Эпоксидті материалдар

Тақырыбы: Полимерлер

11 сынып (ЖМБ)

11. 4. 2. 40 жаңа полимерлер және композициялық материалдар өндірудің маңыздылығын түсіндіру

Оқу мақсаты

Бағалау критерийлері

полимерлердің қолдану аймағын анықтайды;

полимер түрлерін өзара салыстырады;

полимерлердің түзілу теңдеуін жазады.

Жалпы сипаттамасы

Адамзаттың қазіргі заманғы жетістігі пластмасса өнеркәсібінің дамуымен тығыз байланысты: оған жаңа полимерлерді өндіру және оларды өңдеу әдістері, жаңа қасиеттері бар өнімдерді алу жатады. Бүгінгі әлемді пластиктерсіз елестету мүмкін емес. Олар біздің үйіміздегі күнделікті пайдаланатын бұйымдардан бастап ғарыштық жасанды серіктер мен зымырандардың бөлшектерімен аяқталады.

https://onlinemektep. net/schedule/24. 04. 2021/lesson/3cac3533-b264-41d8-b2b2-974c58e33992

Эпоксидті материалдар

Қазіргі заманғы маңызды полимерлердің бірі - эпоксидті шайырлар. Бұл этилен оксиді мен этиленгликольді сополимерлеу өнімдері. Олардың бірі - полиэтиленгликоль. ПЭГ (полиэтиленгликоль) алуда келесі мономерлер қолданылады:

Этилен оксидіне су қосқанда полимер түзіледі:

ПЭГ уытты емес, суда жақсы ериді. ПЭГ фармацевтика, машина жасау, косметика, тамақ өнеркәсібі сияқты салаларда кең қолданылады. ПЭГ зымырандардың қатты отындарына қосылатын құрауыш болып табылады. Полимер ПЭГ-400, ПЭГ-1 сияқты маркалармен шығарылады. Ағаш бұйымдарды зеңдер мен бактериялардан қорғау үшін оларды осы эпоксид шайырлармен өңдейді.

Келесі теңдеуде оның түзілуі көрсетілген:

Кевлар

алмаз

Кевлар 1964 ж. американдық химик, ғалым Стефани Луиза Кволек Дюпон компаниясында жұмыс істеген кезде ойлап тапты. 1971 ж. компания ғалымдарының тобы материалдарды зерттеуді аяқтап, оларды жаппай өндіре бастады. Кевлар талшығының бірқатар ерекше қасиеттері бар:

Алынуы: https://onlinemektep. net/schedule/24. 04. 2021/lesson/3cac3533-b264-41d8-b2b2-974c58e33992

Кевлар талшығының бірқатар ерекше қасиеттері бар:

1) ол болаттан бірнеше есе берік;

2) Өте төмен температурада беріктігін сақтайды және жоғары температурада балқымайды, ыдырайды.

3) Ол салыстырмалы түрде жеңіл.

Барлық аталған сипаттамалар кевлардан желінбейтін шиналар, оқ өтпейтін киімдер, өте берік тростар және басқа да бұйымдарды өндіруге мүмкіндік береді. Бұған негіз кевлардың беріктігі болып табылады.

https://onlinemektep. net/schedule/24. 04. 2021/lesson/4a6962a0-7269-4c2d-ab83-ccce61e0d569

Полимер тізбегінің құрылымын салыстырайық. Кевлар - кристалдық полимер болып табылады, ал мұндай құрылымды заттардың құрылым тәртібі қатаң. Кристалдық полимерлер, тұтастай алғанда, барлық кристалдық заттар сияқты полимерлерден беріктігі мен балқу температураларының жоғары болуымен ерекшеленеді. Полимер жіптерінің ықшам орамасы арамидтің транс құрылымды болуына байланысты.

Кевлардың өте берік болуының себебі неде?

Notes: These are only a few examples. Every living process in living organisms needs energy from respiration

Оны гексан 1, 6-дикарбон қышқылы және 1, 6-диаминогександы конденсациялау арқылы алады. Реакция нәтижесінде қосымша өнім ретінде су бөлінеді. Оны полиамидтер класына жатқызады:

Нейлон-6, 6 (cинтетикалық жібек) .

https://onlinemektep. net/schedule/24. 04. 2021/lesson/3cac3533-b264-41d8-b2b2-974c58e33992

Адам тіршілігінің дамуының жоғарыда айтылған бағыттарының қайсысы болса да пластиксіз өмірді елестету мүмкін емес. Бірақ, барлық салаларда әртүрлі әсерлерге төзімді, мықты полимерлер пайдаланаыла бермейді. Мұндай полимерлерге қызмет ету мерзімі қысқа болып табылатын әртүрлі контейнерлер, сөмкелер, қапшықтар, бөтелкелер, полиэтилен қапшықтар, пластикалық бөтелкелер жатады. Соның нәтижесінде жыл сайын миллиондаған тонна полиэтилен, полипропилен және басқа материалдар қоқысқа тасталады. Бұл материалдар топырақта шірімейді және атмосфералық әсерлерге төзімді, себебі оларды ыдырататын организмдер (саңырауқұлақтар, бактериалар) жоқ. Сондықтан мықты ыдырамайтын полимерлерден қоршаған ортаны қорғау ғаламдық мәселеге айналып отыр

Биологиялық ыдырайтын полимерлер

Notes: These are only a few examples. Every living process in living organisms needs energy from respiration

Қазіргі таңда зерттеулер екі бағытта жүріп жатыр:

Қысқа мерзімді және табиғи жағдайда ыдырауға қабілетті материалдарды қалай алуға болады?

Биополимерлерді қолдану. Биополимерлерді тірі организмдерден жасайды және табиғи жағдайларда ыдырауға қабілетті (крахмал, целлюлоза)

Күннің немесе бактериялардың әсерінен бұзылуға қабілетті, сондай-ақ суда еритін биополимерлердің аналогтарын синтездеу.

PLA полимерін алуда жүгері, бидай, қызылша және картоп сияқты дақылдарды шикізат ретінде пайдалануға болады.

Полисүтқышқылы полиэфир класына жатады. Полисүтқышқылы - негізгі шикізат ретінде сүт қышқылын полимерлеу нәтижесінде алынған полимер, бастапқы зат көзі жеткілікті және оны қалпына келтіруге болады. Полисүтқышқылын өндіру процесі экологиялық таза және ол биологиялық ыдырауға қабілетті, сондықтан ол идеалды жасыл полимерлі материал болып саналады.

Полилактид (ПЛА) - биоыдырауға оңай ұшырайтын табиғи таза полимер. Оны 3D принтер жіпшелерін, контейнерлер, синтетикалық кілемдер жасауда қолданылады.

Notes: These are only a few examples. Every living process in living organisms needs energy from respiration