როგორ ხდება სინთეზირებული ელასტიური მასალა? პროცესის შეჯამება

ელასტიური მასალები არის ის, რაც ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაშია. აქ არის ყველაფრისთვის, მაგალითად, ელასტიური შემსრულებლები ჩანთების დასაკრავად, რეზინის სამაჯურები, ბურთები, საბურავები ...

შემდეგ ვნახოთ როგორ ხდება სინთეზირებული ელასტიური მასალაახსნა რა არის მისი კომპონენტები, პოლიმერები, გარდა ამისა, ისინი მიუთითებენ მათ მოლეკულურ თვისებებზე და ზოგიერთ ინდექსზე, რომლებიც მხედველობაში მიიღება ინდუსტრიაში.

• დაკავშირებული სტატია: "ქიმიური რეაქციების 11 ტიპი"

რა არის ელასტიური პოლიმერები?

ელასტიური მასალები, ცნობილი როგორც ელასტიური პოლიმერები, არის ის მისი დეფორმაცია შეიძლება გამოყენებული იქნას ძალების გამოყენებით. როგორც კი ელასტიური ობიექტი ამ ძალას აღარ ექვემდებარება, ის პირვანდელ ფორმას დაუბრუნდება. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თუ მასალა მუდმივად დეფორმირდება, ჩვენ არ ვისაუბრებთ რაღაცა ელასტიკურ, არამედ პლასტიკურ მასალაზე.

ელასტიური მასალები ადამიანებისთვის ცნობილია უხსოვარი დროიდან, ვინაიდან ისინი ბუნებაში არსებობენ. ამასთან, მიუხედავად იმისა, რომ პოლიმერები ბუნებრივად იმყოფებიან ისეთ საგნებში, როგორიცაა რეზინი,

ადამიანმა დაინახა ზოგიერთი მათგანის სინთეზური შექმნის აუცილებლობა, ანუ ლაბორატორიაში.

ელასტიური მასალების რამდენიმე მაგალითი, გარდა უკვე აღნიშნულისა, გვაქვს ელასტიური ზოლები საკვების ტომრების, ბუშტების, რეზინის სამაჯურების, ლატექსის ...

რა არის პოლიმერები?

პოლიმერები არიან მაკრომოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი ან მეტი მარტივი ერთეულის კოვალენტური ობლიგაციების კავშირით, რაც იქნება მონომერები. ჩვეულებრივ, ეს მაკრომოლეკულები ორგანულია, ანუ მათ სტრუქტურაში შეიცავს ნახშირბადის ატომებს. ეს ჯაჭვები, როგორც წესი, გრძელია და ერთმანეთთან აკავშირებს ვან დერ ვაალის ძალებით, წყალბადის ბმებით და ჰიდროფობიური ურთიერთქმედებით.

პოლიმერების კლასიფიკაციის ერთ-ერთი გზა ემყარება ამაღლებულ ტემპერატურაზე მათ მექანიკურ რეაქციას. ამიტომ არსებობს პოლიმერების ორი ტიპი.

1. თერმოპლასტიკური პოლიმერები

თერმოპლასტიკური პოლიმერები არბილებენ მაღალ ტემპერატურას, დნობის მიღებაც კი. როდესაც ტემპერატურა დაბალია, ისინი გამაგრდებიან. ეს პროცესები სრულად შექცევადია და შეიძლება განმეორდეს განმეორებით.

ამასთან, თუ ძალიან მაღალი ტემპერატურაა მიღწეული, შეუქცევადი დეგრადაცია შეიძლება მოხდეს, ვინაიდან ნივთიერების მონომერებს შორის მოლეკულური ვიბრაცია იმდენად ძალადობრივია, რომ მათ კავშირის გაწყვეტა შეუძლიათ კოვალენტური

ჩვეულებრივ, ეს მასალები მზადდება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ერთდროული გამოყენებით. როდესაც ტემპერატურა იზრდება, საშუალო ობლიგაციების სიძლიერე ასუსტებს, პოლიმერის შემადგენელი ჯაჭვების ფარდობითი გადაადგილების ხელშეწყობა.

წრფივი პოლიმერების უმეტესობა და განშტოებული სტრუქტურის მქონე, მოქნილი ჯაჭვებით აღჭურვილი თერმოპლასტიკაა, რომელიც რბილი და დუსტულია.

2. თერმოსეტის პოლიმერები

თერმოსეტის პოლიმერებია ისინი, რომლებიც ძნელად რჩებიან იმისდა მიუხედავად, რამდენს იყენებენ ტემპერატურაზე.

როდესაც ისინი იწყებენ სითბოს დაქვემდებარებას, კოვალენტური ჯვარედინი ბმული ხდება მომიჯნავე მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის. ამის გამო, პოლიმერულ მონომერებს შორის მოძრაობები შეზღუდულია, რაც ხელს უშლის მათ ვიბრაციას და ბრუნვას. ამასთან, თუ ტემპერატურა ზედმეტად მაღალია, ჯვარედინი კავშირები ირღვევა და ხდება პოლიმერის დეგრადაცია.

თერმოსეტის პოლიმერები ჩვეულებრივ უფრო რთულია თერმოპლასტიკურთან შედარებით. ამ ტიპის პოლიმერების რამდენიმე მაგალითია ეპოქსიდური, ვულკანიზებული რეზინის და ფენოლური პოლიესტერის ფისები.

როგორ ხდება სინთეზირება ელასტიური მასალებით?

ელასტიური მასალები დამზადებულია ელასტომერებისგან, რომლებიც, ძირითადად, თერმოპლასტიკური პოლიმერებია, რაც მათ აძლევს მათ ძირითად მახასიათებლებს: მარტივი, მაგრამ არა მუდმივი ელასტიურობა და დეფორმაცია.

უამრავი ნივთიერება არსებობს, რაც ელასტიური მასალის დამზადების საშუალებას იძლევა. ზოგიერთი პოლიმერი, რომლებიც გამოიყენება ელასტიკის სინთეზირებისთვის, არის: პოლიოლ-პოლიესტერი, პოლიიზოციანიტი, ეთილენისა და პროპილენის კოპოლიმერები, პოლიიზუბუტილენი, პოლისულფიდები და პოლისილოქსანი, მხოლოდ რამდენიმე რომ ვთქვათ ბევრი

როდესაც ეს ნივთიერებები შერეულია, ისინი რეაგირებენ ერთმანეთთან სხვადასხვა პოლიმერიზაციის მექანიზმებით.რომელთა შორის არის კონდენსაცია, დამატება ან თავისუფალი რადიკალების გზა.

ელასტომერების მოლეკულური მახასიათებლები

გარკვეული პოლიმერების კომბინაციისთვის, რომ საბოლოოდ წარმოიქმნას ელასტომერი ან ელასტიური მასალა, საჭიროა ეს მათი კომბინაცია ქმნის ერთგვარ სინერგიას, რის შედეგადაც უფრო მეტია, ვიდრე მისი ნაწილების უბრალო ჯამი.

პირველი მოთხოვნაა, რომ მათ აქვთ ასიმეტრიული სტრუქტურები და, შესაბამისად, რომ ისინი მაქსიმალურად განსხვავებულები არიან. მათი სტრუქტურები მოლეკულურ დონეზე უნდა იყოს წრფივი და მოქნილი, რაც საშუალებას მოგვცემს, როგორც უკვე აღვნიშნეთ თერმოპლასტიკური პოლიმერები, რომ მოლეკულების ჯაჭვებს შეუძლიათ ვიბრაცია ბმების გაწყვეტის გარეშე.

როგორც მეორე მოთხოვნა არის რომ პოლიმერი არ არის ძალიან პოლარული, ანუ მას არ აქვს ერთი ან მეორე ნიშნის ძალიან დიდი მუხტივინაიდან, თუ ეს ასეა, ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება უფრო ძლიერი იქნება და მეტი სიმტკიცე იქნება მოზიდვის გამო (როგორც დადებითი მაგნიტი უარყოფითი).

მესამე მოთხოვნაა, რომ ეს პოლიმერები იყოს მოქნილი, რომლებიც აღიარებენ გარკვეულ დეფორმაციას, როდესაც რაიმე ტიპის ძალა გამოიყენება მათზე. თუ ეს პოლიმერები აკმაყოფილებს ამ სამ მოთხოვნას, მაშინ სრულყოფილი სიტუაცია შეიქმნება ელასტომერის სინთეზისთვის.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "მატერიის 9 ზოგადი თვისებები"

ელასტომერების სინთეზი

პოლიმერები, რომლებიც გამოიწვევს ელასტომერს, უნდა დაექვემდებაროს ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებს.

1. ჯვარედინი კავშირი

ამ პროცესში მიღწეულია, რომ მოლეკულური ჯაჭვები ერთმანეთთან გაერთიანებულია ხიდების საშუალებით, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან ორი ან მეტი ძლიერი კოვალენტური ბმა.

ეს მოლეკულური ხიდები საშუალებას აძლევს ელასტომერს თავს დატრიალდეს, როდესაც ის დანარჩენი ან სტატიკური რეჟიმშია. როდესაც რაიმე ტიპის გაჭიმვა ექვემდებარება, ეს შეიძლება იყოს ელასტიურ რეჟიმში ამ კავშირების მოქნილობის წყალობით.

2. ვულკანიზაცია

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის პროცესი, რომელიც ჯვარედინი კროსოვერების ფარგლებში გვხვდება, საინტერესოა ცალკე აღვნიშნოთ უფრო დეტალური განმარტება.

ვულკანიზაცია ელასტომერების მიღების ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი პროცესია. ამ პროცესში, პოლიმერული ჯაჭვები ურთიერთდაკავშირებულია გოგირდის ხიდებით (S-S-S ...).

3. ელასტომერის მიღების შემდეგ

როდესაც ელასტომერები უკვე სინთეზირებულია, შემდეგი ნაბიჯები მდგომარეობს იმაში, რომ ისინი დაექვემდებარებიან სხვადასხვა სამკურნალო საშუალებებს, რათა მათ მიეცეს გარკვეული მახასიათებლები.

თითოეული მასალა გამოყენებული იქნება განსხვავებული მიზნისთვის, ამიტომ ის ასევე მიიღებს სხვადასხვა მკურნალობას, რომელთა შორის გვხვდება გათბობა, ჩამოსხმა ან სხვა სახის ფიზიკური განკურნება, ანუ მათ ფორმის მიცემა.

პროცესის ამ ფაზაშია, როდესაც პიგმენტები ემატება მისცეს ფერადი შედეგი ელასტიურ ობიექტს, გარდა ამისა, იგი მოიცავს სხვა ქიმიკატებს, რაც უზრუნველყოფს მის ელასტიურობას. ამ ეტაპზე ხდება სამი ფუნდამენტური ასპექტის შეფასება, რათა უზრუნველყოს, რომ ელასტიური მასალა ხარისხიანია: იანგის მოდული, მინის გადასვლის ტემპერატურა (Tg) და ლიმიტი ელასტიურობა.

იანგის მოდული არის ინდექსი, რომელიც მიუთითებს იმაზე, თუ როგორ იქცევა ელასტიური მასალა იმ მიმართულების შესაბამისად, რომელშიც ხდება ძალა.

Tg არის ტემპერატურა, როდესაც თერმოდინამიკური ფსევდოტრანსფორმაცია ხდება მინის მასალებში. პოლიმერი ამცირებს მის სიმკვრივეს, სიმკვრივეს და სიმკვრივეს ამ ტემპერატურაზე. ეს ჩანს მინისა და ამორფული არაორგანული მასალებისგან.

მოსავლიანობა აღნიშნავს მაქსიმალურ დაძაბულობას რომ ელასტიკურ მასალას შეუძლია შეინარჩუნოს შეუქცევადად დეფორმირებული.

ამ ინდექსების შემოწმებისას და ელასტომერის ფუნქციონალური დანახვისას, ამ დროს მას ყველა სახის რეზინს უწოდებენ: სილიკონს, ნიტრილს, ურეთანს, ბუტადიენ-სტიროლს ...

ზოგიერთი გასაჭიმი მასალა

შემდეგ ჩვენ ვნახავთ რამდენიმე ელასტიურ მასალას და რისგან მზადდება ისინი.

1. პოლიესტერი

პოლიესტერი წარმოებულია ბოჭკოვანი და იგი შედგება სინთეზური წარმოშობის ნებისმიერი პოლიმერისგან, რომელიც გრძელი ჯაჭვია. ამ პოლიმერში ნაერთის დაახლოებით 85% წარმოადგენს ტერეფლალის მჟავას ეთერს.

2. ნეილონი

ნეილონი არის ხელოვნური პოლიმერი, რომელიც მიეკუთვნება პოლიამიდების ჯგუფს. იგი წარმოიქმნება ისეთი მჟავას პოლიკონდენსაციით, როგორიცაა დიამინი. ყველაზე ცნობილია PA6.6.

3. ლიკრა

Lycra არის სინთეზური ბოჭკო, რომელიც ცნობილია ძალიან ელასტიური და მდგრადი ნივთიერებით. ეს არის ურეთან-შარდოვანის კოპოლიმერი, რომელიც შედგება დაახლოებით 95% სეგმენტირებული პოლიურეთანისგან. მისი დამუშავებისას ნედლეულის მრავალფეროვნებაა შერეული, მაგალითად, პრეპოლიმერები, რომლებიც ამ ბოჭკოს მთავარ სტრუქტურას წარმოადგენს.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები.

• მათ სძულთ გ. (1986) შესავალი ელასტომერების სინთეზში. In: Lal J., Mark J.E. (რედაქტირება) მიღწევები ელასტომერებში და რეზინის ელასტიურობა. Springer, Boston, MA