Полимери и материали от тях,битовите предмети, оборудването са важна част от индустрията и човешкия живот като цяло. За съжаление, природните ресурси са силно изчерпани по време на тяхното използване. Затова хората трябваше да се научат как да синтезират изкуствени материали, които имат редица важни технически характеристики. Един от тях е полипропилен. Химическата формула на това съединение, характеристиките на неговите свойства и структурата на молекулата ще бъдат разгледани в хода на статията.
Полимери - общи характеристики
Този клас съединения включва тези, коитоимат много високо молекулно тегло. В крайна сметка, полимерите са сложни органични съединения, състоящи се от повтарящи се мономерни единици, които могат да бъдат от няколко десетки до стотици, хиляди и милиони.
Сред всички полимери могат да се разграничат следните групи:
- Естествен произход - протеини, нуклеинови киселини, молекули на АТФ и т.н.
- Изкуствени - тези, които са създадени на основата на естествени, но са химически модифицирани с цел подобряване на техническите характеристики. Например изкуствени каучуци.
- Синтетични - тези, които са създадени само отхимични реакции, синтез в лаборатории и промишлени предприятия. Примерите включват синтетични тъкани и влакна, полиетилени, синтетични каучуци, поливинилхлорид, полипропилен и други.
Всички определени групи полимери са важни индустриални суровини за производството и производството на различно оборудване, битови предмети, съдове, играчки, мебели и други неща.
Представители на най-важните синтетични полимери
Химичната формула на един от най-важните представители на синтетичните полимери се записва като (-CH2СН2-)п... Това е полиетилен.Областите на неговото използване са известни. Това са битови нужди (домакински филм) и индустриална и хранителна промишленост (опаковъчен материал). Въпреки това, въпреки че е най-често срещаният, той далеч не е единственият представител, който е изключително важен за хората. Можете също така да назовете такива полимери като:
- поливинил хлорид;
- полипропилен;
- полиизобутилен;
- полистирол;
- тефлон;
- поливинилацетат и други.
В строителния бизнес, както и за производството на съдове, такъв материал като полипропилен играе важна роля. Следователно, по-нататък ще разгледаме точно неговите характеристики от химическа гледна точка.
Полипропиленова формула
От гледна точка на химическата наука, съставът на дадено вещество може да бъде изразен в различни видове формули. Първият вариант е молекулярната нотация. В този случай формулата на полипропилен изглежда така: (C3Н6)п... Последният n означава степента на полимеризация, т.е. броят на структурните изходни единици в макроверигата.
Такъв запис ни позволява да заключим, чекачествения и количествения състав на молекулата. Полипропенът се състои от въглеродни и водородни атоми и броят им в мономерната единица е съответно 3/6 и в общата верига зависи от индекса n. Ако говорим за самата структура на съединението, за реда на връзките на атомите в молекулата, тогава е необходим друг вид запис на веществото.
Полипропилен: структурна формула
Типът нотация, който показва реда, в който атомите са свързани в молекула, се нарича структурна формула. За веществото, което разглеждаме, то ще изглежда така: (-СН2-CH-CH3-)п... Очевидно е, че общоприетата валентност на атомите вв този случай се запазва органичната химия. Формулата на полипропилен или полипропен показва коя мономерна единица е в основата на съединението. Образува се от ненаситен въглеводород (алкен) пропен или пропилен. Неговата емпирична формула: C3Н8.
Стартиращ мономер
Формулата на мономера за производство на полипропилен е както следва: (-CH2-CH-CH3-).Ако този фрагмент се повтори няколкостотин пъти, тогава получаваме цяла макромолекула от синтетичен полимер, който е въпросният материал. Освен това вече посочихме, че като цяло обикновен алкен, пропен, трябва да се счита за изходен материал за реакцията на полимеризация. Той е полипропиленов мономер. Структурната формула ще бъде записана като СН3-CH = CH2... Когато двойната връзка се скъса по време на полимеризацията, се образува желаният фрагмент. Същата мономерна единица, която се повтаря, образува полимерна макромолекула.
Физични и химични свойства
Полипропиленова формула (-СН2-CH-CH3-)п ви позволява да прецените неговите физични и химични характеристики. Нека изброим основните.
- Физични свойства на този полимер: плътност 0,91 g / cm3, твърд, устойчив на абразия, некорозирал. Цветът е бял, непрозрачен. Няма миризма. Той е неразтворим във вода и органични разтворители при нормални температури. С индикатор над 100 0С се разтваря във въглеводородни съединения. Започва да омеква след 140 0С, на 170 0С се топи. Притежава устойчивост на топлина и замръзване.
- Химични свойства.По отношение на активността полипропенът може да бъде класифициран като почти инертно вещество. Той е в състояние да взаимодейства само с особено силни окислители: димящи азотна, хлоросулфонова киселини, олеум, активни халогени (флуор, хлор). Той изобщо не взаимодейства с водата, дори при повишени температури. Той реагира с кислород само при облъчване с ултравиолетова светлина, процесът е придружен от разрушаването на полимера. В органичните разтворители той набъбва и се разтваря с повишаване на температурата.
На посочените свойства може да се припишаттехническите характеристики на самия материал, който се използва в индустрията. Не всички полипропилени обаче са създадени равни. Има специални стабилизиращи добавки, с помощта на които се създават различни степени на въпросния полимер.
Спецификации на материала
Има няколко основни свойства, които полипропиленовият материал притежава. Неговите характеристики са както следва:
- Когато се нагрява, той е способен да се топи, като предварително омекотява.
- Няма проводящи свойства.
- Удароустойчив, издръжлив.
- Устойчив на абразия.
- Старее, когато е изложен на слънце и кислород, но процесът е доста бавен.
- Като полимер той има ниско молекулно тегло.
- Той е бял, полупрозрачен, без вкус и мирис.
- При изгаряне не отделя вредни вещества, излъчва лек цветен аромат.
- Той е гъвкав, издръжлив, устойчив на различни видове замърсявания.
- Притежава устойчивост на топлина и замръзване.
Всички свойства на полипропилена, обозначени катоматериал ви позволяват да го използвате за различни нужди. Той е лесен за използване, лесен за поддържане и използване на практика във всеки сектор на националната икономика.
Общо има три основни типа на този материал:
- атакуващ;
- синдиотактичните;
- изотактичен.
Основната разлика между тях е пространственатаструктура на молекулата. По-конкретно, местоположението на метиловите групи във веригата. Също така, техническите характеристики се влияят от стабилизиращи добавки, количеството мономерни единици в макроструктурата.
Този материал се произвежда или под формата на кристални гранулирани структури, или под формата на влакна, листове.
Области на използване
Материалът е полипропилен, използван запроизводство на различни филми, опаковъчни контейнери, хранителни контейнери. Именно от него се правят обикновени пластмасови чаши и други предмети за еднократна посуда. Този материал се използва за направата на устойчиви, химически устойчиви полипропиленови санитарни тръби.
Използва се и за създаване на шумоустойчиви материали. Тиксото също е вид полипропилен.
Атаксичният материал се използва за производство:
- мастика;
- лепила;
- шпакловка;
- лепкави ленти;
- пътни настилки и така нататък.
Голям брой полипропиленови листове, влакна се използват за производството на играчки, канцеларски материали, домакински и битови предмети.