SENTETIK POLIMERLER: ÖZELLIKLERI, ÇEŞITLERI VE ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Sentetik polimerler, laboratuar veya endüstriyel ölçekte insan eliyle üretilenler bulunmaktadır. Yapısal olarak, bir polimer zinciri veya ağ olarak bilinen şeyi oluşturmak için bağlanan, monomerler adı verilen küçük birimlerin birleşiminden oluşurlar.

Alttaki üst kısım, "spagetti" tipi polimerik yapıyı gösterir. Her siyah nokta, diğerine kovalent bir bağ ile bağlanan bir monomeri temsil eder. Noktaların birbirini izlemesi, kimliği monomerin doğasına bağlı olacak olan polimer zincirlerinin büyümesiyle sonuçlanır.

Ayrıca, monomerlerinin büyük çoğunluğu petrolden elde edilir. Bu, küçük ve sentetik olarak çok yönlü moleküller elde etmek için hidrokarbonların ve diğer organik türlerin boyutunun küçültülmesinden oluşan bir dizi işlemle elde edilir.

Özellikleri

Polimerlerin olası yapıları farklı olduğu gibi, özellikleri de çeşitlidir. Bunlar doğrusallık, dallanma (zincirlerin görüntüsünde yoktur), bağlar ve monomerlerin moleküler ağırlıkları ile el ele gider.

Bununla birlikte, bir polimerin özelliğini - ve dolayısıyla tipini - tanımlayan yapısal modeller olmasına rağmen, çoğu ortak bazı özelliklere ve özelliklere sahiptir. Bunlardan bazıları:

- Nispeten düşük üretim maliyetlerine, ancak yüksek geri dönüşüm maliyetlerine sahiptirler.

- Yapılarının kaplayabileceği büyük hacim nedeniyle çok yoğun malzemeler değildirler ve ayrıca mekanik olarak çok dayanıklıdırlar.

- Kimyasal olarak inerttirler veya asidik (HF) ve bazik (NaOH) maddelerin saldırısına direnmek için yeterlidirler.

- İletim bantlarının olmaması; bu nedenle, zayıf elektrik iletkenleridir.

Türleri

Polimerler, monomerlerine, polimerizasyon mekanizmalarına ve özelliklerine göre sınıflandırılabilir.

Homopolimer, tek tip monomerik birimlerden oluşan bir homopolimerdir:

100A => AAAAAAA …

Bir kopolimer, iki veya daha fazla farklı monomerik birimden oluşan bir polimer iken:

20A + 20B + 20C => ABCABCABC…

Yukarıdaki kimyasal denklemler, ekleme yoluyla sentezlenen polimerlere karşılık gelir. Bunlarda, polimer zinciri veya ağı, ona daha fazla monomer bağlandıkça büyür.

Öte yandan, yoğunlaşma yoluyla polimerler için, monomer bağlanmasına "yoğunlaşan" küçük bir molekülün salınması eşlik eder:

A + A => AA + p

AA + A => AAA + p…

Birçok polimerizasyonda , formaldehit ile sentezlenen polifenollerde olduğu gibi p = H ₂ O (HC ₂ = O).

Sentetik polimerler özelliklerine göre şu şekilde sınıflandırılabilir:

Termoplastikler

Sıcaklığın etkisiyle moleküller arası etkileşimlerin üstesinden gelinebilen doğrusal veya hafif dallı polimerlerdir. Bu, yumuşamalarına ve kalıplanmalarına neden olur ve geri dönüştürülmelerini kolaylaştırır.

Termostabil

Termoplastiklerin aksine termoset polimerlerin polimer yapılarında birçok dal bulunur. Bu, moleküller arası güçlü etkileşimleri nedeniyle deforme olmadan veya erimeden yüksek sıcaklıklara dayanmalarını sağlar.

Elastomerler

Dış basınca kırılmadan, deforme olmadan ancak daha sonra orijinal şekline dönmeden dayanabilen polimerlerdir.

Bunun nedeni, polimer zincirlerinin birbirine bağlı olması, ancak aralarındaki moleküller arası etkileşimlerin basınç altında yol verecek kadar zayıf olmasıdır.

Bu meydana geldiğinde, bozulmuş malzeme zincirlerini kristalin bir düzenlemede düzenleme eğilimindedir ve basıncın neden olduğu hareketi "yavaşlatır". Daha sonra, bu kaybolduğunda, polimer orijinal amorf düzenlemesine geri döner.

Lifler

Polimer zincirlerinin simetrisi ve aralarındaki büyük afinite sayesinde düşük elastikiyet ve uzayabilirliğe sahip polimerlerdir. Bu afinite, mekanik çalışmaya dirençli doğrusal bir kristal düzenleme oluşturarak güçlü bir şekilde etkileşime girmelerine izin verir.

Bu tip polimer pamuk, ipek, yün, naylon vb. Kumaşların imalatında kullanım alanı bulur.

Örnekler

Naylon

Naylon, tekstil endüstrisinde birçok kullanım alanı bulan lifli tipte bir polimerin mükemmel bir örneğidir. Polimer zinciri, aşağıdaki yapıya sahip bir poliamidden oluşur:

Bu zincir, naylon 6,6'nın yapısına karşılık gelir. Kırmızı küreye bağlı olanlarla başlayan ve biten karbon atomlarını (gri) sayarsanız, altı tane var.

Aynı şekilde mavi küreleri ayıran altı karbon vardır. Öte yandan, mavi ve kırmızı küreler amid grubuna karşılık gelir (C = ONH).

Bu grup, düzenlilikleri ve simetrileri sayesinde kristal bir düzenleme de benimseyebilen diğer zincirlerle hidrojen bağları yoluyla etkileşime girebilir.

Başka bir deyişle, naylon bir elyaf olarak nitelendirilmek için gerekli tüm özelliklere sahiptir.

Polikarbonat

Pencerelerin, lenslerin, tavanların, duvarların vb. Yapıldığı şeffaf plastik bir polimerdir (esas olarak termoplastik). Yukarıdaki resim polikarbonatlardan yapılmış bir serayı göstermektedir.

Polimerik yapısı nasıldır ve polikarbonat adı nereden gelmektedir? Bu durumda, kesinlikle anyon CO ₃ ^{2'ye değil} , bir moleküler zincir içindeki kovalent bağlara katılan bu gruba atıfta bulunur :

Bu nedenle R, geniş bir polikarbonat polimer ailesi ile sonuçlanan herhangi bir molekül tipi (doymuş, doymamış, aromatik, vb.) Olabilir.

Polistiren

Günlük hayatta en çok rastlanan polimerlerden biridir. Yukarıdaki görüntüdeki plastik kaplar, oyuncaklar, bilgisayar ve televizyon eşyaları ile manken kafası (ve diğer nesneler) polistirenden yapılmıştır.

Polimerik yapısı, yüksek aromatik bileşenli (altıgen halkalar) bir zincir oluşturan n stiren birleşiminden oluşur:

Polistiren, dirençli bir kauçuk gerektiren uygulamalarda kullanılan SBS (Poli (stiren-bütadien-stiren)) gibi diğer kopolimerleri sentezlemek için kullanılabilir.

Politetrafloroetilen

Teflon olarak da bilinir, yapışmayı önleyen bir etkiye sahip (siyah tavalar) birçok mutfak eşyasında bulunan bir polimerdir. Bu, yiyeceklerin tereyağı veya başka bir yağ eklemeye gerek kalmadan kızartılmasını sağlar.

Yapısı, her iki tarafı F atomlarıyla "kaplı" bir polimer zincirinden oluşur. Bu F'ler, yağlı olanlar gibi diğer parçacıklarla çok zayıf etkileşime girerek, bunların tavanın yüzeyine yapışmasını engeller.

Referanslar

1. Charles E.Caraher Jr. (2018). Sentetik polimerler. 7 Mayıs 2018'de, chemistryexplained.com adresinden alındı
2. Vikipedi. (2018). Sentetik polimerlerin listesi. 7 Mayıs 2018'de en.wikipedia.org adresinden erişildi.
3. Carnegie Mellon Üniversitesi. (2016). Doğal ve Sentetik polimerler. 7 Mayıs 2018'de cmu.edu'dan alındı
4. Polimer Bilimi Öğrenme Merkezi. (2018). Sentetik polimerler. 7 Mayıs 2018'de, pslc.ws'den alındı
5. Yassine Mrabet. (29 Ocak 2010). Naylon 3D. . Commons.wikimedia.org adresinden 07 Mayıs 2018'de alındı
6. Eğitim Portalı. (2018). Polimerlerin özellikleri. 7 Mayıs 2018'de, portaleducativo.net adresinden erişildi.
7. Bilimsel metinler. (23 Haziran 2013). Sentetik polimerler. 7 Mayıs 2018'de, textscientificos.com adresinden alındı