Полимерни материали

1. Теоретична обосновка:

Полимерите са високомолекулни съединения, чиито макромолекули се състоят от голям брой многократно повтарящи се и с еднакъв или различен строеж елементарни структурни звена, свързани помежду си с ковалентни химични връзки Записват се съответно в най-общия случай по следния начин (-А-)_n, където А е структурно звено. Например високомолекулното съединение полиетилен се състои от многократно повтарящи се елементарни структурни звена СН₂ СН₂ . Молекулата на полиетилен може да бъде записана по следния начин: [ CH₂ CH₂ ]₂. Броя на елементарните звена (n) в молекулата се нарича степен на полимеризация: , където М средната молекулна маса на полимера, а т молекулната маса на елементарното, наречено полимерно звено.

Полимерите биват природни, изкуствени и синтетични: неорганични, органични и елементорганични. Характеризират се със специфични свойства, различни от свойствата на нискомолекулните съединения. При разтваряне в органични разтворители полимерите предварително набъбват, а разтворите им са с висок вискозитет. Якостно-деформационните им свойства зависят от температурата, характера и продължителността на натоварването, структурата на полимера и други фактори.

Полимерите са нелетливи вещества. В зависимост от фазовото им състояние (аморфни и кристални) при нагряване те преминават от твърдо във високоеластично и вискознотечно състояние. Характеризират се с температури на крехкост, на встъкляване, на топене, на втечняване, на разлагане средни температури на температурен интервал. Преработват се във високоеластично състояние, при което приемат определена форма и след охлаждане я запазват. Свйствата на полимерите се определят от тяхната структура която може да бъде молекулна и надмолекулна.

Молекулната структура на полимерите бива: ленейна,разклонена и пространственоомрежена. Тя определя физикохимичните с-ва и зависи от условията и метода на синтеза им, от механизма на протичащите реакции; от химичната природа на изходните нискомолекулни вещества(мономери); от наличието в тях на сложни връзки и функционални групи; от начина на свързването на атомите и атомните групи с основната верига и от други фактори.

Надмолекулната структура на полимерите е съвкупност от различно по морфология надмолекулни агрегати,съставени от свързани посредством междумолекулни взаимодействия макромолекули.

Еластомери(каучуци) са тези полимери или материали на тяхна основа, притежаващи високоеластични свойства в целия температурен диапазон на експоатация. Вулканизацията е процес, при който става преместване на микроверигите от линейна в пространственоомрежена структура подвлияние на вулканизиращи агенти и съответните технологични условия.

В зависимост от отнасянията към нагряване полимерите материали биват: термопластични(най-често с разконене или линеен строеж) и термореактивни(с пространственоомрежена структура).