Mi az a polimer?

A kifejezés polimer gyakran használják a műanyag és kompozitiparban, gyakran a műanyag vagy gyanta. Valójában a polimerek sokféle anyagot tartalmaznak, különféle tulajdonságokkal. Ezek megtalálhatók a háztartási cikkekben, a ruházatban és a játékokban, az építőanyagokban és a szigetelésben, valamint számos más termékben.

A polimer a kémiai vegyület hosszú, ismétlődő láncokban összekapcsolt molekulákkal. Szerkezetük miatt a polimerek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket különböző célokra lehet testreszabni.

A polimerek egyaránt ember alkotta és a természetben előforduló. A gumi például egy természetes polimer anyag, amelyet évezredek óta használnak. Kiváló elasztikus tulajdonságokkal rendelkezik, az anya természet által létrehozott molekuláris polimer lánc eredménye. Egy másik természetes polimer a sellak, az Indiában és Thaiföldön a lac bug által előállított gyanta, amelyet alapozóként, tömítőanyagként és lakkként használnak.

A Földön a leggyakoribb természetes polimer a cellulóz, egy szerves vegyület, amelyet a növények sejtfalai tartalmaznak. Papírtermékek, textiltermékek és más anyagok, például celofán gyártására használják.

Az ember alkotta vagy szintetikus polimerek közé tartoznak az olyan anyagok, mint például a polietilén, a világon a legelterjedtebb műanyag, amely az árucikkekben megtalálható a bevásárló táskáktól a tárolóedényekig és a polisztirolig, a földimogyoró csomagolásához felhasznált anyaghoz és az eldobhatóhoz csészéket. Egyes szintetikus polimerek hajlékonyak (hőre lágyuló műanyagok), míg mások tartósan merevek (hőre lágyuló műanyagok). Mások még gumiszerű tulajdonságokkal (elasztomerek) vagy hasonlítanak a növényi vagy állati rostokra (szintetikus szálak). Ezek az anyagok megtalálhatók mindenféle termékben, az fürdőruháktól a főzőedényekig.

A kívánt felhasználástól függően a polimereket finomítani lehet bizonyos előnyös tulajdonságok kihasználása érdekében. Ezek tartalmazzák:

• Fényvisszaverő: Néhány polimert előállítanak fényvisszaverő film, amelyet különféle fényviszonyokkal kapcsolatos technológiákban használnak.
• Ütésállóság: A kemény műanyagok, amelyek ellenállnak a durva kezelhetőségnek, tökéletesek poggyászhoz, védőtokokhoz, autó lökhárítókhoz és még sok máshoz.
• Törékenység: A polisztirol egyes formái kemények és törékenyek, hő hatására könnyen deformálhatók.
• áttetszőség: Az átlátszó polimereket, beleértve a polimer agyagot, gyakran használják a kézművességben.
• Hajlékonyság: A törékeny polimerektől eltérően a gömb alakú polimerek szétesés nélkül deformálhatók. A fémek, mint például az arany, az alumínium és az acél, ismertek rugalmasságuk miatt. A gömb alakú polimerek, noha nem olyan erősek, mint más polimerek, sokféle célra használhatók.
• Rugalmasság: A természetes és a szintetikus gumik elasztikus tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek ideálisak gumiabroncsokhoz és hasonló termékekhez.

A polimerizáció a szintetikus polimerek kicsi kombinációjával történő előállításának folyamata monomer A molekulákat láncokká tartják kovalens kötésekkel. A polimerizáció két fő formája a fokozatos növekedésű polimerizáció és a láncnövekedéses polimerizáció. A fő különbség közöttük az, hogy a lánc növekedési polimerizációjában a monomer molekulákat egyszerre adják a lánchoz. A növekményes polimerizáció során több monomer molekulát közvetlenül egymáshoz kötünk.

Ha közelebbről megnézné egy polimer láncot, láthatja, hogy a molekula lánc vizuális szerkezete és fizikai tulajdonságai utánozzák a polimer fizikai tulajdonságait. Például, ha egy polimer lánc szorosan csavart kötéseket tartalmaz a nehezen megbontható monomerek között, akkor a polimer valószínűleg erős és kemény. Másrészt, ha a polimer lánc nyújtható tulajdonságokkal rendelkező molekulákat tartalmaz, akkor a polimernek valószínűleg rugalmas tulajdonságai lesznek.

A legtöbb polimer, amelyet általában műanyagnak vagy hőre lágyuló műanyagnak neveznek, olyan molekula láncokból áll, amelyek megbonthatók és újraköthetők. A leggyakoribb műanyagokat hőkezeléssel új formákba lehet hajlítani. Újrahasznosíthatóak is. Például a műanyag szénsavas üvegeket megolvaszthatják és újra felhasználhatják, új termékek előállítása céljából, kezdve az új szénsavas üvegektől a szőnyegen a gyapjúkabátig.

A térhálósított polimerek viszont nem tudnak újrakötni, miután a molekulák közötti térhálós kötés megszakadt. Ezért a térhálósított polimerek gyakran mutatnak olyan tulajdonságokat, mint például nagyobb szilárdság, merevség, termikus tulajdonságok, és keménység.

Ban ben FRP (szálerősítésű polimer) kompozit Termékeket, térhálósított polimereket használnak leggyakrabban, és gyantának vagy hőre keményedő gyantanak nevezik őket. A kompozitokban leggyakrabban használt polimerek a poliészter, vinil-észterés epoxi.

A közönséges polimerek a következők:

• Polipropilén (PP): Szőnyeg, kárpitozás
• Polietilén alacsony sűrűségű (LDPE): Élelmiszerboltok
• Nagy sűrűségű polietilén (HDPE): Mosószer palackok, játékok
• Poli (vinil-klorid) (PVC): Csővezeték, fedélzet
• Polisztirol (PS): Játékok, hab
• Poli-tetrafluoretilén (PTFE, teflon): tapadásmentes edények, elektromos szigetelés
• Poli (metil-metakrilát) (PMMA, Lucite, Plexi): Árnyékolók, tetőablakok
• Poli (vinil-acetát) (PVAc): Festékek, ragasztók
• Polikloroprén (neoprén): Nedves ruhák