Что такое полимер?

Термин полимер сегодня широко используется в индустрии пластмасс и композитов, и его часто используют как синоним слов пластик или смола. На самом деле полимеры включают ряд материалов с множеством уникальных свойств. Их можно найти в обычных предметах домашнего обихода, в одежде и игрушках, в строительных материалах на пример как пластиковый колодец и изоляции, а также во многих других продуктах.

Полимер: определение

Полимер — это химическое соединение, молекулы которого связаны друг с другом в длинные повторяющиеся цепочки. Благодаря своей структуре полимеры обладают уникальными свойствами, которые можно адаптировать для различных целей.

Полимеры бывают искусственными и природными. Каучук, например, представляет собой природный полимерный материал, который используется человеком на протяжении тысячелетий. Обладает отличными эластичными свойствами, результатом молекулярной полимерной цепи, созданной матерью-природой. Наиболее распространенным природным полимером на земле является целлюлоза, органическое соединение, содержащееся в клеточных стенках растений. Он используется для производства бумажных изделий, текстиля и других материалов, таких как целлофан.

Искусственные или синтетические полимеры включают такие материалы, как полиэтилен (самый распространенный пластик в мире, который можно найти во всем, от пакетов для покупок до контейнеров для хранения) и полистирол (материал, используемый для упаковки арахиса и одноразовых стаканчиков). Некоторые синтетические полимеры податливы (термопласты), а другие остаются жесткими (термореактивные). Тем не менее, другие обладают резиноподобными свойствами (эластомеры) или напоминают растительные или животные волокна (синтетические волокна). Эти материалы используются во всех видах товаров по всему миру, от купальников до кастрюль.

В зависимости от желаемого использования полимеры могут быть настроены так, чтобы использовать определенные выгодные свойства. Это включает:

Отражательная способность : некоторые полимеры используются для производства отражающей пленки, которая используется в различных технологиях, связанных со светом.
Ударопрочность : прочный пластик, способный выдержать грубое обращение, идеально подходит для изготовления чемоданов, защитных чехлов, автомобильных бамперов и многого другого.
Хрупкость : некоторые формы полистирола твердые и хрупкие, и эти материалы легко деформируются при нагревании.
Полупрозрачность : прозрачные полимеры, в том числе полимерная глина, часто используются в декоративно-прикладном искусстве.
Пластичность : В отличие от хрупких полимеров, пластичные полимеры могут деформироваться без разрушения. Такие металлы, как золото, алюминий и сталь, известны своей пластичностью, а пластичные полимеры, хотя и не такие прочные, все же полезны для многих целей.
Эластичность : Натуральные и синтетические каучуки обладают эластичными свойствами, что делает их идеальными для автомобильных шин и других изделий.

Полимеризация

Полимеризация — это процесс создания синтетических полимеров путем объединения множества небольших молекул мономера в цепи, удерживаемые вместе ковалентными связями. Существуют две основные формы полимеризации: ступенчатая полимеризация и цепная полимеризация. Основное различие между ними заключается в том, что при полимеризации с ростом цепи молекулы мономера добавляются к цепи по одной молекуле за раз. В случае ступенчатой ​​полимеризации молекулы мономера связаны непосредственно друг с другом.

Если бы вы посмотрели на цепочку полимера вблизи, вы бы увидели, что визуальная структура и физические свойства молекулярной цепи имитируют реальные физические свойства полимера.Например, если полимерная цепь состоит из сильно скрученных связей между мономерами, которые трудно разорвать, скорее всего, полимер будет прочным и жестким. С другой стороны, если полимерная цепь состоит из молекул с характеристиками растяжения, скорее всего, полимер также будет обладать гибкими свойствами.