โพลีเมอร์และวัสดุที่ทำขึ้นจากมัน ของใช้ในครัวเรือน อุปกรณ์เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมและชีวิตมนุษย์โดยทั่วไป น่าเสียดายที่ทรัพยากรธรรมชาติหมดไปอย่างมากระหว่างการใช้งาน ดังนั้นผู้คนจึงต้องเรียนรู้วิธีสังเคราะห์วัสดุเทียมที่มีลักษณะทางเทคนิคที่สำคัญหลายประการ หนึ่งในนั้นคือโพรพิลีน สูตรเคมีของสารประกอบนี้ คุณสมบัติและโครงสร้างของโมเลกุลจะนำมาพิจารณาในบทความ
โพลิเมอร์ - ลักษณะทั่วไป
สารประกอบประเภทนี้รวมถึงสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก ท้ายที่สุด โพลีเมอร์เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ที่เกิดซ้ำหลายครั้ง ซึ่งสามารถมีได้ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อย หลายพัน และล้าน
ในบรรดาโพลีเมอร์ทั้งหมด สามารถจำแนกกลุ่มต่อไปนี้ได้:
- แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ - โปรตีน กรดนิวคลีอิก โมเลกุล ATP และอื่นๆต่อไป
- ประดิษฐ์ - ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของธรรมชาติ แต่ได้รับการดัดแปลงทางเคมีเพื่อปรับปรุงลักษณะทางเทคนิค ตัวอย่างเช่น ยางเทียม
- สังเคราะห์ - สารที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีเท่านั้น การสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการและโรงงานอุตสาหกรรม ตัวอย่างที่นี่คือผ้าและเส้นใยสังเคราะห์ โพลิเอทิลีน ยางสังเคราะห์ โพลิไวนิลคลอไรด์ โพลิโพรพิลีน และอื่นๆ
โพลีเมอร์ที่กำหนดทั้งหมดเป็นวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมที่สำคัญสำหรับการผลิตและการผลิตอุปกรณ์ต่างๆ ของใช้ในครัวเรือน จาน ของเล่น เฟอร์นิเจอร์และสิ่งอื่น ๆ
ตัวแทนของโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่สำคัญที่สุด
สูตรเคมีของหนึ่งในตัวแทนที่สำคัญที่สุดของโพลีเมอร์สังเคราะห์เขียนเป็น (-CH2-CH2-) . นี่คือโพลีเอทิลีน พื้นที่ใช้งานเป็นที่รู้จัก สิ่งเหล่านี้คือความต้องการในครัวเรือน (ฟิล์มในครัวเรือน) และอุตสาหกรรม และอุตสาหกรรมอาหาร (วัสดุบรรจุภัณฑ์) อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด แต่ก็ยังห่างไกลจากตัวแทนเพียงคนเดียวที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อบุคคล คุณยังสามารถตั้งชื่อโพลีเมอร์เช่น:
- โพลีไวนิลคลอไรด์;
- โพรพิลีน;
- โพลีไอโซบิวทิลีน;
- โพลีสไตรีน;
- เทฟลอน;
- โพลีไวนิลอะซิเตทและอื่น ๆ
อยู่ในธุรกิจก่อสร้าง เช่นเดียวกับการผลิตจาน วัสดุเช่นโพรพิลีนมีบทบาทสำคัญ ดังนั้น เราจะพิจารณาคุณสมบัติของมันเพิ่มเติมจากมุมมองทางเคมี
สูตรโพรพิลีน
จากมุมมองของวิทยาศาสตร์เคมี องค์ประกอบของสารที่กำหนดสามารถแสดงได้ด้วยสูตรประเภทต่างๆ ตัวเลือกแรกคือรูปแบบโมเลกุลของสัญกรณ์ ในกรณีนี้ สูตรโพรพิลีนจะมีลักษณะดังนี้: (С3Н6) n สุดท้าย หมายถึงระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน นั่นคือจำนวนหน่วยเริ่มต้นของโครงสร้างในแมคโครเชน
บันทึกนี้ทำให้เราสามารถสรุปเกี่ยวกับองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของโมเลกุลได้ โพลิโพรพีนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน และจำนวนอะตอมในลิงก์โมโนเมอร์คือ 3/6 ตามลำดับ และในสายโซ่ทั่วไปจะขึ้นอยู่กับดัชนี n ถ้าเราพูดถึงโครงสร้างของสารประกอบ เกี่ยวกับลำดับพันธะของอะตอมในโมเลกุล ก็จำเป็นต้องมีการบันทึกสารอีกประเภทหนึ่ง
โพรพิลีน: สูตรโครงสร้าง
ประเภทบันทึกซึ่งแสดงลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุลเรียกว่าสูตรโครงสร้าง สำหรับเนื้อหาที่เรากำลังพิจารณา จะมีลักษณะดังนี้: (-CH2-CH-CH3-). ในกรณีนี้ ความจุของอะตอมที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในเคมีอินทรีย์ก็ถูกรักษาไว้เช่นกัน สูตรของพอลิโพรพิลีนหรือโพลีโพรพีนแสดงชนิดของหน่วยโมโนเมอร์ที่รองรับสารประกอบ มันถูกสร้างขึ้นจากโพรพีนไฮโดรคาร์บอน (อัลคีน) ที่ไม่อิ่มตัวหรือโพรพิลีน สูตรเชิงประจักษ์ของเขาคือ: С3Н8.
โมโนเมอร์เริ่มแรก
สูตรโมโนเมอร์สำหรับการผลิตโพรพิลีนคือ: (-CH2-CH-CH3-) หากชิ้นส่วนนี้ซ้ำหลายร้อยหลายครั้ง เราก็ได้โมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิเมอร์สังเคราะห์ ซึ่งเป็นวัสดุที่เป็นปัญหา นอกจากนี้ เราได้ระบุแล้วว่าโดยทั่วไปแล้ว แอลคีน - โพรพีนตามปกติควรถือเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน เป็นโมโนเมอร์ของโพรพิลีน สูตรโครงสร้างจะเขียนเป็น CH3-CH=CH2 เมื่อพันธะคู่ขาดระหว่างพอลิเมอไรเซชัน ชิ้นส่วนที่ต้องการจะถูกสร้างขึ้น ลิงก์โมโนเมอร์เดียวกันกับที่ทำซ้ำเป็นโมเลกุลของพอลิเมอร์
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
สูตรโพรพิลีน (-CH2-CH-CH3-) ช่วยให้คุณ เพื่อตัดสินเกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของมัน เราแสดงรายการหลัก
- คุณสมบัติทางกายภาพของโพลีเมอร์นี้: ความหนาแน่น 0.91g/cm3 แข็ง ทนต่อการขีดข่วน ไม่กัดกร่อน สีขาวขุ่น ไม่มีกลิ่น ไม่ละลายในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ที่อุณหภูมิปกติ สูงกว่า 100 0С ละลายในสารประกอบไฮโดรคาร์บอน เริ่มอ่อนตัวหลังจาก 140 0С ที่ 170 0С มันละลาย ทนความร้อนและความเย็นจัด
- คุณสมบัติทางเคมี จากมุมมองของกิจกรรม โพลีโพรพีนสามารถนำมาประกอบกับสารเฉื่อยในทางปฏิบัติ มันสามารถโต้ตอบกับตัวออกซิไดซ์ที่แรงโดยเฉพาะเท่านั้น: ไนตริกควัน, กรดคลอโรซัลโฟนิก, น้ำมัน, ฮาโลเจนที่ใช้งาน (ฟลูออรีน, คลอรีน) ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเลย แม้แต่ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ด้วยออกซิเจนทำปฏิกิริยาเฉพาะเมื่อฉายรังสีอัลตราไวโอเลตกระบวนการจะมาพร้อมกับการทำลายของพอลิเมอร์ ในตัวทำละลายอินทรีย์ จะพองตัวและละลายตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
คุณสมบัติที่ระบุยังสามารถนำมาประกอบกับลักษณะทางเทคนิคของวัสดุเองซึ่งใช้ในอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม โพรพิลีนไม่เหมือนกันทั้งหมด มีสารเพิ่มความคงตัวพิเศษที่สร้างเกรดต่างๆ ของพอลิเมอร์ที่เป็นปัญหา
ข้อมูลจำเพาะของวัสดุ
วัสดุโพลีโพรพิลีนมีคุณสมบัติพื้นฐานหลายประการ มีลักษณะดังนี้:
- เมื่อถูกความร้อนจะละลายและอ่อนตัวได้ก่อน
- ไม่นำไฟฟ้า
- กันกระแทก ทนต่อการสึกหรอ
- ทนต่อการขีดข่วน
- แก่เมื่อโดนแสงแดดและออกซิเจน แต่กระบวนการค่อนข้างช้า
- เนื่องจากโพลีเมอร์มีน้ำหนักโมเลกุลเล็ก
- สีขาวโปร่งแสงไม่มีรสและไม่มีกลิ่น
- เมื่อเผาแล้วไม่ปล่อยสารอันตรายแต่ส่งกลิ่นหอมอ่อนๆของดอกไม้
- มีความยืดหยุ่น ทนทาน ทนต่อมลภาวะต่างๆ
- ทนความร้อนและความเย็นจัด
คุณสมบัติที่ระบุทั้งหมดของพอลิโพรพิลีนเป็นวัสดุทำให้ใช้งานได้หลากหลายความต้องการ ใช้งานง่าย บำรุงรักษาง่าย และใช้งานจริงในภาคเศรษฐกิจของประเทศใดๆ
รวมได้แยกความแตกต่างของวัสดุนี้สามประเภทหลัก:
- attactic;
- syndiotactic;
- ไอโซแทคติก
ความแตกต่างที่สำคัญคือโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล โดยเฉพาะตำแหน่งของหมู่เมทิลในสายโซ่ นอกจากนี้ ลักษณะทางเทคนิคยังได้รับอิทธิพลจากสารเพิ่มความเสถียร จำนวนหน่วยโมโนเมอร์ในโครงสร้างมหภาค
ผลิตวัสดุนี้ทั้งในรูปของโครงสร้างเม็ดผลึกหรือในรูปแบบของเส้นใย, แผ่น
พื้นที่ใช้งาน
วัสดุโพลีโพรพิลีนใช้ในการผลิตฟิล์มต่างๆ บรรจุภัณฑ์ ภาชนะใส่อาหาร ทำจากถ้วยพลาสติกธรรมดาและเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารแบบใช้แล้วทิ้งอื่น ๆ วัสดุนี้ใช้ทำท่อประปาโพลีโพรพิลีนที่ทนทานต่อสารเคมี
ใช้สำหรับทำวัสดุกันเสียง เทปกาวก็เป็นพอลิโพรพิลีนชนิดหนึ่ง
วัสดุเชิงกลยุทธ์ไปสู่การผลิต:
- mastic;
- กาว;
- ฉาบ;
- เทปกาว;
- พื้นผิวถนน และอื่นๆ
แผ่นโพลีโพรพิลีนจำนวนมาก เส้นใยใช้ทำของเล่น เครื่องเขียน ของใช้ในครัวเรือนและของใช้ในครัวเรือน