и звукоизолирующими характеристиками. Если коттедж одноэтажный, то добиться этого достаточно
Звукоизоляция стен своими руками от соседей в квартире, в деревянном доме и пр, материалы, видео
Звук оказывает заметное влияние на нашу психику, эмоциональное и физическое состояние. Если в работе, отдыхе или на досуге вас сопровождает даже незначительный шум, это приводит к стрессу, снижению остроты
Шумоизоляция
огда о жилом доме говорят как об элитном объекте, подразумевается, что его потребительские свойства по основным критериям, характерным для жилого здания, существенно выше аналогичных параметров типового
Самый лучший материал для шумоизоляции стен
Практически каждый человек после проведенной за стенами фасада с панелями под дерево бессонной ночи задается вопросом, насколько качественна в его доме шумоизоляция стен, является ли предлагаемые в настоящее
Звукоизоляция стен в деревянном доме что лучше
Надежная шумоизоляция стен в деревянном доме должна монтироваться в процессе основного строительства. Материалы, значительно снижающие уровень проникающего шума, очень часто используются и как утеплитель
Звукоизоляция квартиры в панельном доме
Те, кто живет в панельном доме, каждый день сталкивается с плохой шумоизоляцией своей квартиры, то соседи громко гуляют, то кто-то на 5 этаже дрелью работает. И у всех появляется желание – сделать звукоизоляцию
Все новости