Polymeren en materialen die daarvan zijn gemaakt, huishoudelijke artikelen, apparatuur vormen een belangrijk onderdeel van de industrie en het menselijk leven in het algemeen. Natuurlijke hulpbronnen zijn helaas sterk uitgeput tijdens het gebruik ervan. Daarom moesten mensen leren kunstmatige materialen te synthetiseren die een aantal belangrijke technische kenmerken hebben. Een daarvan is polypropyleen. De chemische formule van deze verbinding, de kenmerken van zijn eigenschappen en de structuur van het molecuul zullen tijdens het artikel worden besproken.
Polymeren - algemene kenmerken
Deze klasse van verbindingen omvat die met een zeer hoog molecuulgewicht. Polymeren zijn immers complexe organische verbindingen die bestaan uit herhaaldelijk herhalende monomeereenheden, die kunnen variëren van enkele tientallen tot honderden, duizenden en miljoenen.
Onder alle polymeren zijn de volgende groepen te onderscheiden:
- Natuurlijke oorsprong - eiwitten, nucleïnezuren, ATP-moleculen en zovolgende.
- Kunstmatig - die zijn gemaakt op basis van natuurlijke, maar chemisch zijn gemodificeerd om de technische kenmerken te verbeteren. Bijvoorbeeld kunstmatige rubbers.
- Synthetisch - degenen die alleen worden gecreëerd door chemische reacties, synthese in het laboratorium en industriële installaties. Voorbeelden hiervan zijn synthetische stoffen en vezels, polyethyleen, synthetische rubbers, polyvinylchloride, polypropyleen en andere.
Alle aangewezen groepen polymeren zijn belangrijke industriële grondstoffen voor de productie en productie van verschillende apparatuur, huishoudelijke artikelen, borden, speelgoed, meubels en andere dingen.
Vertegenwoordigers van de belangrijkste synthetische polymeren
De chemische formule van een van de belangrijkste vertegenwoordigers van synthetische polymeren wordt geschreven als (-CH2-CH2-) . Dit is polyethyleen. Gebruiksgebieden zijn bekend. Dit zijn huishoudelijke behoeften (huishoudfolie) en industriële en voedingsindustrie (verpakkingsmateriaal). Hoewel het echter de meest voorkomende is, is het verre van de enige vertegenwoordiger die uiterst belangrijk is voor een persoon. Je kunt ook polymeren een naam geven zoals:
- polyvinylchloride;
- polypropyleen;
- polyisobutyleen;
- polystyreen;
- teflon;
- polyvinylacetaat en anderen.
Het is in de bouwsector, maar ook bij de vervaardiging van schalen, dat materiaal zoals polypropyleen een belangrijke rol speelt. Daarom zullen we de kenmerken ervan vanuit chemisch oogpunt nader bekijken.
Polypropyleen formule
Vanuit het gezichtspunt van de scheikunde kan de samenstelling van een bepaalde stof worden uitgedrukt door verschillende soorten formules. De eerste optie is de moleculaire vorm van de notatie. In dit geval ziet de polypropyleenformule er als volgt uit: (С3Н6) . De laatste n betekent de polymerisatiegraad, dat wil zeggen het aantal structurele initiële eenheden in de macroketen.
Dit record stelt ons in staat om een conclusie te trekken over de kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van het molecuul. Polypropeen bestaat uit koolstof- en waterstofatomen, en hun aantal in de monomeerverbinding is respectievelijk 3/6, en in de gemeenschappelijke keten hangt het af van de n-index. Als we het hebben over de structuur van de verbinding zelf, over de volgorde van de bindingen van atomen in het molecuul, dan is een ander type opname van de stof nodig.
Polypropyleen: structuurformule
Het type record, dat de volgorde van verbinding van atomen in een molecuul laat zien, wordt een structuurformule genoemd. Voor de stof die we overwegen, ziet het er als volgt uit: (-CH2-CH-CH3-). Uiteraard blijft ook hier de algemeen aanvaarde valentie van atomen in de organische chemie behouden. De formule van polypropyleen of polypropeen laat zien wat voor soort monomeereenheid ten grondslag ligt aan de verbinding. Het wordt gevormd uit de onverzadigde koolwaterstof (alkeen) propeen of propyleen. Zijn empirische formule is: С3Н8.
Initieel monomeer
De monomeerformule voor het produceren van polypropyleen is: (-CH2-CH-CH3-). Als dit fragment enkele honderden keren wordt herhaaldkeer, dan krijgen we een heel macromolecuul van een synthetisch polymeer, het materiaal in kwestie. Daarnaast hebben we al aangegeven dat in het algemeen het gebruikelijke alkeen-propeen als uitgangsmateriaal voor de polymerisatiereactie moet worden beschouwd. Het is het monomeer van polypropyleen. De structuurformule wordt geschreven als CH3-CH=CH2. Wanneer de dubbele binding tijdens de polymerisatie wordt verbroken, wordt het gewenste fragment gevormd. Dezelfde monomere link die, zich herhalend, een polymeermacromolecuul vormt.
Fysische en chemische eigenschappen
Polypropyleen formule (-CH2-CH-CH3-) stelt u in staat om te oordelen over zijn fysische en chemische eigenschappen. We noemen de belangrijkste.
- Fysische eigenschappen van dit polymeer: dichtheid 0,91g/cm3, hard, slijtvast, niet-corrosief. Kleur wit, ondoorzichtig. Er is geen geur. Het is bij normale temperaturen onoplosbaar in water en organische oplosmiddelen. Boven 100 lost 0С op in koolwaterstofverbindingen. Het begint zachter te worden na 140 0С, bij 170 0С smelt het. Het is hitte- en vorstbestendig.
- Chemische eigenschappen. Vanuit het oogpunt van activiteit kan polypropeen worden toegeschreven aan praktisch inerte stoffen. Het kan alleen interageren met bijzonder sterke oxidatiemiddelen: rokend salpeter, chloorsulfonzuren, oleum, actieve halogenen (fluor, chloor). Het heeft helemaal geen interactie met water, zelfs niet bij verhoogde temperaturen. Met zuurstofreageert alleen bij bestraling met ultraviolet licht, het proces gaat gepaard met de vernietiging van het polymeer. In organische oplosmiddelen zwelt het op en lost het op bij toenemende temperatuur.
De aangegeven eigenschappen kunnen ook worden toegeschreven aan de technische kenmerken van het materiaal zelf, dat in de industrie wordt gebruikt. Niet alle polypropyleen is echter hetzelfde. Er zijn speciale stabilisatoradditieven die verschillende kwaliteiten van het polymeer in kwestie creëren.
Materiaalspecificaties
Polypropyleen materiaal heeft verschillende basiseigenschappen. De kenmerken zijn als volgt:
- Bij verhitting kan het smelten en vooraf zacht worden.
- Niet geleidend.
- Schokbestendig, slijtvast.
- Slijtvast.
- Wordt oud bij blootstelling aan de zon en zuurstof, maar het proces is vrij traag.
- Omdat een polymeer een klein molecuulgewicht heeft.
- Wit, doorschijnend, smaak- en geurloos.
- Bij verbranding stoot het geen schadelijke stoffen uit, maar een licht bloemig aroma.
- Het is flexibel, duurzaam, bestand tegen verschillende soorten vervuiling.
- Bezit hitte- en vorstbestendigheid.
Alle aangegeven eigenschappen van polypropyleen als materiaal zorgen ervoor dat het voor verschillende behoeften kan worden gebruikt. Het is gemakkelijk te gebruiken, gemakkelijk te onderhouden en in de praktijk te gebruiken in elke sector van de nationale economie.
Totaal kan zijnonderscheid drie hoofdvariëteiten van dit materiaal:
- attactic;
- syndiotactisch;
- isotactisch.
Het belangrijkste verschil daarin is de ruimtelijke structuur van het molecuul. Specifiek de locatie van methylgroepen in de keten. Ook worden de technische kenmerken beïnvloed door stabiliserende additieven, het aantal monomeereenheden in de macrostructuur.
Produceer dit materiaal in de vorm van kristallijne korrelstructuren, of in de vorm van vezels, platen.
Gebruiksgebieden
Polypropyleenmateriaal wordt gebruikt voor de productie van verschillende films, verpakkingscontainers, voedselcontainers. Hieruit worden gewone plastic bekers en andere wegwerpservies gemaakt. Dit materiaal wordt gebruikt om duurzame, chemisch bestendige polypropyleen sanitaire leidingen te maken.
Het wordt ook gebruikt om geluiddichte materialen te maken. Plakband is ook een soort polypropyleen.
Atactisch materiaal gaat naar productie:
- mastiek;
- lijmen;
- plamuur;
- kleefbanden;
- wegdek en meer.
Een groot aantal polypropyleen platen, vezels worden gebruikt om speelgoed, briefpapier, huishoudelijke artikelen en huishoudelijke artikelen te maken.
