Полимержилт гэдэг нь жижиг молекулууд буюу мономеруудыг том, нарийн төвөгтэй полимер болгон хувиргах процесс юм. Энэхүү химийн урвал нь хуванцар, синтетик утас гэх мэт өдөр тутмын материалыг бий болгоход чухал ач холбогдолтой юм. Энэ нийтлэлд бид үүнийг судлах болно полимержих урвал ба энэ нь янз бүрийн салбар дахь материалыг хэрхэн хэлбэржүүлдэг. Та түүний механизм, бодит хэрэглээний талаар мэдэж, орчин үеийн үйлдвэрлэл, технологид полимержилт яагаад чухал болохыг ойлгох болно.
Полимержих урвалын тойм
Мономерууд: Барилгын блокууд
Мономерууд нь полимерүүдийн үндсэн барилгын материал юм. Эдгээр нь жижиг, энгийн молекулууд бөгөөд бусад мономеруудтай химийн холбоо тогтоож, урт гинж эсвэл сүлжээ үүсгэдэг. Полимержих урвал нь эдгээр мономеруудыг ковалент холбоогоор холбож, полимер гэж нэрлэгддэг том молекулуудыг үүсгэдэг.
Мономеруудыг ихэвчлэн полимержих урвалын төрлийг тодорхойлдог функциональ бүлгүүдээр нь ангилдаг. Жишээлбэл, этилен зэрэг алкенууд нэмэлт полимержилтэд ордог бол амин, карбоксил зэрэг функциональ бүлэгтэй мономерууд конденсацийн полимержилтод оролцдог.
Полимер: Эцсийн бүтээгдэхүүн
Полимерууд нь давтагдах мономерын нэгжүүдээс тогтсон том молекулууд юм. Эдгээр молекулууд нь энгийн шугаман гинжээс эхлээд нарийн төвөгтэй салаалсан эсвэл хөндлөн холбоос бүхий бүтэц хүртэл байж болно. Полимерийн бүтэц нь түүний хүч чадал, уян хатан байдал, дулааны тогтвортой байдал зэрэг физик, химийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг.
Полимерууд нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг. Жишээлбэл, полиэтиленийг савлагаанд ашигладаг бол нейлон нь ихэвчлэн нэхмэл эдлэлд байдаг. Полимерүүдийн олон талт байдал нь тэдгээрийг барилга байгууламжаас эхлээд анагаах ухаан хүртэл янз бүрийн салбарт ашиглах боломжийг олгодог.
Полимержих урвалын төрлүүд
Нэмэлт полимержилт
Механизмын тойм
Нэмэлт полимержилт буюу гинжин өсөлтийн полимержилт гэдэг нь давхар эсвэл гурвалсан холбоо бүхий мономеруудыг нэмж, ямар ч молекулыг алдалгүй полимер үүсгэдэг. Урвал нь гурван үндсэн үе шатанд явагддаг.
Санаачлага |
Чөлөөт радикалууд, катионууд эсвэл анионууд гэх мэт реактив зүйлүүд үүсдэг. |
Тархалт |
Реактив зүйлүүд нь илүү их мономеруудыг нэмж, полимер гинжийг сунгадаг. |
Төгсгөл |
Хоёр реактив цэг нь хольцтой нэгдэх эсвэл харилцан үйлчлэх үед полимер гинж ургахаа болино. |
Жишээ
Нэмэлт полимержих нийтлэг жишээнд бий болгох орно . полиэтилен (PE) болон полистирол (PS) Эдгээр полимерууд нь савлагаа, дулаалга, хуванцар бүтээгдэхүүнд өргөн хэрэглэгддэг. Уян хатан байдал, бат бөх чанар, химийн бодисуудад тэсвэртэй байдал зэрэг шинж чанарууд нь тэдгээрийг янз бүрийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Хэрэглээ ба шинж чанарууд
Нэмэлт полимержилт нь ихэвчлэн бат бөх, уян хатан полимерүүдийг үүсгэдэг. Жишээлбэл, полиэтиленийг хуванцар уут, сав, хоолойд ашигладаг. Полимержих явцад молекулын бүтцийг хянах чадвар нь уян хатан янз бүрийн нягтралтай полимерүүдийг үүсгэдэг. бага нягтралтай полиэтилен (LDPE) -ээс хатуу өндөр нягтралтай полиэтилен (HDPE) хүртэл .
Конденсацийн полимержилт
Механизмын тойм
Конденсацийн полимержилт буюу шаталсан өсөлтийн полимержилт нь мономеруудыг функциональ бүлгүүдтэй урвалд оруулдаг бөгөөд үүний үр дүнд полимер үүсч, жижиг молекул, ихэвчлэн ус эсвэл спирт арилдаг.
Энэ процесст хоёр ба түүнээс дээш мономерууд нэгдэж, холбоо үүсэх бүр нь жижиг молекулыг ялгаруулдаг. Нэмэлт полимержилтоос ялгаатай нь конденсацийн полимержилт нь мономер дахь давхар холбоог таслахгүй.
Жишээ
Нейлон ба полиэфир нь конденсацийн полимерүүдийн сонгодог жишээ юм. Жишээлбэл, нейлон нь гексаметилендиаминыг , адипийн хүчилтэй полиэфирийг терефталийн хүчлийг урвалд оруулснаар үүсдэг. этилен гликолтой .
Хэрэглээ ба шинж чанарууд
Конденсацийн полимерууд нь өндөр суналтын бат бэх, дулааны тогтвортой байдалаараа алдартай. Nylon нь даавуу, олс, автомашины эд ангиудад ашиглагддаг бол полиэфирийг даавуу, хуванцар саванд өргөн ашигладаг. Эдгээр полимерууд нь мономерын нэгжүүдийн хооронд хүчтэй холбоо барих хандлагатай байдаг тул тэдгээрийг шаардлагатай хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
Полимержих үйл явц: мономераас полимер хүртэл
Эхлэх алхам
Полимержих урвал нь эхлэлийн үе шатаас эхэлдэг. чөлөөт радикалууд, катионууд эсвэл анионууд зэрэг реактив зүйлүүд үүсдэг Эдгээр реактив зүйлүүд нь маш идэвхтэй бөгөөд гинжин хэлхээ үүсэх эхлэлийн цэг болдог.
Жишээлбэл, чөлөөт радикал полимержих үед бензоил хэт исэл гэх мэт санаачлагч молекул задрахад чөлөөт радикалууд үүсдэг. Эдгээр чөлөөт радикалууд нь мономеруудтай урвалд орж, мономер молекул дээр реактив талбай үүсгэснээр полимержих процессыг эхлүүлдэг.
Тархалтын үе шат
Тархалтын үе шат нь өсөн нэмэгдэж буй полимер гинжин хэлхээнд мономеруудыг тасралтгүй нэмэх явдал юм. Мономер бүр полимер гинжин хэлхээний идэвхтэй хэсэгтэй урвалд орж, гинжний уртыг уртасгаж, молекулын жинг нэмэгдүүлнэ.
Энэ үе шат нь полимерийн бат бөх, уян хатан чанар зэрэг эцсийн шинж чанарыг тодорхойлоход маш чухал юм. Температур, даралт зэрэг катализатор ба урвалын нөхцөл нь тархалтын хурдыг хянахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дуусгах алхам
дуусгавар болдог. Полимер гинж ургахаа болих үед Энэ нь хоёр аргаар тохиолдож болно:
Холболт : Идэвхтэй талбай бүхий хоёр полимер гинж нь нэг полимер гинж үүсгэдэг.
Пропорциональ бус байдал : Полимер гинж өөр гинжтэй урвалд орсноор өөр өөр шинж чанартай хоёр полимер гинж үүсдэг.
Дуусгах алхам нь суналтын бат бэх, зуурамтгай чанар зэрэг механик шинж чанарт нөлөөлж, полимер гинжин хэлхээний эцсийн уртыг тодорхойлдог.
Полимержихэд катализаторын үүрэг
Катализаторын төрлүүд
Катализатор нь хэрэглээгүйгээр полимержих урвалыг хурдасгадаг бодис юм. Эдгээр нь полимержих хурд болон эцсийн полимерийн шинж чанарыг хянахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Полимержихэд ашигладаг нийтлэг катализаторууд нь Зиглер-Натта катализатор , полиэтилен үйлдвэрлэх металлоцен зэрэг орно. өндөр мэргэшсэн полимер үйлдвэрлэх
Нэмэлт дэх катализ ба конденсацийн полимержилт
катализатор Полимержихээс гадна нь реактив төрлийг бий болгосноор урвалыг эхлүүлэхэд тусалдаг ба полимержих хурдыг хянах боломжтой. үед Конденсацын полимержилтын катализаторууд нь ус эсвэл спирт зэрэг жижиг молекулуудыг зайлуулж, үр дүнтэй полимер үүсэхийг баталгаажуулдаг.
Полимержих урвалд нөлөөлөх хүчин зүйлс
Температур ба даралт
Температур ба даралт нь полимержих урвалд ихээхэн нөлөөлдөг. Илүү өндөр температур нь ерөнхийдөө мономеруудад илүү их энерги өгөх замаар урвалын хурдыг нэмэгдүүлж, илүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог. Үүний нэгэн адил даралт нь үүссэн полимерийн нягт ба молекул жинд, ялангуяа уусмалын полимержилт гэх мэт процессуудад нөлөөлдөг..
Мономерын концентраци ба урвал
Мономеруудын концентраци нь полимержих хурдад нөлөөлдөг. Өсөн нэмэгдэж буй полимер гинжин хэлхээнд илүү их мономерууд урвалд орох боломжтой байдаг тул мономерын өндөр концентраци нь ихэвчлэн илүү хурдан полимержихэд хүргэдэг. нь Мономеруудын реактив чанар полимерийн эцсийн шинж чанарыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Уусгагч ба нэмэлтүүд
Уусгагчийг гэх мэт тодорхой полимержих процессуудад ашигладаг . уусмалын полимержилт мономеруудыг уусгах, урвалыг хянахын тулд зэрэг полимер шинж чанарыг сайжруулах нэмэлт бодисуудыг нэвтрүүлж болно . хуванцаржуулагч эсвэл Уян хатан байдлыг нэмэгдүүлэх тогтворжуулагч доройтлоос урьдчилан сэргийлэх
Аж үйлдвэр дэх полимержилтын хэрэглээ
Хуванцар үйлдвэрлэл
Полимержилт нь гол цөм юм хуванцар үйлдвэрлэлийн . зэрэг нийтлэг хуванцарыг Полиэтилен (PE) , полипропилен (PP) , поливинил хлорид (PVC) полимержих урвалын тусламжтайгаар үйлдвэрлэдэг. Эдгээр полимерууд нь өргөн хэрэглээний бараа, сав баглаа боодол, барилгын материалаас олддог.
Био анагаахын хэрэглээ
Биоанагаахын салбарт полимерийг эмнэлгийн төхөөрөмж, , эм дамжуулах систем , эдийн инженерчлэлд ашигладаг . зэрэг био нийцтэй полимерууд нь Полилактик хүчил (PLA) бие махбодид цаг хугацааны явцад задрах зориулалттай тул оёдол, суулгац гэх мэт хэрэглээнд тохиромжтой.
Тогтвортой полимерууд
хөгжүүлэх Биологийн задралд ордог полимерийг нь өсөн нэмэгдэж буй судалгааны чиглэл юм. бий болсон эдгээр полимерууд нь Ногоон полимержих процессоор хуванцар материалын байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах зорилготой. Полилактик хүчил (PLA) ба полихидроксиалканатууд (PHA) нь савлагаа болон бусад хэрэглээнд түгээмэл болж байгаа биологийн задралын полимеруудын жишээ юм.
Дүгнэлт
Полимержилт нь тусгайлсан шинж чанартай материалыг бий болгодог чухал химийн процесс юм. Хуванцараас эхлээд эмнэлгийн хэрэгсэл хүртэл түүний хэрэглээ нь янз бүрийн салбарыг хамардаг. Энэхүү хариу үйлдлийг ойлгох нь инновацийн хувьд амин чухал юм.
Цаашид полимержих судалгаа нь илүү үр ашигтай, байгальд ээлтэй техникийг бий болгох зорилготой юм. Компаниуд дуртай Qinxiang Machinery нь тусгай зориулалтын хэрэглээнд зориулж өндөр чанартай шахмал шугамыг санал болгож, эрүүл мэнд, үйлдвэрлэл зэрэг салбаруудад тогтвортой материалыг хөгжүүлэхэд хувь нэмрээ оруулснаар гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
Түгээмэл асуулт
А: Полимержих урвал гэж юу вэ?
Х: Полимержих урвал нь мономеруудыг хооронд нь холбож, полимер үүсгэдэг химийн процесс юм. Энэ нь хуванцар, утас гэх мэт өвөрмөц шинж чанартай материалыг бий болгоход зайлшгүй шаардлагатай.
А: Полимержих урвал хэрхэн явагддаг вэ?
Х: Полимержих урвал нь эхлэл, тархалт, төгсгөл гэсэн гурван үе шаттай. Мономерууд урвалд орж урт гинж үүсгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд тохирсон шинж чанартай полимерүүд үүсдэг.
А: Полимержих урвалын ямар төрлүүд байдаг вэ?
Х: Үндсэндээ хоёр төрөл байдаг: мономерууд атомуудаа алдалгүйгээр холбогддог нэмэлт полимержилт, ус гэх мэт жижиг молекулуудыг устгадаг конденсацийн полимержилт.
А: Аж үйлдвэрт полимержилт яагаад чухал вэ?
Х: Полимержилт нь сав баглаа боодол, эрүүл мэнд, автомашин зэрэг салбарт хэрэглэгддэг олон талын материалыг бий болгож, инноваци, материаллаг хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
А: Полимержих урвалыг хянах боломжтой юу?
Хариулт: Тийм ээ, полимержих урвалыг катализатор, температур, даралт, мономерын концентрацийг ашиглан удирдаж, тодорхой шинж чанартай полимер үүсгэх боломжтой.
