Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужен полимер

Полимеры

В 1833 году Й. Берцелиус ввел в обиход термин «полимерия», которым он назвал один из видов изомерии. Такие вещества (полимеры) должны были обладать одинаковым составом, но разной молекулярной массой, как например этилен и бутилен. К современному пониманию термина «полимер» умозаключение Й. Берцелиуса не соответствует, потому что истинные (синтетические) полимеры в то время еще не были известны. Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол) годам.

Химия полимеров возникла только после создания А. М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений и получила дальнейшее развитие благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука (Г. Бушарда, У. Тилден, К Гарриес, И. Л. Кондаков, С. В. Лебедев). С начала 20-х годов 20 века стали развиваться теоретические представления о строении полимеров.

Классификация полимеров

Классификация полимеров основана на трех признаках: их происхождении, химической природе и различиях в главной цепочке.

С точки зрения происхождения все полимеры подразделяют на природные (натуральные), к которым относят нуклеиновые кислоты, белки, целлюлозу, натуральный каучук, янтарь; синтетические (полученные в лаборатории путем синтеза и не имеющие природных аналогов), к которым относят полиуретан, поливинилиденфторид, фенолформальдегидные смоли и др; искусственные (полученные в лаборатории путем синтеза, но на основе природных полимеров) – нитроцеллюлоза и др.

Исходя из химической природы, полимеры делят на полимеры органической (в основе мономер – органическое вещество – все синтетические полимеры), неорганической (в основе Si, Ge, S и др. неорганические элементы – полисиланы, поликремниевые кислоты) и элементоорганической (смесь органических и неорганических полимеров – полислоксаны) природы.

Выделяют гомоцепные и гетероцепные полимеры. В первом случае главная цепь состоит из атомов углерода или кремния (полисиланы, полистирол), во втором – скелет из различных атомов (полиамиды, белки).

Физические свойства полимеров

Для полимеров характерны два агрегатных состояния – кристаллическое и аморфное и особые свойства – эластичность (обратимые деформации при небольшой нагрузке — каучук), малая хрупкость (пластмассы), ориентация при действии направленного механического поля, высокая вязкость, а также растворение полимера происходит посредством его набухания.

Получение полимеров

Реакции полимеризации – цепные реакции, представляющие собой последовательное присоединение молекул ненасыщенных соединений друг к другу с образованием высокомолекулярного продукта – полимера (рис. 1).

Рис. 1. Общая схема получения полимера

Так, например, полиэтилен получают полимеризацией этилена. Молекулярная масса молекулы достигает 1миллиона.

Химические свойства полимеров

В первую очередь для полимеров будут характерны реакции, характерные для функциональной группы, присутствующей в составе полимера. Например, если в состав полимера входит гидроксо-группа, характерная для класса спиртов, следовательно, полимер будет участвовать в реакциях подобно спиртам.

Во-вторых, взаимодействие с низкомолекулярными соединениями, взаимодействие полимеров друг с другом с образованием сетчатых или разветвленных полимеров, реакции между функциональными группами, входящими в состав одного и того же полимера, а также распад полимера на мономеры (деструкция цепи).

Применение полимеров

Производство полимеров нашло широкое применение в различных областях жизни человечества — химической промышленности (производство пластмасс), машино – и авиастроении, на предприятиях нефтепереработки, в медицине и фармакологии, в сельском хозяйстве (производство гербицидов, инсектицидов, пестицидов), строительной промышленности (звуко- и теплоизоляция), производство игрушек, окон, труб, предметов быта.

Читайте так же:
Как разрезать профильную трубу под 45 градусов

Примеры решения задач

ЗаданиеНапишите уравнения получения полиакрилонитрила и фторопласта.
Решениеn (CH2=CH-CN) = -(-CH2-CH(CN)-)-
ЗаданиеПолистирол хорошо растворяется в неполярных органических растворителях: бензоле, толуоле, ксилоле, тетрахлориде углерода. Вычислите массовую долю (%) полистирола в растворе, полученном растворением 25 г полистирола в бензоле массой 85г. (22,73%).
РешениеЗаписываем формулу для нахождения массовой доли:

\[\omega=\frac{m_{rastv.\ v-va}}{m_{r-ra}}\times 100\%\]

Найдем массу раствора бензола:

mр-ра(C6H6) = m(C6H6)/(\omega/100%)

Найдем массу раствора полистирола в бензоле:

mр-ра(полистирол в бензоле)= 25 + 373,95 = 398,95 (г)

Найдем массовую долю полистирола в бензоле:

\omega(полистирола) = 25/398,95 × 100% = 6,27%

Агломераторы — что это такое, назначение и виды

Агломератор — незаменимое оборудование на предприятиях, занимающихся переработкой полиэтиленовых пленок и других полимеров. Он позволяет получить из пленочных отходов материалы для дальнейшего применения в промышленном производстве. Главный плюс полученного таким способом сырья – его дешивизна.

Как происходит обработка сырья и какое оборудование для этого требуется

Процесс переработки полиэтилена и других пленочных отходов состоит из следующих этапов:

  1. Сбор сырья и последующая сортировка. На этой стадии происходит деление мусора на категории по типу сырья.
  2. Очистка отходов от загрязнений и инородных материалов. Проводится в промывочных машинах или вручную.
  3. Измельчение вторсырья при помощи механического дробления на специальном оборудовании.
  4. Центрифугирование. Позволяет очистить материал от влаги и примесей в составе.
  5. Термическая обработка. Результатом становится сырье, подготовленное для использования в промышленных целях.

Для выполнения этих операций требуется следующее оборудование:

  • машина для промывания мусора от загрязнений;
  • машина для разрушения целостности отходов;
  • центрифуга;
  • приборы для термической обработки;
  • агломератор;
  • экструдер — прибор для достижения однородности вторсырья.

Что такое агломерат пленки

В процессе переработки полиэтилена и других полимеров получают агломерат.

Агломерат ПВД, ПНД – это продукт вторичной переработки полимерных отходов, неоднородные сферические частички полиэтилена неправильной формы, размером от 2 до 15 мм.

Многие промышленные предприятия являются потребителями агломерата ПНД и ПВД. Для его получения требуется специальный прибор – агломератор.

Агломерат полиэтилена намного дешевле, чем промышленно произведенный полиэтилен. Потребители применяют его для получения качественных пластиковых товаров и упаковки.

Для чего нужны агломераторы пленок

Агломератор используется для измельчения, отмывки, агломерирования и подсушки пленочных отходов. Представляет собой устройство периодического действия и позволяет выполнять полный цикл переработки полиэтилена и других материалов для получения вторичного сырья. Также не исключено использование для отдельных этапов, перечисленных ранее.

Принцип работы

Агломерирование основывается на резком охлаждении разогретой массы полимера. Происходит это в несколько этапов:

  1. Запускается агломератор и загружаются очищенные полимерные отходы.
  2. Полимер измельчается при помощи винта с острыми лезвиями или подвижными ножами.
  3. Разогреваются отходы до получения вязкой массы.
  4. Производится резкое охлаждение при помощи подачи «шоковой воды». Главное — не ошибиться со временем подачи воды. В результате такой ошибки получается рыхлая масса, которой свойственно спекание.
  5. В ходе резкого снижения температуры расплавленный полиэтилен гомогенизируется и образует шарики.
  6. Производится испарение воды и последующая выгрузка полученного агломерата.

Агломераторы для переработки полиэтилена и других полимеров способны перерабатывать отходы различных размеров и формы.

Виды агломераторов

По конструктивному исполнению оборудование для получения агломерата бывает двух видов:

  • Однороторные агломераторы. Предназначаются для переработки некрупных фракций отходов. Чаще всего используется для сырья, прошедшего предварительное измельчение.

  • Двухроторные агломераторы. Используются для утилизации и переработки крупногабаритных отходов, таких как биг-бэги, стрейч-пленки и канистры.

Агломераторы для переработки пленки имеют различные типы корпусов. Существуют:

  • откидные;
  • съемные;
  • стационарные корпусы.

Тип корпуса не влияет на производительность, но откидные и съёмные более удобны при чистке ножей.

Не редко агломераторы объединяются с экструдером. Такое совмещение оборудования позволяет получать более однородные гранулы.

Экструдер с агломератором

В сфере переработки отходов широкое распространение приобрели экструдеры, объединенные с алгомератором. Это универсальное оборудование, позволяющее утилизировать пленки и производить вторичные гранулы.

Экструдер не способен перерабатывать целостные пленочные отходы. На помощь приходит использование агломератора для переработки полиэтилена для последующего получения вторичных гранул из результатов агломерации.

Конструкция агломератора

Агломератор включает в себя:

  1. Рабочий корпус — стальная емкость шаровидной формы с загрузочным и выгрузочным окном.
  2. Двигатель -чаще всего используются электродвигатели асинхронного типа, работающие в вертикальном положении.
  3. Ножи. Используются дисковые, саблевидные и прямые ножи, изготовленные из стали. Заточку производят под углом в 20-60 градусов для более качественного измельчения отходов. По месту установки ножи делятся на роторные, то есть вращающиеся на валу, и стационарные.
  4. Ремневая передача. Существуют различные вариации оборудования с 4-8 ремнями. Чаще всего используются клиновые ремни, но в некоторых случаях применяются многорядовые и поликлиновые.
  5. Водяная рубашка охлаждения. Применяется из-за работ с высокими температурами.
  6. Шкаф управления. Благодаря ему производится управление процессом переработки ПНД и других материалов. Управление ведёт агломератчик – это специалист, проводящий агломерацию.

Простая конструкция обладает высокой производительностью и длительным сроком эксплуатации. Но не стоит забывать производить сервисное обслуживание и чистку агрегата. В зависимости от конструкции оборудования для агломерирования возможно проводить переработку различных материалов: полиэтилен низкого и высокого давления, полипропилен, поливинилхлорид.

Выбор агломератора

При приобретении оборудования для переработки пленочных материалов важно определиться:

  • с каким материалом (ПВХ, ПВД, ПЭ и другие) будет производиться агломерирование. Не каждый агломератор универсален — многие работают с определенным типом пленок. Недорогое оборудование для получения агломерата перерабатывает в основном полиэтилен высокого давления.
  • размер перерабатываемых отходов. Большинство агломераторов, в основном однороторные, предназначены для переработки предварительно измельченных материалов. Максимально допустимый размер отходов, которые можно загрузить в большинство агломераторов, составляет 30 на 30 сантиметров. Этого недостаточно для агломерирования крупных отходов. В таких случаях следует предварительно использовать дробилки или приобретать более дорогие двухроторные агломераторы, предназначенные для работы с крупными отходами.
  • производительность. Чем мощнее оборудование, тем выше его стоимость. Следует выбирать оптимальную производительность в зависимости от планируемого количества перерабатываемых отходов.

На торговых площадках не редко предлагают б/у агломераторы. Сумма, которую потребуется отдать за такое оборудование, будет меньше, чем за новый. При этом покупка б/у агломераторов сопряжена с рисками.

Агломератор – это крайне полезное приобретение для предприятий, занимающихся производством пленки при получении вторсырья. Его использование позволяет снизить себестоимость готовой продукции.

Чаще всего подвергаются переработке полиэтиленовые пленки и стрейч-пленки. Данное оборудование является рентабельным и простым в управлении.

ARK: Survival Evolved — как получить органический полимер и для чего он нужен

Этот заменитель обычного полимера может быть очень удобен для создания предметов в ARK: Survival Evolved. Вот что вам нужно знать!

Быстрые ссылки

  • Органический полимер Статистика
  • Как получить органический полимер
  • Лучшие советы по выращиванию органических полимеров

Если игрокам сложно собирать обычный полимер в ARK: Survival Evolved , им также следует подумать о попытке получить органический полимер. Органический полимер можно использовать практически для всего, для чего используется обычный полимер , за некоторыми небольшими исключениями.

С учетом сказанного, сбор и использование органического полимера будет немного другим, поэтому желающие собрать много этого товара в ARK: Survival Evolved обязательно исследуйте и экспериментируйте по мере необходимости.

Статистика по органическим полимерам

Как получить органический полимер

Существует 3 основных способа получения органического полимера в ARK: Survival Evolved : убивая выпадающих существ, собирая некоторые из определенных прирученных существ или измельчая определенные предметы с помощью промышленного измельчителя. Существуют более конкретные и высокоэффективные методы, но перечисленные ниже являются менее утомительными и опасными.

Существа, при убийстве выпадающие из органического полимера

Этот метод фарма для желаемого ресурса, вероятно, будет наиболее трудоемким и трудным, если у игроков нет прирученных существ или оружия, которые могут нанести большой урон целям. Даже в этом случае это все равно будет наименее эффективным способом получения органического полимера, хотя и самым простым. Вот все существа, из которых при убийстве выпадает органический полимер :

  • Mantis
  • Kairuku
  • Hesperornis
  • Каркинос
  • Червь смерти

После того, как существо убито и разграблено, игроки могут получить еще больше органического полимера из трупов, ударив их бензопилой, мечом или деревянной дубинкой, аналогично тому, как добывают древесину из дерева с помощью других инструментов.

Существа, которые собирают amp; Производство органических полимеров

Поскольку ИИ многих существ может позволить им бродить, собирать корм, охотиться и собирать ресурсы самостоятельно, игроки могут позволить своим союзникам, не являющимся людьми, помочь в получении большего количества этого ресурса. Просто не забывайте время от времени проверять их запасы, чтобы собрать у них товары. Вот существа, которые могут собирать органический полимер :

  • лютый медведь
  • лютоволк
  • Пелагорнис

Следует отметить, что лучшее прирученное существо для пассивного получения органического полимера является ахатина, гигантская улитка. Вместо того, чтобы просто собирать органический полимер из дикой природы, ахатина фактически производит этот материал. Пока ахатины бродят, они естественным образом производят 4 органических полимера каждые 5 часов, поэтому обязательно проверяйте их инвентарь один или два раза в день.

Предметы, которые можно уничтожить из-за органического полимера

Все предметы, сделанные из обычного полимера, можно разбить на органический полимер, если их бросить в промышленную шлифовальную машину, и поэтому игроки должны выбросить старые предметы, которые больше не нужны, в дробилку, чтобы переработать их.

Лучшие советы по выращиванию органических полимеров

Хотя ранее упомянутые способы получения органического полимера являются наиболее простыми и широко используемыми, следующие потенциально могут дать гораздо больше необходимого ресурса, хотя и в более опасных ситуациях.

Урожай белых растений в Aberration amp; Вальгуэро

Большие белые растения с большими шарами для цветов будут давать приличное количество органического полимера каждый раз, когда их собирают. Поскольку это обычное растение, игрокам не понадобятся инструменты для их сбора; просто подойдите к одному и возьмите его. Их будет легко заметить в темноте и сырой Аберрации, поэтому рекомендуется искать их там, однако эти белые растения также растут в Вальгеро.

Собирайте строения в пчелиных пещерах

Возможно, гораздо более рискованно (но более выгодно), игроки могут выполнять аналогичный фарм. подвиг в Пчелиной пещере. Игроки могут собирать органический полимер из множества структур среди волн меда в пчелиной пещере, однако для этого понадобится инструмент. Как и при сборе органического полимера из трупов, игрокам понадобится бензопила, меч или деревянная летучая мышь для сбора товаров. Однако следует также упомянуть, что прирученные существа, такие как Магмазавр или Дедикурус, также могут отлично собирать структуры в Пчелиной пещере для получения сотен органических полимеров каждую минуту .

ARK: Survival Evolved доступен для Linux, Microsoft Windows, macOS, PlayStation 4, Xbox One, Android, iOS, Nintendo Switch и Stadia.

4.2.4. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки.

Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называют соединения с молекулярной массой более 10000.

Практически все высокомолекулярные вещества являются полимерами.

Полимеры — это вещества, молекулы которых состоят из огромного числа повторяющихся структурных звеньев, соединенных между собой химическими связями.

Полимеры могут быть получены с помощью реакций, которые можно разделить на два основных типа: это реакции полимеризации и реакции поликонденсации.

Реакции полимеризации

Реакции полимеризации — это реакции образования полимера путем объединения огромного числа молекул низкомолекулярного вещества (мономера).

Количество молекул мономера ( n ), объединяющихся в одну молекулу полимера, называют степенью полимеризации.

В реакцию полимеризации могут вступать соединения с кратными связями в молекулах. Если молекулы мономера одинаковы, то процесс называют гомополимеризацией, а если различны — сополимеризацией.

Примерами реакций гомополимеризации, в частности, является реакция образования полиэтилена из этилена:

Примером реакции сополимеризации является синтез бутадиен-стирольного каучука из бутадиена-1,3 и стирола:

Полимеры, получаемые реакцией полимеризации, и исходные мономеры

Мономер

Получаемый из него полимер

Структурная формула
Варианты названия
Структурная формула
Варианты названия

Реакции поликонденсации

Реакции поликонденсации — это реакции образования полимеров из мономеров, в ходе которых, помимо полимера, побочно образуется также низкомолекулярное вещество (чаще всего вода).

В реакции поликонденсации вступают соединения, в состав молекул которых входят какие-либо функциональные группы. При этом реакции поликонденсации по тому, один используется мономер или больше, аналогично реакциям полимеризации делятся на реакции гомополиконденсации и сополиконденсации.

К реакциям гомополиконденсации относятся:

* образование (в природе) молекул полисахарида (крахмала, целлюлозы) из молекул глюкозы:

* реакция образования капрона из ε-аминокапроновой кислоты:

К реакциям сополиконденсации относятся:

* реакция образования фенолформальдегидной смолы:

* реакция образования лавсана (полиэфирного волокна):

Материалы на основе полимеров

Пластмассы

Пластмассы — материалы на основе полимеров, которые способны под действием нагревания и давления формоваться и сохранять заданную форму после охлаждения.

Помимо высокомолекулярного вещества в состав пластмасс входят также и другие вещества, однако основным компонентом все же является полимер. Благодаря своим свойствам он связывает все компоненты в единую целую массу, в связи с чем его называют связующим.

Пластмассы в зависимости от их отношения к нагреванию делят на термопластичные полимеры (термопласты) и реактопласты.

Термопласты — вид пластмасс, способных многократно плавиться при нагревании и застывать при охлаждении, благодаря чему возможно многоразовое изменение их изначальной формы.

Реактопласты — пластмассы, молекулы которых при нагревании «сшиваются» в единую трехмерную сетчатую структуру, после чего изменить их форму уже нельзя.

Так, например, термопластами являются пластмассы на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и т.д.

Реактопластами, в частности, являются пластмассы на основе фенолформальдегидных смол.

Каучуки

Каучуки — высокоэлластичные полимеры, углеродный скелет которых можно представить следующим образом:

Как мы видим, в молекулах каучуков имеются двойные C=C связи, т.е. каучуки являются непредельными соединениями.

Каучуки получают полимеризацией сопряженных диенов, т.е. соединений, у которых две двойные C=C связи, разделены друг от друга одной одинарной С-С связью.

Так например, особо зарекомендовавшими себя мономерами для получения каучуков являются:

В общем виде (с демонстрацией только углеродного скелета) полимеризация таких соединений с образованием каучуков может быть выражена схемой:

Таким образом, исходя из представленной схемы, уравнение полимеризации изопрена будет выглядеть следующим образом:

Весьма интересным является тот факт, что впервые с каучуком познакомились не самые продвинутые в плане прогресса страны, а племена индейцев, у которых промышленность и научно-технический прогресс отсутствовали как таковые. Естественно, индейцы не получали каучук искусственным путем, а пользовались тем, что давала им природа: в местности, где они проживали (Южная Америка), произрастало дерево гевея, сок которого содержит до 40-50% изопренового каучука. По этой причине изопреновый каучук называют также натуральным, однако он может быть получен и синтетическим путем.

Все остальные виды каучука (хлоропреновый, бутадиеновый) в природе не встречаются, поэтому всех их можно охарактеризовать как синтетические.

Однако каучук, не смотря на свои преимущества, имеет и ряд недостатков. Так, например, из-за того что каучук состоит из длинных, химически не связанных между собой молекул, его свойства делают его пригодным для использования только в узком интервале температур. На жаре каучук становится липким, даже немного текучим и неприятно пахнет, а при низких температурах подвержен затвердеванию и растрескиванию.

Технические характеристики каучука могут быть существенно улучшены его вулканизацией. Вулканизацией каучука называют процесс его нагревания с серой, в результате которого отдельные, изначально не связанные друг с другом, молекулы каучука «сшиваются» друг с другом цепочками из атомов серы (полисульфидными «мостиками»). Схему превращения каучуков в резину на примере синтетического бутадиенового каучука можно продемонстрировать следующим образом:

Волокна

Волокнами называют материалы на основе полимеров линейного строения, пригодные для изготовления нитей, жгутов, текстильных материалов.

Классификация волокон по их происхождению

Искусственные волокна (вискозу, ацетатное волокно) получают химической обработкой уже существующих природных волокон (хлопка и льна).

Синтетические волокна получаются преимущественно реакциями поликонденсации (лавсан, капрон, нейлон).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector