Polyméry a materiály z nich vyrobené, domáce potreby, vybavenie sú dôležitou súčasťou priemyslu a ľudského života vo všeobecnosti. Prírodné zdroje sa, žiaľ, počas ich využívania značne vyčerpali. Preto sa ľudia museli naučiť syntetizovať umelé materiály, ktoré majú množstvo dôležitých technických vlastností. Jedným z nich je polypropylén. Chemický vzorec tejto zlúčeniny, vlastnosti jej vlastností a štruktúra molekuly sa budú brať do úvahy počas článku.
Polyméry – všeobecné charakteristiky
Táto trieda zlúčenín zahŕňa zlúčeniny, ktoré majú veľmi vysokú molekulovú hmotnosť. Koniec koncov, polyméry sú zložité organické zlúčeniny pozostávajúce z opakovane sa opakujúcich monomérnych jednotiek, ktorých môže byť niekoľko desiatok až stoviek, tisícov a miliónov.
Medzi všetkými polymérmi možno rozlíšiť tieto skupiny:
- Prírodný pôvod - bielkoviny, nukleové kyseliny, molekuly ATP a pod.ďalej.
- Umelé - tie, ktoré sú vytvorené na báze prírodných, ale boli chemicky upravené za účelom zlepšenia technických vlastností. Napríklad umelé gumy.
- Syntetické - tie, ktoré vznikajú iba chemickými reakciami, syntézou v laboratóriu a priemyselných závodoch. Príkladmi sú syntetické tkaniny a vlákna, polyetylény, syntetické kaučuky, polyvinylchlorid, polypropylén a iné.
Všetky určené skupiny polymérov sú dôležité priemyselné suroviny na výrobu a výrobu rôznych zariadení, domácich potrieb, riadu, hračiek, nábytku a iných vecí.
Zástupcovia najdôležitejších syntetických polymérov
Chemický vzorec jedného z najdôležitejších predstaviteľov syntetických polymérov je napísaný ako (-CH2-CH2-) . Toto je polyetylén. Oblasti jeho použitia sú známe. Ide o potreby pre domácnosť (domáca fólia) a priemyselný a potravinársky priemysel (obalový materiál). Hoci je to najbežnejšie, zďaleka nie je jediným zástupcom, ktorý je pre človeka mimoriadne dôležitý. Môžete tiež pomenovať polyméry ako:
- polyvinylchlorid;
- polypropylén;
- polyizobutylén;
- polystyrén;
- teflon;
- polyvinylacetát a iné.
V stavebníctve, ako aj pri výrobe riadu, zohráva materiál ako polypropylén dôležitú úlohu. Preto budeme ďalej zvažovať jeho vlastnosti z chemického hľadiska.
Polypropylénové zloženie
Z hľadiska vedy chémie môže byť zloženie danej látky vyjadrené rôznymi druhmi vzorcov. Prvou možnosťou je molekulárna forma zápisu. V tomto prípade vzorec polypropylénu vyzerá takto: (С3Н6) . Posledné n znamená stupeň polymerizácie, teda počet štruktúrnych počiatočných jednotiek v makroreťazci.
Tento záznam nám umožňuje vyvodiť záver o kvalitatívnom a kvantitatívnom zložení molekuly. Polypropén pozostáva z atómov uhlíka a vodíka a ich počet v monomérnej väzbe je 3/6 a v spoločnom reťazci závisí od indexu n. Ak hovoríme o samotnej štruktúre zlúčeniny, o poradí väzieb atómov v molekule, potom je potrebný iný typ záznamu látky.
Polypropylén: štruktúrny vzorec
Typ záznamu, ktorý ukazuje poradie spojenia atómov v molekule, sa nazýva štruktúrny vzorec. Pre látku, ktorú zvažujeme, to bude vyzerať takto: (-CH2-CH-CH3-). Je zrejmé, že všeobecne akceptovaná mocnosť atómov v organickej chémii je zachovaná aj v tomto prípade. Vzorec polypropylénu alebo polypropénu ukazuje, aký druh monomérnej jednotky je základom zlúčeniny. Vzniká z nenasýteného uhľovodíka (alkénu) propénu alebo propylénu. Jeho empirický vzorec je: С3Н8.
Počiatočný monomér
Vzorec monoméru na výrobu polypropylénu je: (-CH2-CH-CH3-). Ak sa tento fragment zopakuje niekoľko stoviekkrát, potom dostaneme celú makromolekulu syntetického polyméru, ktorý je príslušným materiálom. Okrem toho sme už naznačili, že vo všeobecnosti by sa za východiskový materiál pre polymerizačnú reakciu mal považovať obvyklý alkén - propén. Je to monomér polypropylénu. Štrukturálny vzorec bude napísaný ako CH3-CH=CH2. Keď sa dvojitá väzba počas polymerizácie preruší, vytvorí sa požadovaný fragment. Rovnaké monomérne spojenie, ktoré, opakovaním, tvorí polymérnu makromolekulu.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Polypropylénové zloženie (-CH2-CH-CH3-) vám umožňuje posúdiť jeho fyzikálne a chemické vlastnosti. Uvádzame tie hlavné.
- Fyzikálne vlastnosti tohto polyméru: hustota 0,91g/cm3, tvrdý, odolný voči oderu, nekorozívny. Farba biela, nepriehľadná. Nie je tam žiadny zápach. Pri bežných teplotách je nerozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách. Nad 100 0С sa rozpúšťa v uhľovodíkových zlúčeninách. Začína mäknúť po 140 0С, pri 170 0С sa topí. Má tepelnú a mrazuvzdornosť.
- Chemické vlastnosti. Z hľadiska aktivity možno polypropén priradiť k prakticky inertným látkam. Je schopný interagovať iba s obzvlášť silnými oxidačnými činidlami: dymivou dusičnou, chlórsulfónovými kyselinami, oleom, aktívnymi halogénmi (fluór, chlór). Vôbec neinteraguje s vodou ani pri zvýšených teplotách. S kyslíkomreaguje iba pri ožiarení ultrafialovým svetlom, proces je sprevádzaný deštrukciou polyméru. V organických rozpúšťadlách napučiava a so zvyšujúcou sa teplotou sa rozpúšťa.
Uvedené vlastnosti možno pripísať aj technickým vlastnostiam samotného materiálu, ktorý sa používa v priemysle. Nie každý polypropylén je však rovnaký. Existujú špeciálne stabilizačné prísady, ktoré vytvárajú rôzne kvality príslušného polyméru.
Špecifikácie materiálu
Polypropylénový materiál má niekoľko základných vlastností. Jeho vlastnosti sú nasledovné:
- Pri zahriatí sa môže roztopiť a predtým zmäknúť.
- Nevodivé.
- Odolné voči otrasom, opotrebeniu.
- Odolné voči oderu.
- Starne, keď je vystavený slnku a kyslíku, ale proces je dosť pomalý.
- Ako polymér má malú molekulovú hmotnosť.
- Biela, priesvitná, bez chuti a zápachu.
- Pri spálení neuvoľňuje škodlivé látky, vydáva ľahkú kvetinovú vôňu.
- Je flexibilný, odolný, odolný voči rôznym druhom znečistenia.
- Má odolnosť voči teplu a mrazu.
Všetky uvedené vlastnosti polypropylénu ako materiálu umožňujú jeho použitie pre rôzne potreby. Ľahko sa používa, ľahko sa udržiava a používa v praxi v akomkoľvek sektore národného hospodárstva.
Celkom môže byťrozlíšiť tri hlavné odrody tohto materiálu:
- attactic;
- syndiotactic;
- izotaktické.
Hlavným rozdielom v nich je priestorová štruktúra molekuly. Konkrétne umiestnenie metylových skupín v reťazci. Technické vlastnosti sú ovplyvnené aj stabilizačnými prísadami, počtom monomérnych jednotiek v makroštruktúre.
Vyrábajte tento materiál buď vo forme kryštalických zrnitých štruktúr, alebo vo forme vlákien, plátov.
Oblasti použitia
Polypropylénový materiál sa používa na výrobu rôznych fólií, obalových nádob, nádob na potraviny. Z nej sa vyrábajú bežné plastové poháre a iné predmety jednorazového riadu. Tento materiál sa používa na výrobu trvanlivých polypropylénových inštalačných rúr odolných voči chemikáliám.
Používa sa aj na vytváranie zvukovo izolačných materiálov. Lepiaca páska je tiež typ polypropylénu.
Ataktický materiál ide do výroby:
- mastic;
- lepidlá;
- putty;
- lepiace pásky;
- povrchy ciest a ďalšie.
Na výrobu hračiek, papiernictva, domácich a domácich potrieb sa používa veľké množstvo polypropylénových dosiek, vlákien.
