Inleiding tot Polymeren
De term polymeer wordt vaak gebruikt vandaag in de kunststof-en composieten industrie , en het wordt vaak gebruikt om de betekenis van "plastic" of "hars" impliceren. In werkelijkheid is de term polymeer betekent veel meer.
Een polymeer is chemische verbinding waar de moleculen worden met elkaar verbonden in lange herhalen ketens. Deze materialen, polymeren, hebben unieke eigenschappen en kunnen worden aangepast, afhankelijk van hun beoogde doel.
Polymeren zijn gemaakt, zowel de mens en zijn natuurlijk voorkomende. Bijvoorbeeld, rubber is een natuurlijk polymeer materiaal dat is uiterst nuttig en is gebruikt door de mens al duizenden jaren. Rubber heeft uitstekende elastische eigenschappen, en dit is een gevolg van de moleculaire polymeerketen die door moeder natuur. Zowel de mens gemaakt en natuurlijke polymeren kunnen vertonen elastische eigenschappen, kan echter polymeren vertonen een breed scala aan extra nuttige eigenschappen. Afhankelijk van het gewenste gebruik, kan polymeren fijn worden afgestemd op gebruik maken van de gunstige eigenschap. Deze eigenschappen zijn onder andere:
- Reflecterende
- Slagvast
- Taai
- Broos
- Doorschijnend
- Smeedbaar
- Zacht
- Elastisch
- Inelastische
- Isolerende
Polymerisatie
Polymerisatie is de methode van het creΓ«ren van een synthetisch polymeer door het combineren van vele kleine monomeer -moleculen in de keten bij elkaar gehouden door covalente bindingen. Er zijn twee belangrijke vormen van polymerisatie, stap groei polymerisatie en de ketting groei polymerisatie. Het belangrijkste verschil tussen de twee soorten van polymerisatie is dat in de keten groei polymerisatie, monomeer-moleculen worden toegevoegd aan de keten een voor een. In het geval van stap groei polymerisatie, monomeer-moleculen kan binden direct met elkaar.
Het spreekt voor zich dat het proces van polymerisatie is vol van complexiteit en unieke terminologie. Die beide zullen we niet ingaan op diepgaande in dit artikel.
Als men kijken naar een polymeerketen close-up, zouden ze zien dat de visuele structuur en fysische eigenschappen van het molecuul keten zou de werkelijke fysische eigenschappen van het polymeer na te bootsen.
Bijvoorbeeld, als de polymeerketen bestaat uit stevig gevlochten banden tussen de monomeren en zijn moeilijk te doorbreken. Kans is groot dat dit polymeer zal sterk en taai. Of, als een polymeerketen op een moleculair niveau rekbaar kenmerken vertoont, zijn de kansen dit polymeer zal flexibele eigenschappen te hebben.
Cross Linked Polymeren
De meeste polymeren, meestal aangeduid als kunststoffen of thermoplasten, niet cross-linked polymeren. Betekent, kan de bindingen tussen moleculen en polymeerketens worden gebroken en opnieuw aangesloten.
Als u denkt over de meeste voorkomende kunststoffen, kunnen ze worden gebogen in vormen met warmte. Ze kunnen ook worden gerecycled. Plastic frisdrankflessen worden omgesmolten en opnieuw gebruikt kan worden om alles van tapijt tot fleece jassen te maken, of gemaakt in nieuwe flessen water. Dit is allemaal eenvoudig gedaan worden met de toevoeging van warmte.
Kruis verbonden polymeren aan de andere kant kan niet opnieuw obligaties na de cross-linked band tussen moleculen is verbroken. Cross verbonden polymeren vertonen vaak gewenste eigenschappen zoals een hogere sterkte, stijfheid, thermische eigenschappen en hardheid .
In FRP (Fiber Reinforced Polymer) samengestelde producten, kruis verbonden polymeren worden het meest gebruikt, en ze worden aangeduid als hars, of thermohardende hars. De meest voorkomende polymeren die gebruikt worden in composieten zijn polyester, vinylester en epoxy .
Echter, misschien wel de grootste negatieve toe te schrijven aan thermohardende harsen is het onvermogen van het polymeer worden hervormd, veranderd, of gerecycled.
Voorbeelden van polymeren
Hieronder is een lijst met veel voorkomende polymeren die tegenwoordig worden gebruikt, hun bijnaam, en veelvuldig gebruik maakt van:
- Polypropyleen (PP) - Tapijt, bekleding
- Polyethyleen lage dichtheid (LDPE) - Kruidenierswinkel tassen
- Polyethyleen hoge dichtheid (HDPE) - Wasmiddel flessen, speelgoed
- Poly (vinyl chloride) (PVC) - Piping, decking
- Polystyreen (PS) - Speelgoed, schuim
- Polytetrafluorethyleen (PTFE, Teflon) - anti-aanbaklaag pannen, elektrische isolatie
- Poly (methyl methacrylaat) (PMMA, Lucite, plexiglas) - Face schilden, dakramen
- Poly (vinylacetaat) (PVAc) - Verf, lijm
- Polychloropreen (cis + trans) (Neopreen) - Wetsuits