Formiranje polimera ukratko. Polimerni materijali

Malo nas u poslu s polimerima imalo je čast da stekne stručno obrazovanje za preradu recikliranih polimera tokom studentskih godina. Istovremeno, sfera "prihoda od otpada" oduvijek je privlačila poduzetnike kao prava prilika za prikupljanje novca. Sektor je još uvijek prilično nerazvijen, posebno u pogledu poslovne informacione podrške. Stručnjacima početnicima je često teško savladati teorijsku bazu znanja o hemiji polimernih materijala. Postoji ili vrlo malo informacija ili su opisane složenim tehničkim i hemijskim terminima. U našoj praksi vrlo često postoje partneri i igrači početnici koji željno postavljaju pitanja o onome što dobro znamo. I spremni smo da dijelimo znanje, jer smo od samog početka i samostalno prošli trnovit put od učenja osnova do složenih nabavki i konsultacija u oblasti sirovina i opreme.

Ovaj članak će se fokusirati na najjednostavnije i istovremeno važne koncepte koji su upravo opisani u literaturi, ponekad i najteže od svih ostalih.

Šta su polimeri?

Polimeri ili polimerni materijali su ogromna grupa supstanci slične strukture. Takva struktura je svojstvena i živom i neživom. Ako pogledamo polimer pod mikroskopom, vidjet ćemo prekrasnu strukturu fragmenata koji se ponavljaju - monomera - čvrsto vezanih jedan za drugi. Drugim riječima, polimer je način organiziranja molekula u obliku višestrukih ponavljanja određenih jedinica prema složenom kemijskom algoritmu. Plastika je jedna od varijanti polimera.

Odakle potiču polimeri?

Po poreklu, svi polimeri se mogu podeliti u tri velike grupe: prirodni, veštački i sintetički.

prirodni polimeri je proizvod vitalne aktivnosti biljaka i životinja. U velikim količinama se nalaze u vuni, drvetu i koži. Na primjer, svima poznat škrob je polimer, otpadni proizvod krumpira. Polimerna struktura sadrži osobu. Protein - osnova života - je upravo polimerna struktura koja se ponavlja. Sa školskog kursa biologije mnogi su voljeli da razmatraju lanac DNK: višebojne nukleotide koji pohranjuju genetske informacije o cijeloj generaciji roda, spojene u lanac koji, u svojoj cjelini, može puno reći o vlasniku.

Umjetni polimeri je modifikacija prirodnog. U pravilu, prirodni polimeri prolaze kroz postupak pročišćavanja i zasićenja dodatnim svojstvima, nakon čega se mogu sigurno klasificirati kao umjetni. Proizvod takve prerade je, na primjer, modificirana guma i lateks (smola).

Sintetički polimeri - posebna kategorija polimera. Ovo su motori tehnološke revolucije. Takvi materijali nemaju analoga u prirodi, dobivaju se u laboratorijima u teškim uvjetima i reakcijama kemijske transformacije. Osnova sintetičkih polimera je prerada nafte i plina, sinteza ugljikovodika. Upravo su sintetički polimeri revolucionirali oruđe rada, pretvarajući 21. vijek, s pravom, u doba visoke hemije, doba polimera i plastike. Upravo su nam oni otvorili vrata za zanimljiv i tako koristan posao za preradu sekundarnih materijala.

Dakle, odakle sintetički polimeri ako nemaju analoga u prirodi? Razmotrimo korak po korak put granula od sirove nafte do sirovina spremnih za preradu.

Tako nastaju primarne sirovine, tačnije sirovine iz proizvodnih pogona. Ovakvih pogona nema mnogo i po pravilu imaju kolosalnu proizvodnju, i to ne čudi: ove količine bi trebale biti dovoljne za cijelu našu zemlju i još malo za izvoz našim partnerima u inostranstvu. U skladu s tim, sekundarne sirovine su sirovine koje su već poslužile osobi i žive svoj drugi život u obliku sekundarne granule, čekajući sljedeću preradu. Količina takve obrade može biti veoma velika, jer su sintetički polimeri izuzetno stabilne supstance.

Šta je termoplast?

Činjenica da su svi plastični proizvodi prvobitno bili granule, a kasnije su poprimili neki oblik proizvoda, ukazuje da su granule preživjele proces transformacije. Nazvaćemo to recikliranjem i bićemo u pravu.

Postoji mnogo metoda za preradu polimera, ali u osnovi se svi svode na činjenicu da se granule u specijaliziranoj opremi zagrijavaju na visoku temperaturu, miješaju do homogene mase, daju ovoj masi željeni oblik i ohlade. Istovremeno, ovako formiran proizvod ne gubi posebno na kvaliteti, polimeri su stabilne tvari. Međutim, nisu svi polimeri prikladni za takvu obradu. Stoga ćemo upravo sada uvesti klasifikaciju polimera prema njihovoj podobnosti za reciklažu. Ova klasifikacija je vrlo jednostavna.

One koje odgovaraju, navešćemo termoplastika, i one koje su neprikladne termoplastika. Zainteresovani smo za termoplastika, jer se na polimerima koji se ne mogu reciklirati nema šta zaraditi.

Dakle, termoplasti, ili termoplastični polimeri, su polimeri koji se, kada se zagreju, mogu mirno zagrijati, rastopiti bez gubitka svojih vrijednih hemijskih svojstava, ali su fizički u stanju da pri hlađenju poprime bilo koji oblik, čak i WC dasku, čak i poklopac (od toga ) . Termoplastični polimeri su ti koji sudjeluju u beskrajnim ciklusima prerade plastike. Ovaj fenomen u proizvodnji naziva se reciklaža. Ali termoplasti neće moći preživjeti ponovljenu toplinsku obradu. Prilikom ponovnog zagrijavanja potpuno se uništavaju. Ipak, termoplasti služe osobi u obliku ljepljivih baza, mastika i drugih kemijskih proizvoda.

Umjesto zbroja

U praksi, razumijevajući ova dva jednostavna i, istovremeno, složena koncepta, neće nam biti teško dešifrirati naučne definicije predstavnika polimera: polipropilen i polietilen. U bilo kojoj literaturi će biti napisano otprilike ovako:

polipropilen (PP) je sintetički termoplastični polimer, proizvod polimerizacije propilena.

polietilen (PE) je sintetički termoplastični polimer, proizvod polimerizacije etilena.

Složene formulacije mogu zvučati mnogo jednostavnije. Sada znamo šta znači "sintetičko", "termoplastično", zamislite šta je monomer. Nije jasno šta je polimerizacija. Polimerizacija je hemijska reakcija "pretvaranja" monomera u polimer.

U našem radu važno je razumjeti šta je polimerna sirovina i koja svojstva, karakteristike i svojstva ima. Mnogi naši članci su posvećeni ovim pitanjima, ali početak učenja leži upravo ovdje. U osnovnim konceptima i terminologiji tako složene i tako zanimljive polimerne hemije.

S poštovanjem, generalni direktor Mirovoe oborudovanie LLC

Aleksandra Aleksandrovna Klemina

Polimeri su organske i neorganske tvari, koje se dijele na različite vrste i tipove. Šta su polimeri i kako se klasifikuju?

Opće karakteristike polimera

Polimeri se nazivaju makromolekularne supstance, čije se molekule sastoje od ponavljajućih strukturnih jedinica koje su međusobno povezane hemijskim vezama. Polimeri mogu biti organske i neorganske, amorfne ili kristalne supstance. Polimeri uvijek sadrže veliki broj monomernih jedinica, ako je ta količina premala, onda to više nije polimer, već oligomer. Broj veza se smatra dovoljnim ako se svojstva ne promijene kada se doda nova monomerna veza.

Rice. 1. Polimerna struktura.

Supstance iz kojih se dobijaju polimeri nazivaju se monomeri.

Molekuli polimera mogu imati linearnu, razgranatu ili trodimenzionalnu strukturu. Molekularna težina konvencionalnih polimera kreće se od 10.000 do 1.000.000.

Reakcija polimerizacije karakteristična je za mnoge organske tvari u kojima postoje dvostruke ili trostruke veze.

Na primjer: reakcija formiranja polietilena:

nCH 2 \u003d CH 2 -\u003e [-CH 2 -CH 2 -] n

gdje je n broj molekula monomera međusobno povezanih tokom polimerizacije, ili stepen polimerizacije.

Polietilen se proizvodi na visokoj temperaturi i visokom pritisku. Polietilen je hemijski stabilan, mehanički jak i stoga se široko koristi u proizvodnji opreme u raznim industrijama. Ima visoka elektroizolaciona svojstva, a koristi se i kao ambalaža za hranu.

Rice. 2. Supstanca je polietilen.

Strukturne jedinice su grupe atoma koje se ponavljaju mnogo puta u makromolekuli.

Vrste polimera

Prema porijeklu, polimeri se mogu podijeliti u tri vrste:

• prirodno. Prirodni ili prirodni polimeri mogu se naći u prirodi u prirodnim uslovima. Ova grupa uključuje, na primjer, ćilibar, svilu, gumu, škrob.

Rice. 3. Guma.

• sintetički. Sintetički polimeri se dobivaju u laboratoriji, sintetizira ih osoba. Takvi polimeri uključuju PVC, polietilen, polipropilen, poliuretan. ove supstance nemaju nikakve veze sa prirodom.
• vještački. Umjetni polimeri se razlikuju od sintetičkih po tome što se sintetiziraju, doduše u laboratorijskim uvjetima, ali na bazi prirodnih polimera. Umjetni polimeri uključuju celuloid, celulozni acetat, nitrocelulozu.

Sa stanovišta hemijske prirode, polimeri se dele na organske, neorganske i organoelemente. Većina poznatih polimera su organski. To uključuje sve sintetičke polimere. Osnovu supstanci neorganske prirode čine elementi kao što su S, O, P, H i drugi. Takvi polimeri nisu elastični i ne formiraju makrolance. To uključuje polisilane, polisilicijske kiseline, poligermane. Elektroorganski polimeri uključuju mješavinu i organskih i neorganskih polimera. Glavni lanac je uvijek neorganski, bočni lanci su organski. Primjeri polimera su polisiloksani, polikarboksilati, poliorganociklofosfazeni.

Svi polimeri mogu biti u različitim agregacijskim stanjima. Mogu biti tekućine (maziva, lakovi, ljepila, boje), elastični materijali (guma, silikon, pjena), kao i tvrde plastike (polietilen, polipropilen).

Uvod
1. Osobine polimera
2. Klasifikacija
3. Vrste polimera
4. Aplikacija
5. Nauka o polimerima
Zaključak
Spisak korištenih izvora

Uvod

Lanci molekula polipropilena.

Polimeri(grč. πολύ- - mnogo; μέρος - dio) - anorganske i organske, amorfne i kristalne tvari dobivene uzastopnim ponavljanjem različitih grupa atoma, zvanih "monomerne jedinice", spojene u dugačke makromolekule kemijskim ili koordinacijskim vezama. Polimer je spoj visoke molekularne težine: broj monomernih jedinica u polimeru (stepen polimerizacije) mora biti dovoljno velik. U mnogim slučajevima, broj jedinica se može smatrati dovoljnim da se molekula klasifikuje kao polimer ako se molekularna svojstva ne promene nakon dodavanja sledeće monomerne jedinice. Po pravilu, polimeri su supstance molekulske težine od nekoliko hiljada do nekoliko miliona.

Ako se veza između makromolekula odvija uz pomoć slabih Van der Waalsovih sila, oni se nazivaju termoplasti, ako uz pomoć kemijskih veza - termoplasti. Linearni polimeri uključuju, na primjer, celulozu; razgranati polimeri, na primjer, amilopektin, imaju polimere sa složenim prostornim trodimenzionalnim strukturama.

U strukturi polimera može se razlikovati monomerna veza - ponavljajući strukturni fragment koji uključuje nekoliko atoma. Polimeri se sastoje od velikog broja ponavljajućih grupa (jedinica) iste strukture, na primjer, polivinil hlorid (-CH2-CHCl-) n, prirodna guma itd. Visokomolekularna jedinjenja čije molekule sadrže nekoliko tipova ponavljajućih grupa nazivaju se kopolimeri ili heteropolimeri.

Polimer nastaje iz monomera kao rezultat reakcija polimerizacije ili polikondenzacije. Polimeri uključuju brojne prirodne spojeve: proteine, nukleinske kiseline, polisaharide, gumu i druge organske tvari. U većini slučajeva, koncept se odnosi na organska jedinjenja, ali postoji mnogo neorganskih polimera. Veliki broj polimera se dobija sintetičkim putem na bazi najjednostavnijih spojeva elemenata prirodnog porekla polimerizacijom, polikondenzacijom i hemijskim transformacijama. Nazivi polimera nastaju od naziva monomera sa prefiksom poli-: polietilen, polipropilen, polivinil acetat itd.

1. Osobine polimera

Posebna mehanička svojstva:

elastičnost- sposobnost velikih reverzibilnih deformacija uz relativno malo opterećenje (gume);

niska lomljivost staklastih i kristalnih polimera (plastika, organsko staklo);

sposobnost makromolekula da se orijentiraju pod djelovanjem usmjerenog mehaničkog polja (koristi se u proizvodnji vlakana i filmova).

Karakteristike polimernih otopina:

visok viskozitet rastvora pri niskoj koncentraciji polimera;

do rastvaranja polimera dolazi kroz fazu bubrenja.

Posebna hemijska svojstva:

sposobnost dramatične promjene svojih fizičkih i mehaničkih svojstava pod djelovanjem malih količina reagensa (vulkanizacija gume, štavljenje kože, itd.).

Posebna svojstva polimera objašnjavaju se ne samo njihovom velikom molekularnom težinom, već i činjenicom da makromolekule imaju lančanu strukturu i da su fleksibilne.

2. Klasifikacija

Prema hemijskom sastavu svi polimeri se dijele na organske, organoelementne i neorganske.

organskih polimera.

polimeri organskih elemenata. Sadrže neorganske atome (Si, Ti, Al) u kombinaciji s organskim radikalima u glavnom lancu organskih radikala. Oni ne postoje u prirodi. Vještački dobijeni predstavnik su organosilicijumska jedinjenja.

Treba napomenuti da se kombinacije različitih grupa polimera često koriste u tehničkim materijalima. To su kompozitni materijali (na primjer, fiberglas).

Prema obliku makromolekula, polimeri se dijele na linearne, razgranate (poseban slučaj - u obliku zvijezde), trakaste, ravne, češljaste, polimerne mreže i tako dalje.

Polimeri su klasifikovani prema polaritetu (utiču na rastvorljivost u različitim tečnostima). Polaritet polimernih jedinica određen je prisustvom dipola u njihovom sastavu - molekula s nepovezanom distribucijom pozitivnih i negativnih naboja. U nepolarnim vezama, dipolni momenti veza atoma su međusobno kompenzirani. Polimeri čije jedinice imaju značajan polaritet nazivaju se hidrofilni ili polarni. Polimeri sa nepolarnim vezama - nepolarni, hidrofobni. Polimeri koji sadrže i polarne i nepolarne jedinice nazivaju se amfifilni. Homopolimere, čija svaka karika sadrži i polarne i nepolarne velike grupe, predlaže se da se zovu amfifilni homopolimeri.

U odnosu na zagrijavanje, polimeri se dijele na termoplastične i termoreaktivne. Termoplastični polimeri (polietilen, polipropilen, polistiren) omekšaju kada se zagreju, čak se tope i stvrdnu kada se ohlade. Ovaj proces je reverzibilan. Termoreaktivni polimeri, kada se zagreju, prolaze kroz nepovratnu hemijsku degradaciju bez topljenja. Molekuli termoset polimera imaju nelinearnu strukturu dobijenu umrežavanjem (na primjer, vulkanizacijom) lančanih polimernih molekula. Elastična svojstva termoreaktivnih polimera veća su od termoplastičnih, međutim, termoreaktivni polimeri praktički ne teče, zbog čega imaju manji napon loma.

Prirodni organski polimeri nastaju u biljnim i životinjskim organizmima. Najvažniji od njih su polisaharidi, proteini i nukleinske kiseline, od kojih su u velikoj mjeri sastavljena tijela biljaka i životinja i koji osiguravaju samo funkcioniranje života na Zemlji. Vjeruje se da je odlučujuća faza u nastanku života na Zemlji bila formiranje složenijih makromolekularnih molekula od jednostavnih organskih molekula (vidi Hemijska evolucija).

3. Vrste polimera

sintetički polimeri. Umjetni polimerni materijali

Čovjek već duže vrijeme koristi prirodne polimerne materijale u svom životu. To su koža, krzno, vuna, svila, pamuk itd., koji se koriste za izradu odevnih predmeta, razna veziva (cement, kreč, glina), koja odgovarajućom preradom formiraju trodimenzionalna polimerna tela koja se široko koriste kao građevinski materijal. Međutim, industrijska proizvodnja lančanih polimera počela je početkom 20. stoljeća, iako su se preduslovi za to pojavili ranije.

Gotovo odmah se industrijska proizvodnja polimera razvila u dva smjera - preradom prirodnih organskih polimera u umjetne polimerne materijale i dobivanjem sintetičkih polimera iz organskih spojeva male molekularne težine.

U prvom slučaju, proizvodnja velikog kapaciteta zasniva se na celulozi. Prvi polimerni materijal od fizički modifikovane celuloze - celuloid - dobijen je početkom 20. veka. Velika proizvodnja celuloznih etera i estera organizirana je prije i poslije Drugog svjetskog rata i traje do danas. Na njihovoj osnovi se proizvode filmovi, vlakna, boje i lakovi i zgušnjivači. Treba napomenuti da je razvoj kinematografije i fotografije bio moguć samo zbog pojave prozirnog filma nitroceluloze.

Proizvodnja sintetičkih polimera počela je 1906. godine, kada je L. Baekeland patentirao takozvanu bakelitnu smolu - proizvod kondenzacije fenola i formaldehida, koji se zagrijavanjem pretvara u trodimenzionalni polimer. Desetljećima se koristi u kućištima električnih instrumenata, baterijama, televizorima, utičnicama i još mnogo toga, a sada se češće koristi kao vezivo i ljepilo.

Zahvaljujući naporima Henryja Forda, prije Prvog svjetskog rata počeo je nagli razvoj automobilske industrije, prvo na bazi prirodnog, a zatim i sintetičkog kaučuka. Proizvodnja potonjeg savladana je uoči Drugog svjetskog rata u Sovjetskom Savezu, Engleskoj, Njemačkoj i SAD-u. Iste godine savladana je industrijska proizvodnja polistirena i polivinilhlorida, koji su odlični elektroizolacioni materijali, kao i polimetil metakrilata - bez organskog stakla zvanog "pleksiglas" masovna izgradnja aviona tokom ratnih godina bila bi nemoguća.

Poslije rata je nastavljena proizvodnja poliamidnih vlakana i tkanina (kapron, najlon), započeta prije rata. U 50-im godinama. 20ti vijek Razvijeno je poliestersko vlakno i savladana proizvodnja tkanina na bazi njih pod nazivom lavsan ili polietilen tereftalat. Polipropilen i nitron - umjetna vuna od poliakrilonitrila - zatvaraju listu sintetičkih vlakana koja moderni ljudi koriste za odjeću i industrijske aktivnosti. U prvom slučaju, ova vlakna se vrlo često kombinuju sa prirodnim celuloznim ili proteinskim vlaknima (pamuk, vuna, svila). Epohalni događaj u svijetu polimera bilo je otkriće sredinom 50-ih godina XX vijeka i nagli industrijski razvoj Ziegler-Natta katalizatora, što je dovelo do pojave polimernih materijala na bazi poliolefina i prije svega polipropilena i nisko -polietilen pod pritiskom (prije toga proizvodnja polietilena pod pritiskom od oko 1000 atm.), kao i stereoregularni polimeri sposobni za kristalizaciju. Tada su u masovnu proizvodnju uvedeni poliuretani - najčešći zaptivni materijali, ljepljivi i porozni meki materijali (pjenasta guma), kao i polisiloksani - polimeri organskih elemenata koji imaju veću toplinsku otpornost i elastičnost u odnosu na organske polimere.

Listu zatvaraju takozvani jedinstveni polimeri sintetizirani 60-70-ih godina. 20ti vijek To uključuje aromatične poliamide, poliimide, poliestere, poliesterske ketone, itd.; Neophodan atribut ovih polimera je prisustvo aromatskih ciklusa i (ili) aromatičnih kondenzovanih struktura. Odlikuje ih kombinacija izvanrednih vrijednosti čvrstoće i otpornosti na toplinu.

Vatrostalni polimeri

Mnogi polimeri, poput poliuretana, poliestera i epoksidnih smola, imaju tendenciju zapaljenja, što je u praksi često neprihvatljivo. Da bi se to spriječilo, koriste se različiti aditivi ili se koriste halogenirani polimeri. Halogenirani nezasićeni polimeri se sintetiziraju ugradnjom kloriranih ili bromiranih monomera, kao što su heksakiselina (HCEMTFA), dibromoneopentil glikol ili tetrabromoftalna kiselina, u kondenzaciju. Glavni nedostatak ovakvih polimera je to što kada sagorevaju, oni mogu ispuštati plinove koji uzrokuju koroziju, što može imati štetan učinak na elektroniku u blizini. S obzirom na visoke zahtjeve ekološke sigurnosti, posebna pažnja se poklanja komponentama bez halogena: jedinjenjima fosfora i hidroksidima metala.

Djelovanje aluminijum hidroksida zasniva se na činjenici da se pod visokim temperaturama oslobađa voda koja sprečava sagorevanje. Da bi se postigao efekat, potrebno je dodati velike količine aluminijum hidroksida: težinski 4 dela na jedan deo nezasićenih poliesterskih smola.

Amonijum pirofosfat radi na drugačijem principu: izaziva ugljenisanje, koje zajedno sa staklastim slojem pirofosfata izoluje plastiku od kiseonika, sprečavajući širenje vatre.

Novo obećavajuće punilo su slojeviti aluminosilikati, čija se proizvodnja stvara u Rusiji.

4. Aplikacija

Zbog svojih vrijednih svojstava, polimeri se koriste u mašinstvu, tekstilnoj industriji, poljoprivredi i medicini, automobilskoj i brodogradnji, proizvodnji aviona, te u svakodnevnom životu (tekstil i proizvodi od kože, posuđe, ljepilo i lakovi, nakit i drugi predmeti). Na bazi makromolekularnih jedinjenja proizvode se guma, vlakna, plastika, folije i premazi za boje. Sva tkiva živih organizama su makromolekularna jedinjenja.

5. Nauka o polimerima

Nauka o polimerima počela je da se razvija kao samostalna oblast znanja početkom Drugog svetskog rata i formirala se kao celina 50-ih godina. XX vijeka, kada se shvatila uloga polimera u razvoju tehničkog napretka i vitalne aktivnosti bioloških objekata. Usko je vezan za fiziku, fizičku, koloidnu i organsku hemiju i može se smatrati jednim od osnovnih temelja moderne molekularne biologije čiji su predmeti proučavanja biopolimeri.

Spisak korištenih izvora

1. Enciklopedija polimera, tom 1 - 3, pogl. ed. V. A. Kargin, M., 1972 - 77;
2. Makhlis F. A., Fedjukin D. L., Terminološki priručnik o gumi, M., 1989;
3. Krivoshey V. N., Ambalaža od polimernih materijala, M., 1990;
4. Sheftel V. O., Štetne materije u plastici, M., 1991;

Sažetak na temu "Polimeri" ažurirano: 18. januara 2018. od: Scientific Articles.Ru

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Hostirano na http://www.allbest.ru

Uvod

1. Sastav polimera

2. Klasifikacija polimera

3. Struktura polimera

4. Svojstva polimera

5. Primjena polimera

Uvod

Polimeri su visokomolekularne supstance bez kojih je danas teško zamisliti nauku i tehnologiju, udobnost i udobnost, čije se molekule sastoje od ponavljajućih strukturnih elemenata - karika povezanih u lance hemijskim vezama, u količini dovoljnoj za nastanak specifičnih svojstva. Specifična svojstva uključuju sljedeće sposobnosti: sposobnost značajnih mehaničkih reverzibilnih visoko elastičnih deformacija; do formiranja anizotropnih struktura; do stvaranja rastvora visokog viskoziteta pri interakciji sa otapalom; do nagle promjene svojstava pri dodavanju zanemarivih aditiva niskomolekularnih tvari. Takvi materijali služe kao dostojna zamjena za metale.

1. Sastav polimera

Polimeri su supstance čije se makromolekule sastoje od brojnih ponavljajućih elementarnih jedinica koje predstavljaju istu grupu atoma. Molekularna težina molekula se kreće od 500 do 1 000 000. Kod molekula polimera izdvaja se glavni lanac koji je izgrađen od velikog broja atoma. Bočni lanci su kraći.

Polimeri čiji glavni lanac sadrži iste atome nazivaju se homolanci, a ako su atomi ugljika ugljikovi lanci. Polimeri koji sadrže različite atome u glavnom lancu nazivaju se heterolanci.

Makromolekule polimera dijele se po obliku na linearne, razgranate, ravne, trakaste, prostorne, kao što je prikazano na slici 1.

Molekuli polimera se dobijaju iz početnih proizvoda male molekularne težine - monomera - polimerizacijom i polikondenzacijom. Polikondenzacijski polimeri uključuju fenol-formaldehidne smole, poliestere, poliuretane i epoksidne smole. Polivinil hlorid, polietilen, polistiren, polipropilen su visokomolekularna jedinjenja polimerizacionog tipa. Visokopolimerna i visokomolekularna jedinjenja su osnova organske prirode - životinjske i biljne ćelije, koje se sastoje od proteina.

Slika 1 - Strukture molekula polimera:

a) linearni, b) razgranati, c) trakasti, d) ravni, e) prostorni

2. Klasifikacija polimera

Po porijeklu, polimeri se dijele na prirodne (biopolimere), kao što su proteini, nukleinske kiseline, prirodne smole i sintetičke, poput polietilena, polipropilena, fenol-formaldehidne smole. Atomi ili atomske grupe mogu se nalaziti u makromolekuli u obliku: otvorenog lanca ili niza ciklusa proširenih u liniju (linearni polimeri, kao što je prirodna guma); razgranati lanci (razgranati polimeri, npr. amilopektin), trodimenzionalne mreže (umreženi polimeri, npr. očvrsnute epoksidne smole). Polimeri čiji se molekuli sastoje od identičnih monomernih jedinica nazivaju se homopolimeri.

Makromolekule istog hemijskog sastava mogu se graditi od jedinica različite prostorne konfiguracije. Ako se makromolekule sastoje od istih ili različitih stereoizomera koji se izmjenjuju u lancu u određenoj periodičnosti, polimeri se nazivaju stereoregularni.

Polimeri čije makromolekule sadrže nekoliko vrsta monomernih jedinica nazivaju se kopolimeri. Kopolimeri u kojima veze svake vrste formiraju dovoljno duge kontinuirane sekvence koje zamjenjuju jedna drugu unutar makromolekule nazivaju se blok kopolimeri. Lanci druge strukture mogu se vezati za unutrašnje karike makromolekula jedne hemijske strukture. Takvi kopolimeri se nazivaju graft kopolimeri.

Polimeri u kojima svaki ili neki od stereoizomera veze formiraju dovoljno duge kontinuirane sekvence koje zamjenjuju jedni druge unutar jedne makromolekule nazivaju se stereoblok kopolimeri.

Ovisno o sastavu glavnog (glavnog) lanca, polimeri se dijele na: heterolanac čiji glavni lanac sadrži atome raznih elemenata, najčešće ugljika, dušika, silicija, fosfora, i homolanac čiji su glavni lanci izgrađeni. od identičnih atoma. Od homolančanih polimera, najčešći su polimeri ugljičnog lanca, čiji se glavni lanci sastoje samo od atoma ugljika, na primjer, polietilen, polimetil metakrilat, politetrafluoroetilen. Primjeri heterolančanih polimera su poliesteri (polietilen tereftalat, polikarbonati), poliamidi, urea-formaldehidne smole, proteini, neki organosilicijumski polimeri. Polimeri čije makromolekule, uz ugljikovodične grupe, sadrže atome neorganskih elemenata nazivaju se organoelementi. Posebnu grupu polimera čine neorganski polimeri, kao što su plastični sumpor, polifosfonitril hlorid.

3. Struktura polimera

Elastomeri

Elastomeri su sintetički materijali sa elastičnim svojstvima. Lako mijenjaju svoj oblik; ako se napetost ukloni, vraćaju se u prvobitni oblik. Elastomeri se razlikuju od ostalih elastičnih sintetičkih materijala po tome što njihova elastičnost više ovisi o temperaturi.

Elastomeri se sastoje od prostorno umreženih makromolekula. Molekularna mreža elastomera ima široke ćelije. Kada se oblik promijeni, ćelije se razmiču bez uništavanja spojnih tačaka. Nakon što se stres ukloni, ćelije se, poput gume, privlače u svoj prvobitni položaj, sintetički materijal se vraća u prvobitni oblik.

Guma je proizvod vulkanizacije gume. Tehnička guma je kompozitni materijal koji može sadržavati do 15-20 sastojaka koji obavljaju različite funkcije. Glavna razlika gume od ostalih polimernih materijala je sposobnost velikih reverzibilnih visoko elastičnih deformacija u širokom temperaturnom rasponu, uključujući sobne i niže temperature. Nepovratna ili plastična komponenta deformacije gume je mnogo manja od one kod gume, jer su makromolekule gume povezane u gumi poprečnim hemijskim vezama (vulkanizacijske mreže). Guma (proizvod vulkanizacije gume) nadmašuje gumu po svojstvima čvrstoće, otpornosti na toplotu i mraz, otpornosti na agresivne medije itd.

plastike

Plastika je organski materijal na bazi polimera koji je u stanju da omekša kada se zagrije i pod pritiskom da poprimi određeni stabilan oblik. Jednostavna plastika se sastoji samo od hemijskih polimera. Kompleksne plastike uključuju aditive: punila, plastifikatore, boje, učvršćivače, katalizatore. Plastika se proizvodi monolitno - u obliku termoplastične i termoreaktivne, plinom punjene - ćelijske strukture.

Termoplastične plastike uključuju polietilen niskog pritiska, polipropilen, polistiren visokog udara, polivinil hlorid, fiberglas, poliamide itd.

U termoreaktivne plastike spadaju: krute poliuretanske pjene, aminoplasti itd.

Plastika punjena plinom uključuje poliuretanske pjene - ultralaki konstrukcijski materijal punjen plinom.

hemijska svojstva polimera

4. Svojstva polimera

Linearni polimeri imaju specifičan skup fizičko-hemijskih i mehaničkih svojstava. Najvažnija od ovih svojstava su: sposobnost formiranja anizotropnih visoko orijentiranih vlakana i filmova visoke čvrstoće, sposobnost velikih, dugotrajnih razvoja reverzibilnih deformacija; sposobnost bubrenja u visoko elastičnom stanju prije otapanja; rješenja visokog viskoziteta. Ovaj skup svojstava je zbog velike molekularne težine, strukture lanca i fleksibilnosti makromolekula. Prelaskom sa linearnih lanaca na razgranate, rijetke trodimenzionalne mreže i, konačno, na guste mrežne strukture, ovaj skup svojstava postaje sve manje izražen. Visoko umreženi polimeri su netopivi, netopivi i nesposobni za visoko elastične deformacije.

Svojstva plastike

Plastiku karakterizira niska gustoća, izuzetno niska električna i toplinska provodljivost i ne baš visoka mehanička čvrstoća. Kada se zagreju, oni se raspadaju. Neosjetljiv na vlagu, otporan na jake kiseline i baze. Fiziološki gotovo bezopasan.

Svojstva plastike mogu se modificirati kopolimerizacijom ili metodama stereospecifične polimerizacije, kombinovanjem različitih plastičnih materijala jedne s drugima ili s drugim materijalima kao što su staklena vlakna, tekstilne tkanine, uvođenjem punila i boja, plastifikatora i variranjem sirovina, npr. koristeći odgovarajuće.

Da bi plastika dobila posebna svojstva, dodaju joj se plastifikatori (silikon, itd.), Usporivači požara, antioksidansi (nezasićeni ugljikovodici).

Svojstva gume

Važno svojstvo gume je elastičnost, sposobnost velikih reverzibilnih deformacija u širokom temperaturnom rasponu. Na molekularnom nivou, to se objašnjava činjenicom da se tokom deformacije lanci molekula rastežu i klize jedan u odnosu na drugi; nakon uklanjanja opterećenja, molekularni lanci pod djelovanjem toplinskog kretanja zauzimaju svoj prijašnji položaj, što odgovara na originalni, ali se ipak lagano pomjeraju. Ova promjena položaja molekularnih lanaca karakterizira trajnu deformaciju. Guma ima visoku elastičnost, ima veliku deformabilnost. Guma ima nisku tvrdoću, koja je određena sadržajem punila i plastifikatora u njoj, kao i stepenom vulkanizacije. Gume dobro odolijevaju habanju, savršeno izoliraju toplinu i zvuk. Oni su dobri dijamagneti i dielektrici. Postoje gume sa uljem, benzinom, vodom, parom, otpornost na toplotu, kao i otpornost na agresivne sredine i zamor (smanjenje mehaničkih svojstava).

5. Primjena polimera

Polimeri se koriste u svim sferama ljudske aktivnosti:

Aktivna upotreba polimera u poljoprivredi omogućava da se usjevi ne izgube zbog vremenskih prilika, već da se povećaju za oko 30%. Na primjer staklenici.

U sportovima u kojima se tradicionalno igra na travi (fudbal, tenis, kroket) polimeri su neizostavni, koriste se za proizvodnju vještačke trave.

Međutim, glavni potrošač gotovo svih materijala koji se proizvode u našoj zemlji, uključujući i polimere, je industrija. Upotreba polimernih materijala u mašinstvu raste brzinom koja ne poznaje presedan u čitavoj ljudskoj istoriji. Na primjer, 1976. godine mašinstvo naše zemlje trošilo je 800.000 tona plastike, a 1960. godine samo 116.000 tona plastike, a 1980. godine udio mašinstva u upotrebi plastike pao je na 28%. I nije stvar u tome da bi potražnja mogla da se smanji, već da su drugi sektori nacionalne privrede počeli još intenzivnije da koriste polimerne materijale u poljoprivredi, građevinarstvu, lakoj i prehrambenoj industriji.

Spisak korišćene literature

1. Nauka o materijalima: udžbenik za univerzitete / B.N. Arzamasov, V.I. Makarova, G.G. Mukhin i drugi; Pod totalom Ed. B.N. Arzamasova, G.G. Mukhin. - 7. izd., stereotip. - M.: Izdavačka kuća MSTU im. N.E. Bauman, 2005. - 648 str.: ilustr.

2. Gorčakov G.I., Bazhenov Yu.M. Građevinski materijali / G.I. Poller V.I. "Hemija na putu u treći milenijum". - 1979. Ratinov A.M., Ivanov D.P. "Hemija u građevinarstvu". Imenik.

3. Sovjetski Vasyutin D.O. "Polimeri".

4. Enciklopedijski rječnik.

5. http://www.e-reading-lib.org/chapter.php/99301/51/Buslaeva_-_Materialovedenie._Shpargalka.html

6. http://museion.ru/1.5/rezina.html

7. Besplatna enciklopedija Wikipedia.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Klasifikacija, struktura polimera, njihova primjena u raznim industrijama iu svakodnevnom životu. Reakcija formiranja polimera iz monomera je polimerizacija. Formula za dobijanje polipropilena. Reakcija polikondenzacije. Dobivanje škroba ili celuloze.

razvoj lekcija, dodano 22.03.2012


Karakteristike strukture i svojstva. Klasifikacija polimera. Svojstva polimera. Proizvodnja polimera. Upotreba polimera. Film. Reklamacija. Izgradnja. Otirači od sintetičke trave. Inženjering. Industrija.

sažetak, dodan 08.11.2002


Povijest razvoja nauke o polimerima - makromolekularna jedinjenja, supstance velike molekularne težine. Klasifikacija i svojstva organskih plastičnih materijala. Primjeri upotrebe polimera u medicini, poljoprivredi, mašinstvu i svakodnevnom životu.

prezentacija, dodano 09.12.2013


Osobine kemijskih reakcija u polimerima. Uništavanje polimera pod dejstvom toplote i hemijskih medija. Hemijske reakcije pod dejstvom svetlosti i jonizujućeg zračenja. Formiranje mrežnih struktura u polimerima. Reakcije polimera s kisikom i ozonom.

kontrolni rad, dodano 08.03.2015


Formula i opis poliacetilena, njegovo mjesto u klasifikaciji polimera. Struktura, fizička i hemijska svojstva poliacetilena. Metoda za proizvodnju poliacetilena polimerizacijom acetilena ili polimer analogne transformacije iz zasićenih polimera.

sažetak, dodan 05.04.2014


Fizička i fazna stanja i prijelazi. Termodinamika visoko elastične deformacije. Relaksacija i mehanička svojstva kristalnih polimera. Teorije njihovog uništenja i trajnosti. Staklena tranzicija, reologija talina i rastvora polimera.

kontrolni rad, dodano 08.03.2015


Opće karakteristike savremenih trendova u razvoju kompozita na bazi polimera. Suština i značaj polimerne armature. Osobine dobijanja i svojstva polimernih kompozitnih materijala. Analiza fizičko-hemijskih aspekata polimernog očvršćavanja.

sažetak, dodan 27.05.2010


Karakterizacija i klasifikacija polimera. Rođenje industrije plastike, tehnologije proizvodnje polistirena. Fizička i hemijska svojstva. Supramolekularna struktura, konformacija, konfiguracija. Metode stvrdnjavanja. Primjena u industriji.

sažetak, dodan 30.12.2008


Molekularna struktura polimerne supstance (hemijska struktura), odnosno njen sastav i način povezivanja atoma u molekulu. Granični slučaj naručivanja kristalnih polimera. Shema rasporeda kristalografskih osa u polietilenskom kristalu.

test, dodano 02.09.2014


Svojstva čvrstoće polimera. Mjerne vrijednosti tvrdoće, njihova primjena za optimizaciju sadržaja plastifikatora, vrsta punila, uvjeti obrade. Ovisnost tvrdoće poliamida o temperaturi. Toplotna provodljivost polimetil metakrilata.

Većina modernih građevinskih materijala, lijekova, tkanina, predmeta za domaćinstvo, ambalaže i potrošnog materijala su polimeri. Ovo je cijela grupa spojeva koji imaju karakteristične karakteristike. Ima ih puno, ali unatoč tome, broj polimera nastavlja rasti. Uostalom, sintetički kemičari iz godine u godinu otkrivaju sve više i više novih supstanci. Istovremeno, prirodni polimer je bio od posebne važnosti u svakom trenutku. Šta su ovi neverovatni molekuli? Koje su njihove osobine, a koje karakteristike? Odgovorićemo na ova pitanja u toku članka.

Polimeri: opšte karakteristike

Sa stanovišta hemije, polimer se smatra molekulom velike molekularne težine: od nekoliko hiljada do miliona jedinica. Međutim, osim ove osobine, postoji još nekoliko po kojima se tvari mogu svrstati upravo u prirodne i sintetičke polimere. Ovo je:

• stalno ponavljajuće monomerne jedinice koje su povezane različitim interakcijama;
• stepen polimeraze (tj. broj monomera) mora biti vrlo visok, inače će se spoj smatrati oligomerom;
• određena prostorna orijentacija makromolekule;
• skup važnih fizičko-hemijskih svojstava koja su karakteristična samo za ovu grupu.

Općenito, tvar polimerne prirode prilično je lako razlikovati od drugih. Treba samo pogledati njegovu formulu da bi je razumjeli. Tipičan primjer je dobro poznati polietilen, koji se široko koristi u svakodnevnom životu i industriji. To je proizvod u koji ulazi eten ili etilen. Opća reakcija je napisana na sljedeći način:

nCH 2 \u003d CH 2 → (-CH-CH-) n, gdje je n stupanj polimerizacije molekula, koji pokazuje koliko je monomernih jedinica uključeno u njegov sastav.

Također, kao primjer, može se navesti prirodni polimer, koji je svima dobro poznat, to je škrob. Osim toga, ovoj grupi spojeva pripadaju amilopektin, celuloza, pileći proteini i mnoge druge tvari.

Reakcije, kao rezultat kojih se mogu formirati makromolekule, su dvije vrste:

• polimerizacija;
• polikondenzacija.

Razlika je u tome što su u drugom slučaju produkti interakcije male molekularne težine. Struktura polimera može biti različita, zavisi od atoma koji ga formiraju. Često postoje linearni oblici, ali postoje i trodimenzionalne mreže, vrlo složene.

Ako govorimo o silama i interakcijama koje drže monomerne jedinice zajedno, onda možemo identificirati nekoliko glavnih:

• Van der Waalsove snage;
• hemijske veze (kovalentne, jonske);
• elektrostatička interakcija.

Svi polimeri se ne mogu kombinirati u jednu kategoriju, jer imaju potpuno drugačiju prirodu, način formiranja i obavljaju različite funkcije. Njihova svojstva se također razlikuju. Stoga postoji klasifikacija koja vam omogućava da podijelite sve predstavnike ove grupe tvari u različite kategorije. Može se zasnivati ​​na nekoliko karakteristika.

Klasifikacija polimera

Ako za osnovu uzmemo kvalitativni sastav molekula, onda se sve tvari koje se razmatraju mogu podijeliti u tri grupe.

1. Organski - to su oni koji uključuju atome ugljika, vodika, sumpora, kisika, fosfora, dušika. Odnosno, oni elementi koji su biogeni. Primjeri uključuju mnogo: polietilen, polivinil hlorid, polipropilen, viskoza, najlon, prirodni polimer - protein, nukleinske kiseline i tako dalje.
2. Elementorganski - oni koji uključuju neku vrstu stranih neorganskih, a ne Najčešće je to silicijum, aluminij ili titan. Primjeri takvih makromolekula: stakleni polimeri, kompozitni materijali.
3. Neorganski - lanac se zasniva na atomima silicija, a ne na ugljeniku. Radikali također mogu biti dio bočnih grana. Otkriveni su sasvim nedavno, sredinom 20. veka. Koristi se u medicini, građevinarstvu, inženjeringu i drugim industrijama. Primjeri: silikon, cinober.

Ako polimere podijelimo prema porijeklu, možemo razlikovati tri grupe.

1. Prirodni polimeri, čija je upotreba široko rasprostranjena od antike. To su takve makromolekule, za čije stvaranje čovjek nije uložio nikakve napore. Oni su produkti reakcija same prirode. Primjeri: svila, vuna, proteini, nukleinske kiseline, škrob, celuloza, koža, pamuk i drugi.
2. Veštačko. To su makromolekule koje je stvorio čovjek, ali na bazi prirodnih analoga. Odnosno, svojstva već postojećeg prirodnog polimera se jednostavno poboljšavaju i mijenjaju. Primjeri: umjetni
3. Sintetički - to su polimeri u čijem stvaranju sudjeluje samo osoba. Za njih nema prirodnih analoga. Naučnici razvijaju metode za sintezu novih materijala koji bi imali poboljšane tehničke karakteristike. Tako nastaju sintetička polimerna jedinjenja raznih vrsta. Primjeri: polietilen, polipropilen, rajon, itd.

Postoji još jedan znak koji leži u osnovi podjele tvari koje se razmatraju u grupe. To su reaktivnost i termička stabilnost. Postoje dvije kategorije za ovaj parametar:

• termoplastični;
• termoreaktivna.

Najstariji, najvažniji i posebno vrijedan je još uvijek prirodni polimer. Njegova svojstva su jedinstvena. Stoga ćemo dalje razmatrati ovu kategoriju makromolekula.

Koja supstanca je prirodni polimer?

Da bismo odgovorili na ovo pitanje, prvo se osvrnimo oko sebe. Šta nas okružuje? Živi organizmi oko nas koji se hrane, dišu, razmnožavaju, cvjetaju i proizvode plodove i sjemenke. A šta oni predstavljaju sa molekularne tačke gledišta? To su veze kao što su:

• proteini;
• nukleinske kiseline;
• polisaharidi.

Dakle, svako od gore navedenih jedinjenja je prirodni polimer. Tako se ispostavlja da život oko nas postoji samo zbog prisustva ovih molekula. Ljudi su od davnina koristili glinu, građevinske mješavine i maltere za jačanje i stvaranje doma, tkali pređu od vune i koristili pamuk, svilu, vunu i životinjsku kožu za izradu odjeće. Prirodni organski polimeri pratili su čovjeka u svim fazama njegovog formiranja i razvoja i na mnogo načina pomogli mu da postigne rezultate koje imamo danas.

Sama priroda je dala sve da život ljudi bude što ugodniji. Vremenom je otkrivena guma, razjašnjena su njena izuzetna svojstva. Čovjek je naučio koristiti škrob u prehrambene svrhe, a celulozu u tehničke svrhe. Kamfor je također prirodni polimer, koji je također poznat od davnina. Smole, proteini, nukleinske kiseline su svi primjeri spojeva koji se razmatraju.

Struktura prirodnih polimera

Nisu svi predstavnici ove klase supstanci raspoređeni na isti način. Stoga se prirodni i sintetički polimeri mogu značajno razlikovati. Njihovi molekuli su orijentisani na takav način da je najkorisnije i najpogodnije postojati sa energetske tačke gledišta. U isto vrijeme, mnoge prirodne vrste mogu nabubriti i njihova struktura se mijenja u tom procesu. Postoji nekoliko najčešćih opcija za strukturu lanca:

• linearno;
• razgranat;
• zvezdasti;
• stan;
• mreža;
• traka;
• u obliku češlja.

Umjetni i sintetički predstavnici makromolekula imaju vrlo veliku masu, ogroman broj atoma. Kreiraju se sa posebno određenim svojstvima. Stoga je njihovu strukturu prvobitno planirao čovjek. Prirodni polimeri su najčešće linearne ili mrežaste strukture.

Primjeri prirodnih makromolekula

Prirodni i umjetni polimeri su vrlo bliski jedni drugima. Uostalom, prvi postaju osnova za stvaranje drugog. Mnogo je primjera takvih transformacija. Pogledajmo neke od njih.

1. Obična mliječno-bijela plastika je proizvod koji se dobiva tretiranjem celuloze dušičnom kiselinom uz dodatak prirodnog kamfora. Reakcija polimerizacije uzrokuje da se rezultirajući polimer očvrsne i postane željeni proizvod. A plastifikator - kamfor, čini ga sposobnim da omekša kada se zagrije i promijeni svoj oblik.
2. Acetatna svila, bakarno-amonijačna vlakna, viskoza - sve su to primjeri onih niti, vlakana koja se dobijaju na bazi celuloze. Tkanine od prirodnog pamuka i lana nisu toliko izdržljive, ne sjajne, lako se gužvaju. Ali umjetni analozi ovih nedostataka su lišeni, što njihovu upotrebu čini vrlo atraktivnom.
3. Umjetno kamenje, građevinski materijali, mješavine, zamjene za kožu također su primjeri polimera dobivenih iz prirodnih sirovina.

Supstanca, koja je prirodni polimer, takođe se može koristiti u svom pravom obliku. Postoji i mnogo takvih primjera:

• kolofonija;
• ćilibar;
• škrob;
• amilopektin;
• celuloza;
• vuna;
• pamuk;
• svila;
• cement;
• glina;
• kreč;
• proteini;
• nukleinske kiseline i tako dalje.

Očigledno je da je klasa spojeva koju razmatramo vrlo brojna, praktično važna i značajna za ljude. Sada pogledajmo pobliže nekoliko predstavnika prirodnih polimera, koji su u ovom trenutku veoma traženi.

Svila i vuna

Formula prirodnog polimera svile je složena, jer je njegov hemijski sastav izražen sledećim komponentama:

• fibroin;
• sericin;
• voskovi;
• masti.

Sam glavni protein, fibroin, u svom sastavu sadrži nekoliko vrsta aminokiselina. Ako zamislite njegov polipeptidni lanac, onda će izgledati otprilike ovako: (-NH-CH 2 -CO-NH-CH (CH 3) -CO-NH-CH 2 -CO-) n. A ovo je samo dio toga. Ako zamislimo da se na ovu strukturu uz pomoć van der Waalsovih sila pričvrsti jednako složena proteinska molekula sericina, a zajedno se pomiješaju u jednu konformaciju s voskom i mastima, onda je jasno zašto je teško opisati formulu od prirodne svile.

Danas većinu ovog proizvoda isporučuje Kina, jer se na njenim otvorenim prostorima nalazi prirodno stanište glavnog proizvođača - svilene bube. Ranije, počevši od najstarijih vremena, prirodna svila je bila visoko cijenjena. Odjeću od nje mogli su sebi priuštiti samo plemeniti, bogati ljudi. Danas mnoge karakteristike ove tkanine ostavljaju mnogo da se požele. Na primjer, jako je magnetiziran i naboran, osim toga gubi sjaj i blijedi od izlaganja suncu. Stoga su umjetni derivati ​​zasnovani na njemu sve više u upotrebi.

Vuna je također prirodni polimer, jer je otpadni proizvod kože i lojnih žlijezda životinja. Na bazi ovog proteinskog proizvoda izrađuje se trikotaža, koja je, kao i svila, vrijedan materijal.

Škrob

Prirodni polimer škrob je otpadni proizvod biljaka. Proizvode ga kao rezultat procesa fotosinteze i akumuliraju se u različitim dijelovima tijela. Njegov hemijski sastav:

• amilopektin;
• amiloza;
• alfa glukoza.

Prostorna struktura škroba je vrlo razgranata, neuređena. Zahvaljujući amilopektinu uključenom u sastav, može nabubriti u vodi, pretvarajući se u takozvanu pastu. Ovaj se koristi u inženjerstvu i industriji. Medicina, prehrambena industrija, proizvodnja ljepila za tapete su također područja upotrebe ove supstance.

Među biljkama koje sadrže maksimalnu količinu škroba možemo razlikovati:

• kukuruz;
• krompir;
• pšenica
• kasava;
• zob;
• heljda;
• banane;
• sirak.

Na bazi ovog biopolimera peče se hleb, prave testenine, kuvaju kislice, žitarice i drugi prehrambeni proizvodi.

Celuloza

Sa gledišta hemije, ova supstanca je polimer, čiji je sastav izražen formulom (C 6 H 5 O 5) n. Monomerna karika u lancu je beta-glukoza. Glavna mjesta sadržaja celuloze su ćelijski zidovi biljaka. Zato je drvo vrijedan izvor ovog spoja.

Celuloza je prirodni polimer koji ima linearnu prostornu strukturu. Koristi se za proizvodnju sledećih vrsta proizvoda:

• proizvodi od celuloze i papira;
• umjetno krzno;
• različite vrste umjetnih vlakana;
• pamuk
• plastike;
• bezdimni prah;
• filmska traka i tako dalje.

Očigledno, njegova industrijska vrijednost je velika. Da bi se određeno jedinjenje moglo koristiti u proizvodnji, prvo se mora ekstrahovati iz biljaka. To se postiže dugotrajnim kuvanjem drva u posebnim uređajima. Dalja obrada, kao i reagensi koji se koriste za varenje, variraju. Postoji nekoliko načina:

• sulfit;
• nitrat;
• soda;
• sulfat.

Nakon takve obrade, proizvod i dalje sadrži nečistoće. Bazira se na ligninu i hemicelulozi. Da bi ih se riješili, masa se tretira hlorom ili alkalijom.

U ljudskom tijelu ne postoje takvi biološki katalizatori koji bi mogli razgraditi ovaj složeni biopolimer. Međutim, neke životinje (biljojedi) su se prilagodile tome. Imaju određene bakterije u želucu koje to rade umjesto njih. Zauzvrat, mikroorganizmi dobijaju energiju za život i stanište. Ovaj oblik simbioze je izuzetno koristan za obje strane.

Guma

To je prirodni polimer od dragocjenog ekonomskog značaja. Prvi ga je opisao Robert Cook, koji ga je otkrio na jednom od svojih putovanja. Desilo se ovako. Spustivši se na ostrvo naseljeno njemu nepoznatim domorocima, gostoljubivo su ga primili. Njegovu pažnju privukla su lokalna djeca koja su se igrala neobičnim predmetom. Ovo sferno tijelo se odgurnulo od poda i odskočilo visoko uvis, a zatim se vratilo.

Pitajući lokalno stanovništvo od čega je napravljena ova igračka, Cook je saznao da se sok jednog od stabala, hevee, na taj način stvrdne. Mnogo kasnije se saznalo da se radi o biopolimeru gume.

Hemijska priroda ovog spoja je poznata - to je izopren koji je prošao prirodnu polimerizaciju. Formula gume (C 5 H 8) n. Njegova svojstva, zbog kojih je tako visoko cijenjena, su sljedeća:

• elastičnost;
• otpornost na habanje;
• električna izolacija;
• vodootporan.

Međutim, postoje i nedostaci. Na hladnoći postaje lomljiv i lomljiv, a na vrućini postaje ljepljiv i viskozan. Zbog toga je postalo neophodno sintetizirati analoge umjetne ili sintetičke baze. Danas se guma široko koristi u tehničke i industrijske svrhe. Najvažniji proizvodi bazirani na njima:

• guma;
• eboniti.

Amber

To je prirodni polimer, jer je po svojoj strukturi smola, njegov fosilni oblik. Prostorna struktura je okvirni amorfni polimer. Veoma je zapaljiv i može se zapaliti plamenom šibice. Ima svojstva luminiscencije. Ovo je vrlo važan i vrijedan kvalitet koji se koristi u nakitu. Nakit na bazi ćilibara je vrlo lijep i tražen.

Osim toga, ovaj biopolimer se koristi i u medicinske svrhe. Od njega se izrađuju i brusni papir, lakovi za razne površine.