Apropo de Polimeri, unii dintre noi probabil că încă nu știu - cu excepția elevilor din clasa a XII-a. Cu toate acestea, acești polimeri există de fapt atât de aproape de viața noastră de zi cu zi. Sub diferite forme. Da, am folosit polimeri de mii de ani, sub formă de lemn, cauciuc, bumbac, lână, piele, mătase și așa mai departe. În viața de zi cu zi, cu toții trebuie să fim familiarizați cu obiecte precum pahare de plastic, lentile de contact, piepteni, benzi de cauciuc, tigăi și altele nu? Ei bine, toți aceștia sunt polimeri. Nu numai că, unii polimeri sunt prezenți chiar în corpul nostru, de exemplu acizi nucleici și proteine (păr, sânge etc.).
Deci, ce anume se numește polimer?
Cuvântul Polimer în sine provine din limba greacă, care constă din două cuvinte, și anume Poly, care înseamnă mulți, și meros, care înseamnă unitate sau parte. Deci, un polimer este un compus mare care este format din combinația unui număr (multe) unități moleculare mici. Unitățile moleculare care alcătuiesc acești compuși se numesc monomeri. Aceasta înseamnă că compușii polimerici constau din mulți monomeri.
Clasificarea polimerilor
Polimerii sunt clasificați pe baza sursei, structurii, modului de polimerizare și forței moleculare.
Polimeri după sursă
Pe baza sursei, polimerii sunt împărțiți în 3, și anume polimeri naturali, polimeri sintetici și polimeri semisintetici.
Polimeri naturali
Polimerii naturali se obțin de la plante și animale. De exemplu proteine, celuloză, amidon, rășină și altele.
Polimeri sintetici
Polimerii sintetici sunt polimeri artificiali, care sunt fabricați în laborator. Exemple: polietilenă, nailon 66 și Buna-S.
Polimeri semisintetici
Polimerii semisintetici sunt polimeri naturali cu modificări chimice. Exemplu: cauciuc vulcanizat și acetat de celuloză.
Polimeri pe baza structurii
Pe baza structurii sale, polimerii sunt împărțiți în trei, și anume polimeri liniari, polimeri cu lanț ramificat și polimeri încrucișați sau polimeri de rețea.
Polimeri liniari
În polimerii liniari, monomerii sunt legați în lanțuri lungi și drepte. Lanțurile de polimeri se stivuiesc de obicei unul peste celălalt și formează o structură bine ambalată.
Polimerii liniari au densitate mare, rezistență ridicată la tracțiune și punct de topire ridicat. Exemple: polietilenă de înaltă densitate, clorură de polivinil, nailon 6 și altele.
Polimeri cu lanț ramificat
Acest polimer constă dintr-un lanț lateral de unități monomer atașat lanțului principal. Datorită acestei ramificări, polimerii lanțului ramificat nu pot fi aranjați strâns. Acest polimer are o densitate mică, rezistență la tracțiune scăzută și punct de topire scăzut. Un exemplu de polimer cu lanț ramificat este polietilena cu densitate mică.
Polimeri Cross Bond
Polimerii reticulați sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de polimeri tisulari. Acest polimer este nu numai dur, ci și rigid și fragil. De exemplu: Bakelit, Melamină, rășină formaldehidică.
Polimeri pe baza modului de polimerizare
Pe baza modului de polimerizare, polimerii sunt împărțiți în doi, și anume polimeri de adăugare și polimeri de condensare. Polimerii de adiție sunt apoi împărțiți în alți doi, și anume copolimeri și homopolimeri.
Adaos de polimeri
Polimerii de adiție se formează prin adăugarea de monomeri fără eliminarea moleculelor de produs secundar. Monomerii polimerului de adiție sunt compuși nesaturați. Exemplu: Polietilen teflon și altele.
Homopolimeri
Adaos de polimeri formați prin polimerizarea speciilor de monomeri unici. Exemple: clorură de polivinil, polipropilenă, polietilenă
Copolimeri
Polimerii de adiție se formează prin polimerizarea prin adăugare a două tipuri diferite de monomeri. Exemplu: Buna-S, Buna-N și altele.
Polimeri de condensare
Polimerii de condensare sunt formați prin condensarea a doi monomeri diferiți cu sau fără eliberarea de molecule mici, cum ar fi apa, alcoolul și clorura de hidrogen.
Monomerii polimerului condensat au cel puțin două grupări funcționale. De exemplu: Bakelit, Nylon 66, Terylene și altele.
Polimeri pe baza forțelor moleculare
Pe baza stilului molecular, polimerii pot fi împărțiți în elastomeri, fibre, polimeri termoplastici și polimeri termorezistenți.
Elastomer
În elastomeri, lanțurile polimerice sunt ținute împreună de forțe intermoleculare slabe. Forța slabă permite întinderea polimerului. Lanțul polimeric are mai multe legături încrucișate care ajută polimerul să revină la forma inițială. Exemplu: Buna-S, Buna-N, Neopren.
Fibră
În fibre, lanțurile polimerice sunt ținute împreună de forțe antermoleculare puternice (legături de hidrogen sau interacțiuni dipol-dipol). Forța puternică îi conferă proprietăți cristaline.
Fibra are forma unui fir cu rezistență mare la tracțiune și modul ridicat. Exemplu: Poliamidă (nailon 66) și poliester (terilenă).
Termoplastic
Polimerii termoplastici au lanțuri polimerice liniare sau ușor ramificate. Atracțiile intermoleculare sunt intermediare între elastomer și fibră.
Polimerii termoplastici pot fi înmuiați în mod repetat la încălzire și întăriți la răcire, cu modificări reduse ale proprietăților. Polimerii de acest tip pot fi formați în forma dorită. Exemple: polietilenă, polistiren, poliviniclorură și altele.
Deoarece termoplasticele nu au legături încrucișate, forțele intermoleculare care există între lanțurile polimerice sunt ușor deteriorate prin încălzire. Prin urmare, ele pot fi modelate în orice formă dorită.
Termosetare
Polimerii termorezistenți sunt lanțuri polimerice care sunt fie reticulate, fie foarte ramificate. Lanțul polimeric suferă o expansiune a legăturii transversale la încălzirea matriței. Polimerii termosetați suferă o schimbare permanentă la încălzire. Polimerii termorezistenți nu sunt reutilizabili ca polimerii termoplastici. Exemple: Bakelit, rășină, uree-formaldehidă și altele.
Reacția de polimerizare
Există 2 tipuri de reacții de polimerizare, și anume polimerizarea prin adăugare și polimerizarea prin condensare.
Polimerizare prin adăugare
În plus, polimerizarea monomerilor se combină fără eliminarea moleculelor de produs. Monomerii sunt compuși nesaturați și derivații lor. Monomerii sunt adăugați lanțului, ceea ce duce la o creștere a lungimii lanțului.
Polimerii suplimentari nu sunt, în general, reactivi chimic. Acest lucru se datorează legăturilor C-C și C-H foarte puternice. Din această cauză, este foarte dificilă reciclarea polimerilor de adiție. Sau cu alte cuvinte, polimerul de adăugare nu este biodegradabil.
Polimerizarea prin adiție are loc prin două mecanisme, și anume mecanismul radicalilor liberi și mecanismul ionic. Cu toate acestea, mecanismul radicalilor liberi este mai frecvent. Compușii nesaturați și derivații lor urmează mecanismul radicalilor liberi. Pentru a produce radicali liberi este nevoie de un inițiator. Acestea includ peroxid de benzoil terțiar și peroxid de butil.
Polimerizare prin adăugare de radicali liberi: Compușii nesaturați și derivații lor polimerizează prin această metodă. Acest lucru se întâmplă la inițiatori generatori de radicali liberi, cum ar fi peroxidul de benzii, peroxidul de butil terțiar etc. Polimerizarea presupune următorii pași:
(i) Inițierea lanțului: Peroxizii organici suferă fisiune homolitică pentru a forma radicali liberi care acționează ca inițiatori. Inițiatorul adaugă legături duble carbonilor pentru a forma noi radicali liberi.
(ii) Propagarea lanțului: Radicalii liberi adaugă legături duble de monomer pentru a forma radicali liberi mai mari. Acest proces continuă până când radicalii sunt distruși
iii) Încetarea lanțului: Lanțul se termină atunci când se combină doi radicali liberi.
Polimerizarea condensului
În această metodă, doi sau mai mulți monomeri bi-funcționali sunt condensați prin îndepărtarea unor molecule simple, cum ar fi apa, alcoolul etc. Produsul fiecărei etape este din nou un tip bi-funcțional și secvența continuă. Deoarece fiecare etapă are ca rezultat un tip diferit și independent de funcționalizare, acest proces este, de asemenea, cunoscut sub numele de polimerizare de creștere.
