Полимерите и направените от тях материали, предмети за бита, оборудване са важна част от индустрията и човешкия живот като цяло. Природните ресурси, за съжаление, 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 полипропиленът. Химическата формула на това съединение, характеристиките на неговите свойства и структурата на молекулата ще бъдат разгледани по време на статията.
Полимери - общи характеристики
Този клас съединения включва тези, които имат много високо молекулно тегло. В крайна сметка, полимерите са сложни органични съединения, състоящи се от многократно 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, АТФ молекули и т.н.следващ.
- Изкуствени - тези, които са създадени на базата на естествени, но са химически модифицирани с цел подобряване на техническите характеристики. Например изкуствени гуми.
- Синтетични - тези, които се създават само чрез химични реакции, синтез в лаборатория и промишлени предприятия. Примери тук са синтетични тъкани и влакна, полиетилени, синтетични каучуци, поливинилхлорид, полипропилен и други.
Всички обозначени групи полимери са важни индустриални суровини за производството и производството на различни съоръжения, предмети за бита, 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 (-CH2-CH2-) . Това е полиетилен. Известни са областите на неговото използване. Това са битови нужди (битово фолио) и промишлена и хранително-вкусова промишленост (опаковъчни материали). Въпреки това, въпреки че е най-често срещаният, той далеч не е единственият представител, който е изключително важен за човек. Можете също да назовете полимери като:
- поливинилхлорид;
- полипропилен;
- полиизобутилен;
- полистирол;
- тефлон;
- поливинилацетат и други.
В строителния бизнес, както и за производството на съдове, материалът като полипропилен играе важна роля. Затова ще разгледаме допълнително неговите характеристики от химическа гледна точка.
Полипропиленова формула
От гледна точка на науката химия, съставът на дадено вещество може да бъде изразен с различни видове формули. Първият вариант е молекулярната форма на нотацията. В този случай формулата на полипропилена изглежда така: (С3Н6) . Последното n означава степента на полимеризация, тоест броя на началните структурни единици в макроверигата.
Този запис ни позволява да направим заключение за качествения и количествения състав на молекулата. Полипропенът се състои от въглеродни и водородни атоми, като броят им в мономерната връзка е съответно 3/6, а 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
Видът на запис, който показва реда на свързване на атомите в молекула, се нарича структурна формула. За веществото, което разглеждаме, ще изглежда така: (-CH2-CH-CH3-). Очевидно и в този случай се запазва общоприетата валентност на атомите в органичната химия. Формулата на полипропилен или полипропен показва какъв вид мономерна единица е в основата на съединението. Образува се от ненаситения въглеводород (алкен) пропен или пропилен. Неговата емпирична формула е: С3Н8.
Начален мономер
Мономерната формула за производство на полипропилен е: (-CH2-CH-CH3-). Ако този фрагмент се повтори няколкостотинпъти, тогава получаваме цяла макромолекула от синтетичен полимер, който е въпросният материал. В допълнение, ние вече посочихме, че като цяло обичайният алкен - пропен трябва да се счита за изходен материал за реакцията на полимеризация. Това е мономерът на полипропилена. Структурната формула ще бъде написана като CH3-CH=CH2. Когато двойната връзка се скъса по време на полимеризацията, се образува желания фрагмент. Същата мономерна връзка, която, повтаряйки се, образува полимерна макромолекула.
Физични и химични свойства
Полипропиленова формула (-CH2-CH-CH3-) ви позволява да се прецени за неговите физични и химични характеристики. Изброяваме основните.
- Физични свойства на този полимер: плътност 0.91g/cm3, твърд, устойчив на абразия, некорозивен. Цвят бял, непрозрачен. Няма миризма. При нормални температури е неразтворим във вода и органични разтворители. Над 100 0С се разтваря във въглеводородни съединения. Започва да омеква след 140 0С, при 170 0С се топи. Има устойчивост на топлина и замръзване.
- Химически свойства. От гледна точка на активността, полипропенът може да се отнесе към практически инертни вещества. Той е в състояние да взаимодейства само с особено силни окислители: димяща азотна, хлорсулфонова киселина, олеум, активни халогени (флуор, хлор). Той изобщо не взаимодейства с водата, дори при повишени температури. С кислородреагира само при облъчване с ултравиолетова светлина, процесът е придружен от разрушаване на полимера. В органични разтворители той набъбва и се разтваря с повишаване на температурата.
Посочените свойства могат да се дължат и на техническите характеристики на самия материал, който се използва в индустрията. Въпреки това, не всички полипропилени са еднакви. Има специални стабилизиращи добавки, които създават различни степени на въпросния полимер.
Спецификации на материала
Има няколко основни свойства, които полипропиленовият материал има. Характеристиките му са както следва:
- При нагряване може да се разтопи, омеквайки предварително.
- Не е проводим.
- Удароустойчив, устойчив на износване.
- Устойчив на абразия.
- Остарява, когато е изложен на слънце и кислород, но процесът е доста бавен.
- Като полимер има малко молекулно тегло.
- Бял, полупрозрачен, без вкус и мирис.
- При изгаряне не отделя вредни вещества, излъчва лек флорален аромат.
- Той е гъвкав, издръжлив, устойчив на различни видове замърсяване.
- Притежава устойчивост на топлина и замръзване.
Всички посочени свойства на полипропилена като материал позволяват да се използва за различни нужди. Той е лесен за използване, лесен за поддръжка и използване на практика във всеки сектор на националната икономика.
Общо може да бъдеразграничете три основни разновидности на този материал:
- attactic;
- syndiotactic;
- изотактичен.
Основната разлика в тях е пространствената структура на молекулата. По-конкретно, местоположението на метиловите групи във веригата. Също така, техническите характеристики се влияят от стабилизиращите добавки, броя на мономерните единици в макроструктурата.
Произвеждайте този материал или под формата на кристални гранулирани структури, или под формата на влакна, листове.
Зони на използване
Полипропиленовият материал се използва за производството на различни филми, опаковъчни контейнери, контейнери за храна. Именно от него се произвеждат обикновени пластмасови чаши и други предмети за еднократна употреба. Този материал се използва за направата на издръжливи, устойчиви на химикали полипропиленови водопроводни тръби.
Използва се и за създаване на звукоизолиращи материали. Залепващата лента също е вид полипропилен.
Атактичният материал отива за производство:
- мастика;
- лепила;
- замазка;
- залепващи ленти;
- пътни настилки и още.
Голям брой полипропиленови листове, влакна се използват за направата на играчки, канцеларски материали, домакински и домакински предмети.
