Polymery a materiály z nich vyrobené,předměty pro domácnost, vybavení jsou důležitou součástí průmyslu a lidského života obecně. Přírodní zdroje byly, bohužel, během jejich využívání značně vyčerpány. Lidé se proto museli naučit syntetizovat umělé materiály, které mají řadu důležitých technických vlastností. Jedním z nich je polypropylen. V průběhu článku bude zvážen chemický vzorec této sloučeniny, vlastnosti jejích vlastností a struktura molekuly.
Polymery - obecné vlastnosti
Tato třída sloučenin zahrnuje ty, kterémají velmi vysokou molekulovou hmotnost. Koneckonců, polymery jsou složité organické sloučeniny skládající se z opakujících se monomerních jednotek, kterých může být několik desítek až stovek, tisíců a milionů.
Mezi všemi polymery lze rozlišit následující skupiny:
- Přírodní původ - bílkoviny, nukleové kyseliny, molekuly ATP atd.
- Umělé - ty, které jsou vytvořeny na základě přírodních, ale byly chemicky upraveny za účelem zlepšení technických vlastností. Například umělé gumy.
- Syntetické - ty, které jsou vytvořeny pouzechemické reakce, syntéza v laboratořích a průmyslových zařízeních. Příklady zahrnují syntetické tkaniny a vlákna, polyethyleny, syntetické kaučuky, polyvinylchlorid, polypropylen a další.
Všechny určené skupiny polymerů jsou důležité průmyslové suroviny pro výrobu a výrobu různých zařízení, domácích potřeb, nádobí, hraček, nábytku a dalších věcí.
Zástupci nejdůležitějších syntetických polymerů
Chemický vzorec jednoho z nejdůležitějších představitelů syntetických polymerů je psán jako (-CH2-SN2-)n... Jedná se o polyethylen.Oblasti jeho použití jsou známé. Jedná se o potřeby pro domácnost (fólie pro domácnost) a průmyslový a potravinářský průmysl (obalový materiál). I když je to nejběžnější, není zdaleka jediným zástupcem, který je pro člověka nesmírně důležitý. Můžete také pojmenovat takové polymery jako:
- polyvinylchlorid;
- polypropylen;
- polyisobutylen;
- polystyren;
- teflon;
- polyvinylacetát a další.
Je to ve stavebnictví a při výrobě nádobí hraje důležitou roli takový materiál jako polypropylen. Proto dále budeme přesně zvažovat jeho vlastnosti z chemického hlediska.
Polypropylenový vzorec
Z hlediska vědy o chemii lze složení dané látky vyjádřit v různých typech vzorců. První možností je molekulární notace. V tomto případě vypadá polypropylenový vzorec takto: (C3H6).n... Poslední n označuje stupeň polymerace, tj. Počet strukturních počátečních jednotek v makrochainu.
Takový záznam nám umožňuje dospět k závěru, žekvalitativní a kvantitativní složení molekuly. Polypropen se skládá z atomů uhlíku a vodíku a jejich počet v monomerní jednotce je 3/6 a v celém řetězci závisí na indexu n. Mluvíme-li o samotné struktuře sloučeniny, o pořadí vazeb atomů v molekule, je zapotřebí jiný typ záznamu látky.
Polypropylen: strukturní vzorec
Typ zápisu, který ukazuje pořadí, ve kterém jsou atomy spojeny v molekule, se nazývá strukturní vzorec. Pro látku, o které uvažujeme, bude vypadat takto: (-СН2-CH-CH3-)n... Je zřejmé, že obecně přijímaná valence atomů vorganická chemie je v tomto případě zachována. Vzorec polypropylenu nebo polypropenu označuje, která monomerní jednotka je základem sloučeniny. Je vytvořen z nenasyceného uhlovodíku (alkenu) propenu nebo propylenu. Jeho empirický vzorec: C3H8.
Počáteční monomer
Vzorec monomeru pro výrobu polypropylenu je následující: (-CH2-CH-CH3-).Pokud se tento fragment opakuje několik setkrát, získá se celá makromolekula syntetického polymeru, což je dotyčný materiál. Kromě toho jsme již naznačili, že obecně by měl být za výchozí materiál pro polymerační reakci považován obyčejný alken, propen. Je to polypropylenový monomer. Strukturní vzorec bude zapsán jako CH3-CH = CH2... Když se během polymerace rozbije dvojná vazba, vytvoří se požadovaný fragment. Stejná monomerní jednotka, která se opakuje, tvoří polymerní makromolekulu.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Polypropylenový vzorec (-CH2-CH-CH3-)n umožňuje posoudit jeho fyzikální a chemické vlastnosti. Uveďme hlavní.
- Fyzikální vlastnosti tohoto polymeru: hustota 0,91 g / cm3, tvrdé, odolné proti oděru, nezkorodovaný. Barva je bílá, neprůhledná. Žádný zápach. Za normálních teplot je nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech. S indikátorem nad 100 0C se rozpouští v uhlovodíkových sloučeninách. Začíná měknout po 140 0C, 170 0C taje. Má odolnost proti teplu a mrazu.
- Chemické vlastnosti.Z hlediska aktivity lze polypropen klasifikovat jako téměř inertní látku. Je schopen interagovat pouze s obzvláště silnými oxidačními činidly: dýmavou kyselinou dusičnou, kyselinou chlorsulfonovou, oleem, aktivními halogeny (fluor, chlor). Neinteraguje s vodou vůbec, dokonce ani při zvýšených teplotách. Reaguje s kyslíkem pouze při ozáření ultrafialovým světlem, proces je doprovázen destrukcí polymeru. V organických rozpouštědlech bobtná a rozpouští se s rostoucí teplotou.
Uvedené vlastnosti lze připsattechnické vlastnosti samotného materiálu, který se používá v průmyslu. Ne každý polypropylen je však vytvořen stejně. Existují speciální stabilizační přísady, pomocí kterých se vytvářejí různé stupně daného polymeru.
Specifikace materiálu
Existuje několik základních vlastností, které polypropylenový materiál má. Jeho vlastnosti jsou následující:
- Při zahřátí je schopen se roztavit a předběžně změknout.
- Nemá vodivé vlastnosti.
- Odolný proti nárazům, odolný.
- Odolný proti oděru.
- Stárne, když je vystaven slunci a kyslíku, ale proces je poměrně pomalý.
- Jako polymer má nízkou molekulovou hmotnost.
- Je bílý, průsvitný, bez chuti a bez zápachu.
- Při spalování nevyzařuje škodlivé látky, vydává lehké květinové aroma.
- Je flexibilní, odolný, odolný vůči různým druhům nečistot.
- Má odolnost proti teplu a mrazu.
Všechny vlastnosti polypropylenu označené jakomateriál vám umožní použít jej pro různé potřeby. Je snadno použitelný, snadno se udržuje a používá v praxi v jakémkoli sektoru národního hospodářství.
Celkově existují tři hlavní typy tohoto materiálu:
- útočící;
- syndiotaktický;
- izotaktický.
Hlavní rozdíl mezi nimi je prostorovýstruktura molekuly. Konkrétně umístění methylových skupin v řetězci. Také technické vlastnosti jsou ovlivněny stabilizačními přísadami, množstvím monomerních jednotek v makrostruktuře.
Tento materiál se vyrábí buď ve formě krystalických granulovaných struktur, nebo ve formě vláken, desek.
Oblasti použití
Materiálem je polypropylen používaný provýroba různých fólií, obalových obalů, nádob na potraviny. Z ní se vyrábějí obyčejné plastové kelímky a další předměty z jednorázového nádobí. Z tohoto materiálu se vyrábí trvanlivé, chemicky odolné polypropylenové sanitární trubky.
Používá se také k vytváření materiálů odolných proti hluku. Lepicí páska je také typ polypropylenu.
Ataktický materiál se používá k výrobě:
- tmel;
- lepidla;
- tmel;
- lepicí pásky;
- povrchy silnic atd.
Velké množství polypropylenových fólií, vláken se používá pro výrobu hraček, psacích potřeb, domácích potřeb a předmětů pro domácnost.