Полимерлер мен олардан жасалған материалдар, тұрмыстық заттар, жабдықтар өнеркәсіптің және жалпы адам өмірінің маңызды бөлігі болып табылады. Табиғи ресурстар, өкінішке орай, оларды пайдалану кезінде айтарлықтай таусылды. Сондықтан адамдарға бірқатар маңызды техникалық сипаттамалары бар жасанды материалдарды синтездеуді үйренуге тура келді. Олардың бірі - полипропилен. Бұл қосылыстың химиялық формуласы, оның қасиеттерінің ерекшеліктері және молекуласының құрылымы мақалада қарастырылады.
Полимерлер - жалпы сипаттамалар
Қосылыстардың бұл класына өте жоғары молекулалық салмағы барлар жатады. Өйткені, полимерлер бірнеше ондаған, жүздеген, мыңдаған және миллиондаған болатын бірнеше рет қайталанатын мономер бірліктерінен тұратын күрделі органикалық қосылыстар.
Барлық полимерлер арасында келесі топтарды бөліп көрсетуге болады:
- Табиғи шығу тегі - белоктар, нуклеин қышқылдары, ATP молекулалары және т.б.келесі.
- Жасанды – табиғи негізінде жасалған, бірақ техникалық сипаттамаларын жақсарту мақсатында химиялық түрлендірілгендер. Мысалы, жасанды каучуктар.
- Синтетикалық - тек химиялық реакциялар, зертханалық және өнеркәсіптік зауыттардағы синтез арқылы жасалғандар. Мұнда мысалдар синтетикалық маталар мен талшықтар, полиэтилендер, синтетикалық каучуктар, поливинилхлорид, полипропилен және т.б.
Полимерлердің барлық белгіленген топтары әртүрлі жабдықтарды, тұрмыстық заттарды, ыдыс-аяқтарды, ойыншықтарды, жиһаздарды және басқа заттарды өндіру және өндіру үшін маңызды өнеркәсіптік шикізат болып табылады.
Ең маңызды синтетикалық полимерлердің өкілдері
Синтетикалық полимерлердің ең маңызды өкілдерінің бірінің химиялық формуласы былай жазылады (-CH2-CH2-) . Бұл полиэтилен. Оны қолдану салалары белгілі. Бұл тұрмыстық қажеттіліктер (тұрмыстық пленка) және өнеркәсіптік және тамақ өнеркәсібі (орау материалы). Дегенмен, бұл ең көп таралған болса да, ол адам үшін өте маңызды жалғыз өкілден алыс. Сондай-ақ полимерлерді атауға болады, мысалы:
- поливинилхлорид;
- полипропилен;
- полизобутилен;
- полистирол;
- тефлон;
- поливинилацетат және т.б.
Құрылыс бизнесінде, сондай-ақ ыдыс-аяқ жасауда полипропилен сияқты материал маңызды рөл атқарады. Сондықтан оның ерекшеліктерін химиялық тұрғыдан қарастырамыз.
Полипропилен формуласы
Химия ғылымы тұрғысынан берілген заттың құрамын әр түрлі формулалар арқылы көрсетуге болады. Бірінші нұсқа – белгілеудің молекулалық түрі. Бұл жағдайда полипропилен формуласы келесідей болады: (С3Н6) . Соңғы n полимерлену дәрежесін, яғни макротізбектегі құрылымдық бастапқы бірліктердің санын білдіреді.
Бұл жазба молекуланың сапалық және сандық құрамы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Полипропен көміртегі мен сутегі атомдарынан тұрады және олардың мономер буынындағы саны сәйкесінше 3/6 құрайды, ал жалпы тізбекте n көрсеткішіне тәуелді. Егер қосылыстың құрылымы туралы, молекуладағы атомдардың байланыс реті туралы айтатын болсақ, онда затты тіркеудің басқа түрі қажет.
Полипропилен: құрылымдық формула
Молекуладағы атомдардың қосылу ретін көрсететін жазба түрі құрылымдық формула деп аталады. Біз қарастырып отырған зат үшін ол келесідей болады: (-CH2-CH-CH3-) . Органикалық химиядағы атомдардың жалпы қабылданған валенттілігі бұл жағдайда да сақталғаны анық. Полипропилен немесе полипропен формуласы қосылыстың негізінде қандай мономер бірлігі жатқанын көрсетеді. Ол қанықпаған көмірсутек (алкен) пропеннен немесе пропиленнен түзіледі. Оның эмпирикалық формуласы: С3Н8.
Бастапқы мономер
Полипропилен өндіруге арналған мономер формуласы: (-CH2-CH-CH3-). Егер бұл фрагмент бірнеше жүз қайталансарет, содан кейін біз қарастырылып отырған материал болып табылатын синтетикалық полимердің тұтас макромолекуласын аламыз. Сонымен қатар, біз жалпы алғанда, әдеттегі алкен – пропенді полимерлену реакциясының бастапқы материалы ретінде қарастыру керектігін жоғарыда айттық. Бұл полипропиленнің мономері. Құрылымдық формула CH3-CH=CH2 түрінде жазылады. Полимерлеу кезінде қос байланыс үзілгенде қажетті фрагмент түзіледі. Қайталана отырып, полимер макромолекуласын құрайтын бірдей мономерлі байланыс.
Физикалық және химиялық қасиеттері
Полипропилен формуласы (-CH2-CH-CH3-) мүмкіндік береді оның физикалық және химиялық қасиеттерін бағалау. Біз негізгілерін тізімдейміз.
- Бұл полимердің физикалық қасиеттері: тығыздығы 0,91г/см3, қатты, тозуға төзімді, коррозияға ұшырамайды. Түсі ақ, мөлдір емес. Иісі жоқ. Ол кәдімгі температурада суда және органикалық еріткіштерде ерімейді. 100-ден жоғары 0С көмірсутекті қосылыстарда ериді. Ол 140 0С кейін жұмсара бастайды, 170 0С ериді. Ол ыстыққа және аязға төзімді.
- Химиялық қасиеттері. Белсенділік тұрғысынан полипропенді іс жүзінде инертті заттарға жатқызуға болады. Ол тек ерекше күшті тотықтырғыштармен әрекеттесе алады: азот, хлорсульфон қышқылдары, олеум, белсенді галогендер (фтор, хлор). Ол тіпті жоғары температурада сумен мүлдем әрекеттеспейді. Оттегіменультракүлгін сәулемен сәулеленгенде ғана әрекеттеседі, процесс полимердің жойылуымен бірге жүреді. Органикалық еріткіштерде ол жоғары температурада ісінеді және ериді.
Көрсетілген қасиеттерді өнеркәсіпте қолданылатын материалдың өзінің техникалық сипаттамаларына да жатқызуға болады. Дегенмен, барлық полипропилен бірдей емес. Қарастырылып отырған полимердің әртүрлі сорттарын жасайтын арнайы тұрақтандырғыш қоспалар бар.
Материал сипаттамалары
Полипропилен материалының бірнеше негізгі қасиеттері бар. Оның сипаттамалары келесідей:
- Қызған кезде ол еріп, алдын ала жұмсарып кетуі мүмкін.
- Өткізгіш емес.
- Соққыға төзімді, тозуға төзімді.
- Үзілуге төзімді.
- Күн мен оттегінің әсерінен қартаяды, бірақ процесс өте баяу.
- Полимердің молекулалық салмағы аз болғандықтан.
- Ақ, мөлдір, дәмсіз және иіссіз.
- Жанған кезде зиянды заттар шығармайды, жеңіл гүлді хош иіс шығарады.
- Ол икемді, берік, әртүрлі ластануға төзімді.
- Ыстыққа және аязға төзімді.
Полипропиленнің материал ретінде көрсетілген барлық қасиеттері оны әртүрлі қажеттіліктер үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Оны пайдалану оңай, техникалық қызмет көрсету оңай және ұлттық экономиканың кез келген секторында іс жүзінде қолдануға болады.
Барлығы болуы мүмкіносы материалдың үш негізгі түрін ажыратыңыз:
- шабуыл;
- синдиотактикалық;
- изотактикалық.
Олардың негізгі айырмашылығы – молекуланың кеңістіктік құрылымы. Нақтырақ айтсақ, тізбектегі метил топтарының орналасуы. Сондай-ақ, техникалық сипаттамаларға тұрақтандырушы қоспалар, макроқұрылымдағы мономер бірліктерінің саны әсер етеді.
Бұл материалды кристалды түйіршікті құрылымдар түрінде немесе талшықтар, парақтар түрінде шығарыңыз.
Пайдалану аймақтары
Полипропилен материалы әртүрлі пленкаларды, орауыш ыдыстарды, тағамдық ыдыстарды өндіру үшін қолданылады. Дәл осыдан кәдімгі пластик шыныаяқтар және басқа да бір рет қолданылатын ыдыс-аяқтар жасалады. Бұл материал берік, химиялық төзімді полипропилен сантехникалық құбырларды жасау үшін пайдаланылады.
Ол дыбыс өткізбейтін материалдарды жасау үшін де қолданылады. Жабысқақ таспа да полипропиленнің бір түрі болып табылады.
Аттактикалық материал өндіріске жіберіледі:
- мастика;
- желімдер;
- шыбық;
- жабысқақ таспалар;
- жол беткейлері және т.б.
Көптеген полипропилен жабындары, талшықтар ойыншықтар, кеңсе тауарлары, тұрмыстық және тұрмыстық заттар жасау үшін пайдаланылады.
