Synthetische polymeren

We leggen uit wat synthetische polymeren zijn, hun kenmerken, toepassingen, typen en geven verschillende voorbeelden

Synthetische polymeren van verschillende kleuren

Wat zijn synthetische polymeren?

Polymeren zijn stoffen gevormd door zeer grote moleculen die macromoleculen worden genoemd, die zijn samengesteld uit veel repetitieve eenheden die aan elkaar zijn gekoppeld die monomeren worden genoemd.

De synthetische polymeren Het zijn eenvoudigweg kunstmatig gesynthetiseerde polymeren in een laboratorium of in een chemische fabriek, met behulp van verschillende soorten monomeren en katalysatoren.

In eenvoudige bewoordingen zijn synthetische polymeren allemaal industriële plastic materialen. De eerste die werd gesynthetiseerd was de Baquelita, en vandaag zijn er honderden gevormd door verschillende soorten monomeren en met zeer specifieke fysische en chemische eigenschappen.

Sommige vonden aanvankelijk plaats van steenkool en zijn derivaten, maar vandaag worden ze voornamelijk gesynthetiseerd uit olie. In feite vertegenwoordigen ze een van de belangrijkste producten in de hele petrochemische industrie.

Kenmerken van synthetische polymeren

Ze zijn meestal erg chemisch inert

Veel synthetische polymeren zijn verzadigde koolwaterstoffen, die heel weinig reactief zijn. In feite reageren ze meestal niet met sterke zuren zoals salpeterzuur of zwavel, of sterke basen, noch met oxidatiemiddelen zoals kaliumpermanganaat.

De meeste zijn onoplosbaar in water maar oplosbaar in polaire oplosmiddelen

Dit komt omdat de meeste synthetische polymeren apolaire organische verbindingen zijn. Bovendien maakt de grote omvang van macromoleculen het moeilijker om ze op te lossen in elk oplosmiddel, maar sommige apolaire organische oplosmiddelen zoals koolstoftetrachloride of cyclohexan kunnen ze oplossen.

De meeste zijn brandbare organische verbindingen

Omdat de overgrote meerderheid van synthetische polymeren organische verbindingen zijn, kunnen ze de verbrandingsreactie ondergaan. Dat wil zeggen, ze kunnen branden in aanwezigheid van zuurstof.

De meeste leiden geen elektriciteit

De afbeelding toont het gebruik van synthetische polymeren als elektrische isolatoren

Dit komt omdat ze voor het grootste deel geen verplaatst elektronen hebben die van de ene plaats naar de andere kunnen gaan in aanwezigheid van een spanningsverschil. In feite zijn de meeste elektrische isolerende materialen voor gemeenschappelijk gebruik gemaakt van synthetische polymeren.

Het kan u van dienst zijn: Einstenio (s): structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Het zijn slechte thermische geleiders

Net zoals ze slechte elektrische geleiders zijn, zijn ze ook slechte hitte.

Het zijn meestal amorfe vaste stoffen

Het gebeurt meestal dat de moleculen die een polymeer vormen niet allemaal hetzelfde zijn, en ze zijn ook extreem lang. Dit maakt het erg moeilijk om kristallijne structuren te vormen, zodat ze meestal amorfe vaste stoffen vormen.

Ze kunnen zeer gevarieerde mechanische eigenschappen hebben

In termen van mechanische eigenschappen kunnen polymeren worden gesynthetiseerd voor bijna elke behoefte:

• Sommige zijn erg moeilijk, terwijl anderen erg zacht zijn.
• Sommige zijn elastisch en flexibel, terwijl anderen rigide zijn.
• Er zijn synthetische polymeren die zeer resistent zijn tegen spanning, terwijl anderen gemakkelijk worden gesplitst wanneer ze worden onderworpen aan spanning.
• Sommigen zijn meestal erg bestand tegen impact en anderen niet.

Ze hebben relatief lage smeltpunten

In vergelijking met veel andere stoffen zijn de smeltpunten van polymeren laag. De meeste van hen hebben echter geen gedefinieerd fusiepunt. In plaats daarvan hebben ze een temperatuur waarin ze van een kristallijne toestand gaan naar een vaste amorfe, die een glasachtige overgangstemperatuur wordt genoemd.

Ze zijn weinig dicht

Het gebrek aan orde in de structuur van de vaste kunststoffen zorgt ervoor dat de polymeermoleculen meer volume bezetten dan ze konden bezetten, wat recent dicht. Velen van hen zijn nog minder dicht dan water.

Ze zijn niet biologisch afbreekbaar

Vanwege hun lage chemische reactiviteit ontbinden synthetische polymeren zich niet spontaan in de omgeving, en zeer weinig micro -organismen kunnen ze afbreken. Om deze reden gaan ze meestal vele jaren in de omgeving mee.

Synthetische polymerentoepassingen

Synthetische polymeren hebben eindeloze toepassingen op alle gebieden:

• In de textielindustrie: Synthetische vezels zoals nylon en polyester, evenals vele anderen, zijn gemaakt van synthetische polymeren.
• In de bouwsector: Bijna alle waterleidingen, elektriciteitskanalen, elektrische schakelaars en de elektrische bedrading -isolator die in de constructie wordt gebruikt, zijn gemaakt van synthetische kunststoffen of polymeren.
• In de voedingsindustrie: Dankzij hun lage chemische reactiviteit en water- en gas ondoordringbaarheid worden kunststoffen gebruikt in alle soorten voedselverpakkingen zoals waterflessen en frisdranken, onder andere.
• Medische toepassingen: Synthetische polymeren worden aangetroffen in alle soorten medische instrumenten, evenals in medicatie -verpakkingen, in verschillende soorten prothesen en meer.
• Elektronica -toepassingen: De meeste circuits die deel uitmaken van al onze elektronische apparaten zijn gebouwd op een plaat of matrix gemaakt van een synthetisch polymeer.
• In productie en prototyped: Synthetische polymeren vormen de basis van alle producten die zijn vervaardigd door de plastic industrie en in 3D -printen.

Kan u van dienst zijn: Hume-rothery-regels

Soorten synthetische polymeren

Synthetische polymeren zijn zeer gevarieerd en er zijn verschillende manieren om ze te classificeren. De belangrijkste zijn:

Volgens zijn structuur

• Lineair: Lineaire synthetische polymeren bestaan ​​uit lange monomeerketens verenigd na elkaar zonder het verschijnen van vertakkingen.
• Vertakt: In tegenstelling tot de lineaire hebben deze polymeren lange centrale ketens, maar hebben ook andere kortere zijketens die gevolgen vormen.
• Ingeboren: Deze synthetische polymeren bestaan ​​uit lineaire of vertakte polymeren waarin de hoofdketens aan elkaar zijn gekoppeld door andere kortere ketens die aanleiding geven tot een netwerk.

Volgens de gebruikte monomeren

• Homopolymeren: Ze zijn die gevormd door een enkel type monomeer, zoals in het geval van polyethyleen.
• Copolymeren: Het zijn polymeren van slechts 2 verschillende monomeren. Een voorbeeld is het zwerfbutadieenrubber (SBR).
• Heteropolymeren: Ze zijn die gevormd door meer dan twee verschillende monomeren. Een voorbeeld is acrylonitril-butadieen-styreen plastic (ABS).

Volgens hun fysieke eigenschappen

• Thermoplastisch: Zij zijn die die kunnen worden verwarmd om te smelten en af ​​te koelen opnieuw hun eigenschappen behouden.
• Thermo -Endured: Zij zijn degenen die, bij het opwarmen, worden omgezet in hardere en meer resistente polymeren voor de vorming van nieuwe banden tussen de ketens.
• Elastomeren: Het zijn elastische polymeren zoals siliconen.

Volgens het type link tussen monomeren

• Polyolephins: Ze worden gevormd door de Unie van onverzadigde koolwaterstoffen zoals ethyleen.
• Polyesters: Zij zijn die waarin monomeren worden gekoppeld door condensatie tussen een zuur en een alcohol.
• Polieters: In deze gevallen zijn de monomeren verbonden door middel van een zuurstofatoom.
• Polyamides: Monomeren zijn gekoppeld aan condensatie tussen een zuur en een amine.
• Acryl -polymeren: Ze zijn een familie van polymeren afgeleid van acrylzuur en hun esters.
• Vinylpolymeren: Ze zijn vergelijkbaar met polyolephines maar met substituenten zoals chloor of fluoride.
• Polyurethanen: Het zijn polymeren afgeleid van isocianaat.

Kan u van dienst zijn: kobalthydroxide

Voorbeelden van synthetische polymeren

• La Baquelita: Het eerste synthetische polymeer. Het is een thermo -eindelijk polymeer.
• Polyethyleen (PE): Het is het meest geproduceerde en gebruikte polymeer wereldwijd.
• Polypropyleen (PP): Het wordt gebruikt in industriële vezels, plastic zakken en voedselcontainers.
• Polystirene (PE): Het is het voorkeursmateriaal voor plastic bestek.
• Vinylpolychloride (PCV of PVC voor zijn acroniem in het Engels): Het wordt gebruikt in pijpen, stoffen, flessen en vinylvloeren.
• Het nylon: Het is een polyamide dat wordt gebruikt in elastische stoffen.
• Teflon of polytetrluorethyleen (PTFE): Het is een zeer populair anti -aanbakmateriaal.
• Thermoplastisch polyurethaan (TPU): Het is een zacht synthetisch polymeer vergelijkbaar met natuurlijk rubber.