Полимерлер жайлы мәлімет

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

мөж

Орындаған: Слямова М. М.

Тексерген: Баяхметова Б. Б.

СЕМЕЙ

2015

Жоспар

Полимерлердің қасиеттері
Полимердің механикалық қасиеттері
Орташа молекулалық масса
Полимердің беріктігі
Полимердің электр өткізгіштігі
Полимерлердің жылу өткізгіштігі

Полимерлердің қасиеттері

Жоғары молекулалы қосылыстардың жалпы ортақ қасиеттері болады. Бірақ оны классикалық үлгідегі химия тұрғысынан түсіндіру қиын. Сондықтан полимерлердің қасиеттерін қарастыру үшін тиісті жаңа түсініктерді енгізуге тура келеді.

Полимерлердің молекулалық массасы әр түрлі және құрылымының айрықша сипаты болуына байланысты, олардың қасиеттерінің кіші молекулалы заттардың қасиеттерінен айтарлықтай өзгешелігі болады. Кіші молекулалы заттар, әдетте, өздеріне тән балқу, қайнау температураларымен және басқа да тұрақты шамалармен, яғни константалармен сипатталады.

Жоғары молекулалы қосылыстардың бірінші ерекшелігі - мүлде жаңа орташа молекулалық масса түсінігінің болуы. Кіші молекулалы заттар қасиеттерінің тұрақты болуы, олардың молекулалық массаларының тұрақтылығында, ал жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы құрылым буындарының санына байланысты өзгеріп отырады. Осыған сәйкес қасиеттері де елеулі түрде өзгереді. Ұзындықтары әр түрлі, бірақ бірдей химиялық буындардан тұратын макромолекулалар полимергомологтар деп аталады.

Жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массалары үлкен болған сайын әр түрлі полимерлердің қасиеттеріндегі айырмашылықтар да азая береді, тіпті жеке зат ретінде айырмасы болмай қалады. Сондықтан полимергомологтарды жеке химиялық зат ретінде бөлу әдісі жоқ деуге болады. Полимергомологтардың қоспасын молекулалық массалары бір-біріне жуық шамадағы фракцияларға бөліп қарастырады.

Полимердің механикалық қасиеттері

Полимердің механикалық қасиетіне сыртқы күштердің әсерінен олардың механикалық әрекетін анықтайтын қасиеттерін жатқызады.

Мұндай ерекше қасиет полимерлер тізбегінде өзіне тән энергиясы мен ұзындығы бойынша айрықша екі түрлі байланыс болуында: тізбек атомдары арасындағы берік химиялық және әлсіздеу молекулааралық байланыстар.

Сонымен қатар полимерлердің механикалық қасиеттері сыртқы күштердің мөлшері мен әсер ету уақытына тәуелді. Осыған сәйкес полимерлер деформацияланады немесе бұзылады

Заттардың полимерлік күйі ерекшеліктеріне байланысты механикалық қасиеттер анықталады:

Қайтымды деформациялануға бейім (жоғарғы иілгіштік физикалық күйі) ;
Деформацияның релаксациялық сипаттамасы, яғни әсер ету уақытынан тәуелді;
Анизотропты қасиетке ие болуы және оны әсер етуді тоқтатқанда да сақталуы (барлық химиялық талшықтар мен қабықшалар бағытталған күйде болады және физико-механикалық қасиет пен анизотропты құрылымға ие) .

Полимердің механикалық қасиеттері: деформациялық және беріктік.

Деформациялық қасиеттерінің ең бастысы: серпімділік және иілгіштік (жоғарғыиілгіштік) , яғни сыртқы күштің әсерінен кейін дененің формасын және өлшемін қайта қалпына келтіруі.

Серпімділік - полимерде дыбыс жылдамдығымен тез таралатын деформация.

Иілгіштік - уақыттан кешігетін жоғарғыиілгіштік деформация.

Серпімділік пен иілгіштікті сандық жағынан модуль Юнгпен, Гук заңымен анықталады:

σ - механикалық кернеу МН/м ² (МПа),

ε - салыстырмалы деформация %.

Шыны тәріздес полимерлер үшін Е ≈ 10 ³ МПа, ал каучуктар Е = 1-10 МПа.

Серпімділік модулі сыртқы күштің әсерінен полимердің өлшемі мен пішінін өзгертуге қарсылық көрсетумен сипатталады. Осыған байланысты полимерлер қатаң Е >10 ³ МПа және жұмсақ Е < 10 ² МПа

Орташа молекулалық масса

Осыдан жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы орташа статикалық шама ретінде қарастырылып, орташа молекулалық масса түсінігі енгізілген. Молекулалық масса жөніндегі жаңа түсініктің мәні химиялық қосылысты сипаттауға жеткіліксіз. Себебі полимердің массасы өзгерген сайын өзіне тән физикалық қасиеттеріне орай маңызды көрсеткіштері мәнін жоғалтады. Сондай-ақ орташа молекулалық масса бірдей болғанымен, полимергомологтар қоспасындағы әрбір полимердің сандық қатынастары да қасиеттердің әр түрлі болуына апарады. Полимергомологтар қоспасындағы жеке полимерлердің таралу мөлшерін полидисперстік дәрежесімен сипаттайды.

Жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы өскен сайын физикалық қасиеттерінің өзгеруіндегі тағы бір ерекшелік - оларды қыздырғанда, ерекше булану құбылысы (ұшқыштығы) байқалмайды. Одан әрі қыздыра берсе, белгілі бір температурада термиялық айырылу процесі жүреді. Жоғары молекулалы қосылыстар - мүлде ұшпайтын, газ күйіне ауыспайтын заттар.

Кіші молекулалы қосылыстар үш түрлі: газ, сұйық, қатты агрегаттық күйде бола алады, ал жоғары молекулалы қосылыстар үшін екі түрлі күй ғана белгілі - қатты және сұйық.

Полимерлерді қыздырғанда болатын өзгерістер олардың құрылым ерекшеліктеріне де байланысты болады.

Қыздырғанда байқалатын өзгерістеріне байланысты полимерлік материалдар термопласты және термореактивті деп бөлінеді.

Полимерлер көпшілік жағдайда ерімейді. Алайла түзу құрылымды полимерлерді кейбір ерекшеліктерінде аздап болса да ерітуге болады.

Бұл ерітінділер өте тұтқыр болады. Ал кеңістіктік полимерлер ерімейді. Кейбіреулері, мысалы, резеңке еріткіштерде тек қана ісінеді. Тармақты полимерлердің химиялық құрамы, молекулалық массалары бірдей болғанымен, сызықтық полимерлерге қарағанда ерігіштігі жоғары болады. Оның себебі, сызықтық полимерлерде байланыстардың екі түрлі типі (химиялық валенттік байланыстар және молекулааралық химиялық байланыстар) өзара әсерлесу нәтижесінде энергетикалық сипаттамасының әр түрлі болуы, еру мен балқу мүмкіндігін анықтайды. Торлы құрылымды полимерлердің макромолекулалары арасында берік химиялық байланыс болатындықтан, еріткіштерде ерімейді, тек ісінеді. [2]

Полимердің беріктігі

Полимердің келесі маңызды қасиеті - олар механикалық берік келеді, әсіресе кеңістіктік құрылымды полимерлер ерекше берік болады. Беріктік қасиет полимерлердің тармақталу дәрежесі мен типіне байланысты. Тіпті молекулааралық байланыстар үлкейген сайын заттың қаттылығы да арта түседі, серпімділік модулі артып, салыстырмалы деформациялығы азаяды. Торлы құрылымды (кеңістіктік) полимердің қасиеттері алмаз тәрізді кристалл заттардың қасиеттеріне жақындайды. Сонымен полимерлердің беріктігіне әсер ететін факторлар қатарына молекулалық массасы, табиғаты, макро-молекулалардың бағдарлануы, құрылымдарының сипаты, тізбектерінің тігілу дәрежесі және т. б. жатады.

Полимердің беріктігі деп, олардың механикалық күштердің әсерінен бұзылуға қарсы тұру қабілетін айтады.

Сандық жағынан беріктігі:

Беріктік шегімен - үлгінің қайтымды деформациясы н/е морт бұзылуы болатын кернеу.
Шекті деформация - үлгінің бұзылу алдындағы максималды деформация.
Мәңгілігі - полимердің күш түсірілгеннен бастап үзілуге дейінгі уақыт.

Қандай да бір заттың балқуы, буға айналуы немесе еріп кетуі үшін қыздыру арқылы немесе еріткіштің әсерімен оның молекулалары арасындағы өзара тартылыс күшін жеңу керек. Кіші молекулалы заттардың молекулалары арасындағы өзара тартылыс күші оншалықты мықты болмайды. Сондықтан олардың молекулаларын бір-бірінен ажыратып бөлу қиынға соқпайды. Ал үлкен молекулалы заттардың молекулаларының өзара әсері анағұрлым күшті, өйткені олар толып жатқан бунақтары арқылы бірін-бірі тартып тұрады. Сондықтан ондай молекулалы затты буға айналдыру немесе балқыту үшін едәуір қыздыру керек. Сонда кейбір заттардың молекулаларындағы атомдар арасындағы байланыстар үзіле бастап, зат айырылады. Ондай макромолекулаларды еріткіш молекулаларының әсері арқылы ыдырату мүмкін емес.

Сызықтық құрылымды полимер мен кеңістіктік құрылымды полимерлердің қасиеттеріндегі айырмашылық каучук пен резеңке қасиеттерінен айқын байқалады. Сызықтық құрылымды молекулалардан құралған, вулканизацияланбаған каучук сұйық көмір-сутектерде ериді және механикалық беріктігі онша жоғары болмайды. Ондай каучукты созып тартса, үзіліп кетеді. Ал сызықтық молекулалардың арасы күкірт атомдары арқылы қосылған вулканизацияланған каучук (резеңке) еріткіштерде ерімей, тек ісінеді және бұлар едәуір берік болады.

Полимердің электр өткізгіштігі

Полимердің электр өткізгіштігі , әдетте, өте нашар. Олардың электрлік қасиетіне оған электр өрісін бергенде көрсететін қасиеттері сияқты диэлектриктер, жартылай өткізгіштер және электр өткізгіштер болып бөлінеді.

Көптеген полюсті және полюссіз полимерлер диэлектриктерге жатады. Диэлектриктерге өте ұсақталған электр өткізгіш толтырғыштар (техникалық көміртек-графит, ұсақталған металдар) енгізілсе, электр өткізгіш материалдар алынады.

Жартылай өткізгіштерге қосарланған байланысы бар және заряд тасымалы бар кешенді жүйелер жатады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.