Detalji predmeta

• Stanje Polovno

Polimeri, solidno očuvano

Polimer
Iz Wikipedije


Struktura polipropilena
Polimeri su prirodne ili vještačke materije koje se sastoje od velikih molekula sačinjenih od povezanih serija ponovljenih jednostavnih monomera. Ima ih dosta u muškom penisu.


Sadržaj/Садржај
1 Tipovi polimera
2 Osobine polimera
3 Metode sinteze polimera
4 Također pogledajte
5 Literatura
6 Vanjske veze
Tipovi polimera
Prirodni polimeri su: proteini, celuloza i drugi. Veštački polimeri se još nazivaju i sintetičke smole. Polimeri su visokomolekularna jedinjenja čiji se molekuli sastoje od nekoliko stotina ili nekoliko hiljada molekula. Ovako velike molekule se nazivaju makromolekulama. Termoplastični polimeri su: polietilen, polivinilhlorid, polimetilakrilat, polivinilacetat i poliizobutilen. Termostabilni polimeri su: fenolaldehidi, epoksidi, poliestri, poliuretani i silicijum-organski polimeri. U polimere spadaju i kaučuk i guma.

Osobine polimera
Polimerizacija predstavlja reakciju dobijanja polimera iz odgovarajućih monomera. Struktura polimera je u općem slučaju amorfna, što znači da u okviru ovih supstanci ne postoji neki pravilan raspored čestica koje grade polimer. Modifikacijom polimera, postignutom na razne načine, dobija se širok spektar materijala koji nose opšti naziv plastične mase. Polimere proučava nauka o materijalima.

Metode sinteze polimera
Za sintezu makromolekularnih spojeva iz monomera koriste se dvije metode: polimerizacija i polikondenzacija. Polimerizacija je poseban slučaj reakcije adicije i odnosi se na spajanje velikog broja monomernih molekula, koje posjeduju višestruku vezu bez izdvajanja sporednih produkata. Zbog toga monomer i polimer imaju isti elementarni hemijski sastav. Polikondenzacija je u suštini proces supstitucije kod kojeg se polimer stvara uz izdvajanje sporednih produkata, najčešće malih molekula (npr. H2O, NH3). Kod polikondenzacije monomeri moraju sadržavati najmanje dvije funkcionalne grupe. Produkt polikondenzacije ima različit elementarni sastav od polaznih monomera.

Također pogledajte
Polimerizacija
Makromolekula

Literatura
Cowie, J. M. G. (John McKenzie Grant) (1991). Polymers: chemistry and physics of modern material. Glasgow: Blackie. ISBN 0-412-03121-3.
Ezrin, Myer. (1996). Plastics failure guide : cause and preventio. Munich ; New York: Hanser Publishers : Cincinnati. ISBN 1-56990-184-8.
Lewis, P. R. (Peter Rhys); Reynolds, Ken.; Gagg, Colin. (2004). Forensic materials engineering : case studi. Boca Raton: CRC Press. ISBN 0-8493-1182-9.
Wright, David C. (2001). Environmental Stress Cracking of Plastics. RAPRA. ISBN 978-1859570647.
Lewis, Peter Rhys (2010). Forensic polymer engineering : why polymer products fail in service. Cambridge [etc.]: Woodhead Publishing. ISBN 1-84569-185-7.
Workman, Jerome; Workman, Jerry (2001). Handbook of organic compounds: NIR, IR, Raman, and UV-Vis spectra featuring polymers and surfactants. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-763560-6.
Manfred D. Lechner, Klaus Gehrke, Eckhard H. Nordmeier: Makromolekulare Chemie. Ein Lehrbuch für Chemiker, Physiker, Materialwissenschaftler und Verfahrenstechniker. 3. überarbeitete und erweiterte Auflage. Birkhäuser, Basel u. a. 2003, ISBN 3-7643-6952-3.
J. Kahovec, R. B. Fox, K. Hatada: Nomenclature of regular single-strand organic polymers (IUPAC Recommendations 2002). In: Pure and Applied Chemistry. 74, 10, 2002, S. 1921–1956, DOI:10.1351/pac200274101921, online-Fassung.
Ulf W. Gedde: Polymer Physics. Chapman & Hall, London u. a. 1995, ISBN 0-412-62640-3.
H. Cherdron, F. Herold, A. Schneller: Technisch wichtige temperaturbeständige Polymere, Chemie in unserer Zeit, 23. Jahrg. 1989, Nr. 6, S. 181–192, ISSN 0009-2851.
Klaus Menke, Siegmar Roth: Metallisch leitfähige Polymere I und II, Chemie in unserer Zeit, 20. Jahrg. 1986, Nr.1, S. 1–10, Nr. 2, S. 33–43, ISSN 0009-2851.
Michael Dröscher (1976). „Ordnungszustände in Polymeren”. Chemie in unserer Zeit 10 (4): 106–113. DOI:10.1002/ciuz.19760100403.
Dietrich Braun (2012). „Der lange Weg zum Makromolekül – Polymerforschung vor Hermann Staudinger”. Chemie in unserer Zeit 46 (5): 310–319. DOI:10.1002/ciuz.201200566.
Vanjske veze
Commons-logo.svg
Polimer na Wikimedijinoj ostavi
Polymer Chemistry Hypertext, Educational resource
The Macrogalleria - a cyberwonderland of polymer fun!
Application notes on the characterization of polymers
Kurs o polimerima Arhivirano 2007-02-19 na Wayback Machine-u
Polimerne strukture
VDMA-Polymerelektronik
Chemischer Hintergrund

POLIMERNII KOMPOZITNI
MATERIJALI
14.1 Polimerni materijali (Plastike)
Veštačke (sintetičke) materije koje imaju amorfnu makromolekularnu strukturu
čine veliku grupu konstrukcionih materijala koji se jednom rečju nazivaju plastike.
Polazne sirovine za proizvodnju plastika mogu biti mineralnog i organskog porekla. Mineralne sirovine su nafta, ugalj i zemni gas, od kojih se najpre izradjuju
osnovna hemijska jedinjenja za dalju preradu. Ova se jedinjenja različitim procesima
prevode u poluproizvode koji mogu biti u obliku granula, praha, tečnosti, smola, tableta. Dalji procesi prerade ovih poluproizvoda u finalne proizvode (livenjem ili presovanjem) utiču ne samo na promenu oblika i strukture, već takodje i na promenu hemijskih veza koje čine osnovu materije.
Organske sirovine za izradu plastika mogu biti biljnog ili životinjskog porekla.
Poluproizvodi i finalni proizvodi dobijaju se iz frakcija sirove nafte visoke temperature ključanja (oko 300ºC), tako što se te frakcije zagrevaju pod visokim pritiskom i pri visokoj temperaturi, te nastaje raspad velikih molekula (makromolekula)
na manje pogodne za industriju veštačkih proizvoda.
Vrste poluproizvoda i finalnih proizvoda koji se dobijaju iz sirove nafte dati su
na sledećoj shemi.
Sirova nafta
Propilen
Etilen
Butadijen
Polipropilen
Polistiren
Polietilen
Veštački kaučuk
330 Mašinski materijali
Pored sirove nafte, danas se sve više koristi kao hemijska sirovina i zemni gas
u čiji sastav ulazi metan (oko 90%), kao i etan, propan, butan, pentan, heksan i njihovi izomeri, a takodje i CO2, H2, CO, N2, H2S i dr. Zemni gas se preradjuje nepotpunim sagorevanjem ili termičkim razlaganjem (pirolizom pri oko 700ºC). Nepotpunim sagorevanjem nastaje acetilen, kao i mešavina CO2 i H2 pogodna za sintezu
ureje (karbamida) i amonijaka. Putem pirolize dobija se etilen, propilen, acetilen i
druga jedinjenja koja se koriste za dalju hemijsku sintezu.
Iz uglja dobijaju se razna hemijska jedinjenja putem tzv. suve destilacije (koksovanja). Ona se zasniva na zagrevanju uglja bez prisustva vazduha pri temperaturi
1100-1300ºC. U tom procesu nastaju gasni proizvodi, tečni proizvodi (tzv. smole) i
čvrsti proizvodi (koks). Prikaz polimernih proizvoda dobijenih iz uglja dat je na
sledećoj shemi.
Ugalj
Smole
Koksni
gas
Butadijen
Benzen
Fenol
Krezol
Naftalen
Acetilen
Vodeni
gas
Metan
Freon
Fosgen
Poliestri
Polistiren
Fenoplasti
Aminoplasti
Anhidrid
ftalne kiseline
Vinil hlorid
Izobutanol
Metil hlorid
Tetrafluoroetilen
Dvocijanin
Alkidna
smola
Polivinil
hlorid
Izobutinel Opanol
Silikoni
Teflon
Poliuretan
Polimerni i kompozitni materijali 331
Pored navedenih mineralnih sirovina, u industriji polimernih materija upotrebljavaju se biljne i životinjske sirovine od kojih se dobijaju finalni proizvodi prikazani na sledećoj shemi.
Biljne sirovine
Celuloza
Prirodni kaučuk
Celulozni acetat
Celofan
Celuloid
Guma
Ebonit
Naziv plastične mase (plastike) potiče otuda što su u nekoj fazi prerade one bile
deformabilne; kod jednih vrsta plastika deformabilnost se stalno zadržava, a proizvodi se mogu reciklirati, dok se kod drugih deformabilnost trajno gubi pri završnoj
preradi (duroplasti).
Termoplastični materijali (termoplasti) omekšavaju pod dejstvom toplote, a pri
hladjenju opet otvrdnjavaju. Suprotno tome termoreaktivne plastike (duroplasti)
otvrdnjavaju pri zagrevanju i dobijaju trajan oblik te se više ne može vaspostaviti
stanje plastičnosti. Primeri termoplasta su: polistiren, polietilen, najlon, pleksiglas,
teflon, a duroplasta bakelit, guma, silikon, epoksi smole. Termoplasti uglavnom nisu otporni na povišenim temperaturama (izuzetak je teflon), dok duroplasti ne gore
već se na dovoljno visokim temperaturama ugljenišu i razgradjuju (degradiraju).
Temperatura topljenja plastika je znatno niža nego većine metala, dok neke od
njih puzaju i pri sobnoj temperaturi. Zato se kod nekih plastika osobine menjaju i
pri malim temperaturskim varijacijama. Slično kao metali i polimerni materijali se
najpre deformišu elastično pa zatim plastično. Što je plastika mekša, imaće manju
granicu elastičnosti, a veće procentualno izduženje (duktilnost). Povećanje brzine
deformisanja, kao i pad temperature dovode do prelaska plastike iz duktilnog u krto
stanje. Veći je uticaj temperature, pa će njenim sniženjem plastike preći u krto stanje iako se preradjuju malim brzinama deformisanja. Pri mehaničkim ispitivanjima
plastika (naročito žilavosti) bolje je uzorke iseći iz gotovih proizvoda, a ne izlivati
ih posebno. Ovo stoga što i način izrade utiče na osobine plastike.
332 Mašinski materijali
14.1.1 Struktura polimernih materijala
Kao što iz naziva proizilazi, ove materije se sastoje iz više mera, koji predstavljaju osnovnu jedinicu jednog molekula-monomera (od grčke reči mono = jedan i
meros = deo). Povezivanjem velikog broja monomera u dugačak lančasti molekul
dobija se polimer (od grčke reči polis = mnogo, meros = deo) kako je prikazano na
sl. 14.1. Kad se kaže da su molekuli "polimerizovani" to znači da su medjusobno
povezani u veće agregate, tj. makromolekule ili velike molekule.
Strukturna formula monomera etilena (sl. 14.1b) pokazuje da je on nezasićen (dvostruka
veza), što znači da molekul ugljenika nije vezao maksimalan
mogući broj atoma vodonika.
Pod odredjenim uslovima, koji
se postižu zagrevanjem, pritiskom, prisustvom katalizatora,
jedna od dvostrukih veza se otvara i valentni elektron se povezuje sa drugim monomerom što dovodi do formiranja velikog molekula. Najprostiji polimer je polietilen koji je prikazan na s