Производство полимеров

26.10.2017

Полимеры относятся к химическим соединениям с высокими показателями молекулярности, у которых мономеры связываются с помощью валентных связей. Значение «полимерия» впервые было употреблено в 1833 году И.Берцелиусом. Изучение химического состава полимеров начало происходить спериода, когда А.М.Бутлеров вывел теоретическое учение о  химическом строении веществ. В дальнейшем полимерная химия формировалась в ориентированном выведении каучука искусственного происхождения.

Разнообразность

Исключительно все типы полимеров поддаются систематизации зависимо от своих характеристик и возникновения: неорганического  и органического, кристаллического и аморфного типа.

По возникновению полимеры бывают:

  • биополимерного вида;

  • искусственно произведенные;

  • синтетического вида. В промышленных целях применяют искусственного и синтетического происхождения.

По структурному соединению:

  • линейное соединение (характеризуется размещением групп атомов наподобие цепочек или последовательной цикличности, расположенных в линейном соотношении, примером может служить каучук);

  • цепочки с разветвлением (отлично поддаются плавлению и хорошо растворяются, амилопектин);

  • трехмерная сетка или пространственные (полимеры сшитого вида, хуже поддаются плавлению и плохо растворимы).

Разные виды звеньев мономеров:

  • гомополимерные;

  • сополимерные.

переработка полимеров

Сополимерные материалы делятся на два вида. У первых мономерные элементы длинноватые, их последовательное положение беспрерывное, и относятся они к блокирующим сополимерам. К элементам расположенным с внутренней стороны могут добавляться цепочки иных строений, и такие связи называются - привитыми.

При составе основной цепи из атомов разного происхождения полимеры носят название гетероцепные. К таким имеют отношение атомы углеродного, фосфорного, азотного и кремниевого разряда. Полимеры гомоцепным соединением бывают только когда основная цепочка выстроена лишь из атомов углеродного рода. Гетероцепными принято считать полиэтилентерефталат, полиамиды, белки. Гомоцепными – полиэтилен, полиметилметакрилат. Полимеры, которые состоят из групп углеводородов и неорганического происхождения элементов, именуют элементоорганическими веществами. Неорганического типа полимеры создают самостоятельную категорию.

Произведение штучных полимеров

Синтетического происхождения полимерные вещества вырабатываются с помощью человеческого вмешательства. Уже по названию «синтетический», становится понятно, какой именно мономер природного возникновения  находится в составе. Этилен-полиэтилен, пропилен – полипропилен и т.д.

Полимеризационные процессы выработки самого материала осуществляются благодаря многоразовому поочередному присоединению элементов мономера к постоянно увеличивающейся центральной части полимера. Полимеризационные процессы могут быть 2-х типов: радикального и ионного. Радикальный тип инспирируется радикалами свободного вида.

Указанные действия осуществляются за счет чередования некоторого количества этапов. Первоочередный этап – это организация активных центров полимеризационных процессов. Носит название инициирование, возникает в результате разного рода воздействий: химического, радиоактивного, теплового. Затем, в последующем этапе происходит роста цепочки, вернее прикрепление звеньев мономера к растущему центру, в итоге возникают новые радикалы. Третий этап – передача цепочки. Активный центр перемещается на другую молекулу. Потом происходит образование еще одного-двух активных центров и осуществляется разветвление цепочки. Последний этап – разрыв цепи и гибель активных центров. При возникновении радикалов с низкой активностью и их невозможности к инспирированным реакциям происходит разрыв цепи. Данные радикалы являются ингибиторами. Рост и молекулярный вес макромолекулы зависит от роли ингибиторов, инициаторов и других веществ. Полимеризация радикального типа используется для создания полиэтилена, полистирола и других типичных материалов.

Полимеризация ионного типа возникает в течение нескольких этапов:

  1. изначально возникают центры с активным ростом;

  2. затем начинается наращивание цепи и её последующая гибель.

Но в выделенной ситуации роль активных центров выполняют анионы и катионы. Вследствие и полимеризации будут называться анионная и катионная. Полимеризацию проводят в эмульсии, массе, растворе, газовой фазе, суспензии.

В эмульсионной полимеризации берут участие мономеры, измельченные в жидкости.

Во время проведения полимеризации в массе, жидкий мономер представлен в неразбавленном виде. Превосходство такой полимеризации в выработке практически идеального полимера.

Суспензионный вид полимеризации, это пребывание мономера в виде капелек в жидкостях различного состава. Методом суспензионной полимеризации изготавливают гранулы полимеров.

В процессе газового типа полимеризации звено мономеров присутствует в газоподобном виде, а полимер имеет  твердый или жидкий вид.

Поликонденсация – это получение полимерного материала из многого количества функциональных соединений. Результатом может стать выделение побочных продуктов: спирт, вода и т. п. Поликонденсация может быть линейной и трехмерной. В линейном виде может выступать единый мономер, который имеет два функциональных класса и такое же количество мономеров с  многими функциональными группами. В трехмерном типе мономеры состоят больше чем с двух функциональных групп, происходит формирование сшитых полимеров трехмерной сетчатой структуры. Для получения таких веществ к мономерам присоединяют «сшивающие» функционирующие группы.

Производственные полимеры могут быть простыми и сложными, их ещё называют не наполненные и наполненные. Сложные полимеры в своем составе имеют добавки в итоге чего, они могут обладать важными, требуемыми свойствами.

Производственные процессы по изготовлению новых видов  полимеров активно разрастаются. В настоящее время полимеры заменили большинство дорогих цветных металлов. Их использование уменьшает вес изделий, трудовую емкость продукции, гарантирует большой срок эксплуатации изделия.

Нагрев полимеров

Качественный нагрев полимеров возможен при использовании промышленных нагревательных устройств. Электронагрев специализируется на производстве ТЭНов для обработки полимерных материалов. Для переработки полимеров используют: патронные нагреватели, плоские ТЭНы, хомутовые или полухомутовые нагреватели и др. Каждый тип устройства изготавливается по индивидуальным заказам. 

Промышленные ТЭНы имеют температура нагрева от 200 до 800оС и зависит от типа используемого оборудования и сложности производственного процесса. Подобрать ТЭН для нагрева полимера можно с помощью специалиста по нагреву.

Последние статьи:

Гранулятор полимеров
Промышленный нагрев
Гранулятор полимеров
Гранулятор полимеров  — это устройство способное превратить пластиковые отходы в прибыльны...
01-10-2018
Нагрев пресс форм
Промышленный нагрев
Нагрев пресс форм
Качество пластикового изделия напрямую зависит от температурного режима, при котором изготавливался ...
17-09-2018
Типы и принцип работы экуструдера
Промышленный нагрев
Типы и принцип работы экуструдера
Экструзия относится к одному из основных методов обработки пластиковых материалов по производству ра...
15-09-2018

Возврат к списку


Задать вопрос