Makromolekullar arasındakı əlaqə zəif van der Waals qüvvələrinin köməyi ilə həyata keçirilirsə, onlara termoplastiklər, kimyəvi bağlar vasitəsilə - termosetlər deyilir. Xətti polimerlərə, məsələn, sellüloza, budaqlanmış polimerlər, məsələn, amilopektin daxildir və mürəkkəb məkan üçölçülü strukturları olan polimerlər var.
Polimerin strukturunda monomer vahidini ayırd etmək olar - bir neçə atomu özündə birləşdirən təkrarlanan struktur fraqment. Polimerlər eyni strukturun çoxlu sayda təkrarlanan qruplarından (vahidlərindən) ibarətdir, məsələn, polivinilxlorid (-CH 2 -CHCl-) n, təbii kauçuk və s. Molekullarında bir neçə növ olan yüksək molekulyar birləşmələr. təkrarlanan qruplara kopolimerlər və ya heteropolimerlər deyilir.
Polimerləşmə və ya polikondensasiya reaksiyaları nəticəsində monomerlərdən polimer əmələ gəlir. Polimerlərə çoxsaylı təbii birləşmələr daxildir: zülallar, nuklein turşuları, polisaxaridlər, rezin və digər üzvi maddələr. Əksər hallarda anlayış üzvi birləşmələrə aiddir, lakin bir çox qeyri-üzvi polimerlər də var. Polimerləşmə reaksiyaları, polikondensasiya və kimyəvi çevrilmələr yolu ilə təbii mənşəli elementlərin ən sadə birləşmələri əsasında sintetik yolla çoxlu sayda polimerlər alınır. Polimerlərin adları prefiksli monomerin adından əmələ gəlir poli-: poli etilen, poli propilen, poli vinil asetat və s.
Ensiklopedik YouTube
-
1 / 5
Xüsusi mexaniki xüsusiyyətlər
- elastiklik - nisbətən kiçik bir yük (rezinlər) altında yüksək geri dönən deformasiyalara məruz qalma qabiliyyəti;
- şüşə və kristal polimerlərin aşağı kövrəkliyi (plastiklər, üzvi şüşələr);
- makromolekulların istiqamətləndirilmiş mexaniki sahənin təsiri altında orientasiya qabiliyyəti (liflər və plyonkaların istehsalında istifadə olunur).
Polimer məhlullarının xüsusiyyətləri:
- aşağı polimer konsentrasiyasında yüksək həll viskozitesi;
- Polimerin əriməsi şişkinlik mərhələsində baş verir.
Xüsusi kimyəvi xüsusiyyətlər:
- az miqdarda reagentin (rezinin vulkanizasiyası, dərinin aşılanması və s.) təsiri altında onun fiziki və mexaniki xassələrini kəskin şəkildə dəyişmək qabiliyyəti.
Polimerlərin xüsusi xassələri təkcə onların böyük molekulyar çəkisi ilə deyil, həm də makromolekulların zəncirvari quruluşa malik olması və çevik olması ilə izah olunur.
Təsnifat
Kimyəvi tərkibinə görə bütün polimerlər bölünür üzvi, orqanoelement, qeyri-üzvi.
- Üzvi polimerlər.
- Organoelement polimerləri. Onların tərkibində üzvi radikallarla birləşən əsas üzvi radikallar silsiləsində qeyri-üzvi atomlar (Si, Ti, Al) olur. Onlar təbiətdə yoxdur. Süni şəkildə əldə edilən nümayəndə orqanosilikon birləşmələridir.
- Qeyri-üzvi-polimerlər. Onlar təkrarlanan vahiddə C-C bağlarını ehtiva etmir, lakin yan əvəzedicilər kimi üzvi radikalları ehtiva edə bilirlər.
Qeyd etmək lazımdır ki, texnologiyada polimerlər tez-tez kompozit materialların komponentləri kimi istifadə olunur, məsələn, fiberglas. Bütün komponentləri polimerlər (müxtəlif tərkib və xüsusiyyətlərə malik) olan kompozit materiallar mümkündür.
Makromolekulların formasına görə polimerlər xətti, budaqlı (xüsusi hal ulduzşəkillidir), lentvari, yastı, daraqvari, polimer şəbəkələrə və s.
Polimerlər polaritə görə təsnif edilir (müxtəlif mayelərdə həll olma qabiliyyətinə təsir göstərir). Polimer vahidlərinin polaritesi onların tərkibində müsbət və mənfi yüklərin təcrid olunmuş paylanması olan dipolların - molekulların olması ilə müəyyən edilir. Qütb olmayan vahidlərdə atom bağlarının dipol momentləri qarşılıqlı kompensasiya olunur. Vahidləri əhəmiyyətli polariteye malik olan polimerlər adlanır hidrofilik və ya qütb. Qütb olmayan vahidləri olan polimerlər - qeyri-qütblü, hidrofobik. Həm qütb, həm də qeyri-qütb vahidləri olan polimerlər deyilir amfifil. Hər bir vahidində həm qütb, həm də qeyri-qütblü böyük qruplar olan homopolimerlər adlandırılması təklif olunur. amfifilik homopolimerlər.
Isıtma ilə əlaqədar olaraq polimerlər bölünür termoplastik Və termosetləmə. Termoplastik polimerlər (polietilen, polipropilen, polistirol) qızdırıldıqda yumşalır, hətta əriyir və soyuduqda sərtləşir. Bu proses geri çevrilə bilər. Termoset Qızdırıldıqda polimerlər ərimədən geri dönməz kimyəvi məhvə məruz qalırlar. Termosetting polimerlərin molekulları zəncirvari polimer molekullarının çarpaz bağlanması (məsələn, vulkanizasiya) nəticəsində əldə edilən qeyri-xətti quruluşa malikdir. Termosabit polimerlərin elastik xüsusiyyətləri termoplastiklərdən daha yüksəkdir, lakin termoset polimerlərin praktiki olaraq heç bir axıcılığı yoxdur, bunun nəticəsində onlar daha az qırılma gərginliyinə malikdirlər.
Təbii üzvi polimerlər bitki və heyvan orqanizmlərində əmələ gəlir. Onlardan ən mühümləri əsasən bitki və heyvanların bədənlərini təşkil edən və Yerdəki həyatın tam fəaliyyətini təmin edən polisaxaridlər, zülallar və nuklein turşularıdır. Hesab edilir ki, Yer üzündə həyatın yaranmasında həlledici mərhələ sadə üzvi molekullardan daha mürəkkəb, yüksək molekullu molekulların əmələ gəlməsi olmuşdur (bax: Kimyəvi təkamül).
Növlər
Sintetik polimerlər. Süni polimer materiallar
İnsan öz həyatında uzun müddət təbii polimer materiallardan istifadə edir. Bunlar geyim istehsalı üçün istifadə olunan dəri, xəz, yun, ipək, pambıq və s., müvafiq emaldan keçərək üçölçülü polimer gövdələr əmələ gətirən, tikinti materialları kimi geniş istifadə olunan müxtəlif bağlayıcılar (sement, əhəng, gil). . Bununla belə, zəncirli polimerlərin sənaye istehsalı 20-ci əsrin əvvəllərində başladı, baxmayaraq ki, bunun üçün ilkin şərtlər daha əvvəl ortaya çıxdı.
Demək olar ki, dərhal polimerlərin sənaye istehsalı iki istiqamətdə - təbii üzvi polimerlərin süni polimer materiallarına emalı və üzvi aşağı molekulyar birləşmələrdən sintetik polimerlərin istehsalı ilə inkişaf etdi.
Birinci halda, geniş miqyaslı istehsal sellülozaya əsaslanır. Fiziki cəhətdən dəyişdirilmiş sellülozadan ilk polimer material - sellüloid 19-cu əsrin ortalarında əldə edilmişdir. Sellüloza efirlərinin və efirlərinin geniş miqyaslı istehsalı II Dünya Müharibəsindən əvvəl və sonra yaradılmışdır və bu günə qədər davam edir. Onların əsasında filmlər, liflər, boyalar və laklar, qatılaşdırıcılar istehsal olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, kino və fotoqrafiyanın inkişafı yalnız şəffaf nitroselüloz filminin yaranması sayəsində mümkün olmuşdur.
Sintetik polimerlərin istehsalı 1906-cı ildə, Leo Baekeland qondarma bakelit qatranını - qızdırıldıqda üçölçülü polimerə çevrilən fenol və formaldehidin kondensasiya məhsulunu patentləşdirdiyi zaman başladı. Onilliklər ərzində elektrik cihazları, batareyalar, televizorlar, rozetkalar və s. üçün korpuslar hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir və indi daha çox bağlayıcı və yapışdırıcı kimi istifadə olunur.
Henri Fordun səyləri sayəsində Birinci Dünya Müharibəsindən əvvəl avtomobil sənayesinin sürətli inkişafı əvvəlcə təbii, sonra da sintetik kauçuk əsasında başladı. Sonuncunun istehsalı İkinci Dünya Müharibəsi ərəfəsində Sovet İttifaqı, İngiltərə, Almaniya və ABŞ-da mənimsənildi. Elə həmin illərdə mükəmməl elektrik izolyasiya materialları olan polistirol və polivinilxloridin, eləcə də polimetilmetakrilatın sənaye istehsalı mənimsənildi - “pleksiglas” adlanan üzvi şüşə olmasaydı, müharibə illərində kütləvi təyyarə istehsalı mümkünsüz olardı.
Müharibədən sonra poliamid lifi və müharibədən əvvəl başlanmış parçaların (neylon, neylon) istehsalı yenidən başladı. 20-ci əsrin 50-ci illərində poliester lifi işlənib hazırlanmış və onun əsasında lavsan və ya polietilen tereftalat adı altında parçaların istehsalı mənimsənilmişdir. Polipropilen və nitron - poliakrilonitrildən hazırlanmış süni yun - müasir insanların geyim və sənaye fəaliyyəti üçün istifadə etdiyi sintetik liflərin siyahısını bağlayır. Birinci halda, bu liflər çox vaxt selülozdan və ya zülaldan (pambıq, yun, ipək) təbii liflərlə birləşdirilir. Polimerlər dünyasında epoxal hadisə 20-ci əsrin 50-ci illərinin ortalarında kəşf və Ziegler-Natta katalizatorlarının sürətli sənaye inkişafı oldu ki, bu da poliolefinlər və hər şeydən əvvəl polipropilen əsasında polimer materiallarının yaranmasına səbəb oldu. -sıxlıqlı polietilen (bundan əvvəl polietilen istehsalı 1000 atm təzyiqdə mənimsənilirdi.), eləcə də kristallaşmaya qadir olan stereoregular polimerlər. Sonra poliuretanlar kütləvi istehsala daxil edildi - ən çox yayılmış mastiklər,
“Polimerizm” termini 1833-cü ildə J. Berzelius tərəfindən elmə eyni tərkibə malik olan maddələrin (polimerlərin) müxtəlif molekulyar çəkilərə malik olduğu, məsələn, etilen və butilen, oksigen və ozon kimi izomerizmin xüsusi növünü təyin etmək üçün daxil edilmişdir. Beləliklə, terminin məzmunu polimerlər haqqında müasir fikirlərə uyğun gəlmirdi. "Əsl" sintetik polimerlər o dövrdə hələ məlum deyildi.
Bir sıra polimerlər, görünür, 19-cu əsrin birinci yarısında əldə edilmişdir. Bununla belə, kimyaçılar o zaman adətən polimerləşməni və polikondensasiyanı boğmağa çalışırdılar ki, bu da əsas kimyəvi reaksiya məhsullarının “resinizasiyasına”, yəni əslində polimerlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur (indiyə qədər polimerlər çox vaxt “qatranlar” adlanırdı). Sintetik polimerlərin ilk qeydləri 1838 () və 1839 (polistirol) illərinə aiddir.
Polimer kimyası yalnız A. M. Butlerovun kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinin yaradılması ilə əlaqədar yaranmışdır (1860-cı illərin əvvəlləri). A. M. Butlerov polimerləşmə reaksiyalarında təzahür edən molekulların quruluşu və nisbi sabitliyi arasındakı əlaqəni tədqiq etmişdir. A.M. Butlerov doymamış birləşmələrin polimerləşmə qabiliyyətini onların reaktivlik meyarı kimi nəzərdən keçirməyi təklif etdi. A. E. Favorski, V. N. İpatiev və S. V. Lebedevin polimerləşmə və izomerləşmə prosesləri sahəsində klassik əsərləri buradan yaranmışdır. V.V.Markovnikovun, daha sonra isə N.D.Zelinskinin neft karbohidrogenlərinin tədqiqatlarından neft xammalından bütün növ monomerlərin sintezi üzrə müasir işlərə iplər uzanır.
Burada qeyd etmək lazımdır ki, lap əvvəldən polimerlərin sənaye istehsalı iki istiqamətdə inkişaf etmişdir: təbii polimerləri emal edərək süni polimer materiallarına çevirmək və üzvi aşağı molekulyar birləşmələrdən sintetik polimerlər almaq. Birinci halda irimiqyaslı istehsal sellülozaya əsaslanır, fiziki cəhətdən dəyişdirilmiş sellülozadan ilk material 1908-ci ildə selofan əldə edilmişdir.
Monomerlərdən polimerlərin sintezi elmi alimlərin qarşısında duran vəzifələr baxımından daha böyük bir hadisəyə çevrildi.
20-ci əsrin əvvəllərində Baekeland tərəfindən fenol-formaldehid qatranlarının istehsalı üçün bir üsul ixtira edilməsinə baxmayaraq, polimerləşmə prosesi haqqında heç bir anlayış yox idi. Yalnız 1922-ci ildə alman kimyaçısı Hermann Staudinger makromolekulun tərifini irəli sürdü - kovalent bağlarla bağlanan atomların uzun bir quruluşu. Polimerin molekulyar çəkisi ilə onun məhlulunun özlülüyü arasında əlaqəni ilk dəfə o, qurmuşdur. Daha sonra amerikalı kimyaçı Herman Mark məhluldakı makromolekulların forma və ölçülərini öyrəndi.
Sonra 1920-1930-cu illərdə. N. N. Semenovun zəncirvari reaksiyalar sahəsindəki qabaqcıl işi sayəsində N. N. Semenovun tədqiq etdiyi zəncirvari reaksiyalarla polimerləşmə mexanizminin dərin oxşarlığı aşkar edilmişdir.
30-cu illərdə sərbəst radikal (Q.Ştaudinger və başqaları) və ion (F.Uitmor və başqaları) polimerləşmə mexanizmlərinin mövcudluğu sübut edilmişdir.
1930-cu illərin ortalarında SSRİ-də. S.S. Medvedev, peroksid birləşmələrinin radikalların əmələ gəlməsi ilə parçalanması nəticəsində polimerləşmənin "başlanması" konsepsiyasını tərtib etdi. O, həmçinin molekulyar çəkisi tənzimləyən proseslər kimi zəncirvari köçürmə reaksiyalarının kəmiyyətini müəyyənləşdirdi. Sərbəst radikal polimerləşmə mexanizmlərinin araşdırılması 1950-ci illərə qədər aparılmışdır.
Polikondensasiya haqqında fikirlərin inkişafında yüksək molekullu birləşmələrin kimyasına monomer funksionallığı, xətti və üçölçülü polikondensasiya anlayışlarını daxil edən V.Karotersin işi böyük rol oynamışdır. 1931-ci ildə J.A.Nyulandla birlikdə xloropren rezin (neopren) sintez etdi və 1937-ci ildə neylon tipli liflərin qəliblənməsi üçün poliamidin alınması üsulunu işləyib hazırladı.
1930-cu illərdə Polimerlərin quruluşu haqqında doktrina da inkişaf etdi; A.P. Aleksandrov onu ilk dəfə 30-cu illərdə inkişaf etdirdi. polimer cisimlərinin deformasiyasının relaksasiya xarakteri haqqında təsəvvürlər; V.A.Kargin onu 30-cu illərin sonlarında quraşdırıb. polimer məhlullarının termodinamik tərsinə çevrilməsi faktını öyrənmiş və amorf yüksək molekullu birləşmələrin üç fiziki vəziyyəti haqqında fikirlər sistemini formalaşdırmışdır.
İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl ən inkişaf etmiş ölkələr SC, polistirol, polivinilxlorid və polimetil metakrilatın sənaye istehsalını mənimsəmişlər.
1940-cı illərdə Amerikalı fiziki kimyaçı Flori polimer məhlulları nəzəriyyəsinə və makromolekulların statistik mexanikasına mühüm töhfələr verdi; Flori özlülük, çökmə və diffuziya ölçmələrindən makromolekulların quruluşunu və xassələrini təyin etmək üçün üsullar yaratdı.
Polimer kimyasında epoxal hadisə 1950-ci illərdə K. Zieglerin kəşfi oldu. poliolefinlərə əsaslanan polimerlərin yaranmasına səbəb olan metal kompleks katalizatorları: atmosfer təzyiqində istehsal olunmağa başlayan polietilen və polipropilen. Sonra poliuretanlar (xüsusən də köpük kauçuk), eləcə də polisiloksanlar kütləvi istehsala daxil edildi.
1960-1970-ci illərdə. Unikal polimerlər əldə edilmişdir - aromatik poliamidlər, poliimidlər, polieter ketonlar, tərkibində aromatik halqalar olan və böyük möhkəmlik və istilik müqaviməti ilə xarakterizə olunur. Xüsusilə, 1960-cı illərdə. Kargin V.A. və Kabanov V.A. yeni növ polimer əmələ gəlməsinin - kompleks-radikal polimerləşmənin əsasını qoydu. Onlar göstərmişlər ki, radikal polimerləşmə reaksiyalarında doymamış monomerlərin aktivliyini onları qeyri-üzvi duzlarla komplekslərə birləşdirməklə xeyli artırmaq olar. Qeyri-aktiv monomerlərin polimerləri belə alındı: piridin, xinolin və s.
İnsanın rezinlə ilk tanışlığı 15-ci əsrdə baş verdi. Haqqında. Haiti H.Kolumb və yoldaşları elastik ağac qatranından hazırlanmış toplarla yerlilərin ritual oyunlarını gördülər. 1735-ci ildə nəşr olunan Charles Marie de la Condamine qeydlərinə görə, avropalılar rezin çıxarılan ağacın Peru hindularının dilində "Heve" adlandığını öyrəndilər. Ağacın qabığı kəsildikdə şirəsi ayrılır ki, bu da ispan dilində lateks adlanır. Parçaları hopdurmaq üçün lateks istifadə olunurdu.
19-cu əsrin əvvəllərində rezinlə bağlı tədqiqatlar başladı. 1823-cü ildə ingilis Karl Makintosh onların əsasında suya davamlı rezin parçalar və yağış paltarları istehsalını təşkil etdi. İngilis Thomas Hancock 1826-cı ildə kauçukun plastikləşməsi fenomenini kəşf etdi. Sonra plastikləşdirilmiş kauçuka müxtəlif əlavələr daxil edilməyə başlandı və doldurulmuş rezin birləşmələri texnologiyası yarandı. 1839-cu ildə amerikalı Çarlz Qudyer kauçuku qurğuşun oksidi və kükürdlə qızdırmaqla yapışmayan, davamlı kauçuk əldə etmək üsulunu kəşf etdi. Bu proses vulkanizasiya adlanırdı. 19-cu əsrin ikinci yarısında təbii kauçuka tələbat sürətlə artdı. 1890-cı illərdə. İlk rezin təkərlər görünür. Müxtəlif isti ölkələrdə (hazırda İndoneziya və Malayziya) çoxlu sayda rezin plantasiyaları yaranır, təbii kauçuk istehsalında liderdir.
1825-ci ildə Maykl Faraday təbii kauçukun pirolizini öyrənərkən onun ən sadə formulunun C 5 H 8 olduğunu tapdı. 1835-ci ildə alman kimyaçısı F.K. Himmli ilk olaraq izopren C5H8-i təcrid etdi. 1866-cı ildə fransız kimyaçısı Pierre Berthelot etilen və asetilen qarışığını qızdırılan dəmir borudan keçirərək butadien əldə etdi.
1860-1870-ci illərdə. A.M. Butlerov bir çox olefinlərin quruluşunu müəyyən etdi və onların bir çoxunu, xüsusən də sulfat turşusunun təsiri altında izobutileni polimerləşdirdi.
1878-ci ildə rus kimyaçısı A.A. Krakau qələvi metalların təsiri altında doymamış birləşmələri polimerləşdirmək qabiliyyətini kəşf etdi.
1884-cü ildə ingilis kimyaçısı V.Tilden izopreni skipidarın termik parçalanmasından aldığını sübut etdi, izoprenin tərkibini və quruluşunu da müəyyən etdi və izoprenin polimerləşmə meylindən sintetik kauçuk əldə etmək üçün istifadə oluna biləcəyini təklif etdi. 1870-ci illərdə. Fransız kimyaçısı Q.Buşar rezin termik parçalanma məhsullarından izopreni təcrid etmiş, onu yüksək temperatur və xlorid turşusu ilə emal edərək rezinabənzər məhsul almışdır.
1901-1905-ci illərdə V.N.İpatiev 400-500 atm yüksək təzyiqdə etil spirtindən butadien sintez etmişdir. O, 1913-cü ildə etileni polimerləşdirən ilk şəxs olub ki, indiyə qədər heç bir tədqiqatçı bunu edə bilməyib.
1908-ci ildə M.K. Kucherov natrium izopren kauçuk əldə etdi (nəticə 1913-cü ildə nəşr olundu).
1909-cu ildə S.V. Lebedev ilk dəfə divinildən əldə edilən rezinləri nümayiş etdirdi.
Hələ 1899-cu ildə I. L. Kondakov dimetilbutadien istehsal etmək üçün bir üsul hazırladı və sonuncunun işığın, həmçinin natrium kimi bəzi reagentlərin təsiri altında rezin kimi bir maddəyə çevrilməyə qadir olduğunu sübut etdi. Kondakovun 1916-cı ildə Almaniyadakı işinə əsaslanaraq, Fritz Hoffmann qondarma istehsalı təşkil etdi. metil kauçuk: sərt (“H”) və yumşaq (“W”) sintetik kauçuk.
1910-cu ildə Karl Ditrix Harris natrium metalının təsiri altında izoprenin polimerləşməsi üsulunu patentləşdirdi. 1902-ci ildə o, rezinlərin ozonlaşdırılması üsulunu işləyib hazırladı və bu üsuldan istifadə edərək müxtəlif növ kauçukların strukturunu qurdu.
1911-ci ildə I. I. Ostromyslensky asetaldehiddən butadien aldı. 1915-ci ildə B.V.Bızov neftin pirolizi yolu ilə butadien istehsalı üçün patent aldı.
19-cu əsrin ikinci yarısından başlayaraq müxtəlif ölkələrin bir çox kimyaçılarının səyləri monomerlərin alınması üsullarını və onların rezin birləşmələrə polimerləşməsi üsullarını öyrənməyə yönəldilmişdir. 1911-ci ildə İ.İ.Ostromıslenski 12% məhsuldarlıqla üç mərhələdə spirtdən butadienin istehsalını təklif etdi. Rusiyada bu iş çox yüksək qiymətləndirilib. Fakt budur ki, rus kimyaçıları Qərb kimyaçılarından fərqli olaraq izoprendən yox, butadiendən sintetik kauçuk əldə etməyə çalışırdılar. Ola bilsin ki, məhz bunun və Rusiyada böyük spirt bazasının olması sayəsində Rusiyada sintetik kauçuk istehsalı üçün texniki baza yaratmaq mümkün oldu.
1926-cı ildə SSRİ Ali İqtisadiyyat Şurası sintetik kauçuk istehsalı texnologiyasının inkişafı üçün müsabiqə elan etdi, onun şərtlərinə uyğun olaraq, 1928-ci il yanvarın 1-də prosesin təsvirini təqdim etmək lazım idi. bu üsulla əldə edilən ən azı 2 kq rezin. Lebedev S.V. və Byzov B.V.-nin layihələri ən inkişaf etmişlər oldu. Hər iki layihə butadiendən sintetik kauçukun istehsalını əhatə edirdi. Lebedev, dehidrogenləşdirici və susuzlaşdırıcı xüsusiyyətlərə malik olan inkişaf etdirdiyi katalizatordan istifadə edərək bir mərhələdə spirtdən butadienin istehsalını təklif etdi. Byzov neft karbohidrogenlərindən butadien əldə etməyi təklif etdi. Neft emalı sahəsində rus və sovet kimyaçılarının böyük nailiyyətlərinə baxmayaraq, Byzov üsulu ilə butadien istehsalı üçün xammal bazası yox idi. Buna görə də, 1931-ci ilin yanvarında Əmək və Müdafiə Şurası Lebedev üsulu ilə üç böyük oxşar SK zavodunun tikintisinə qərar verdi. Leninqrad eksperimental zavodu "Liter B" (indiki VNIISK) yaradıldı, burada 1931-ci ildə divinil kauçukun ilk partiyası istehsal edildi. 1932-1933-cü illərdə SK zavodları Yaroslavl, Voronej, Efremov və Kazanda fəaliyyətə başladı.
1941-ci ildə İrəvanda xloropren kauçuk zavodu işə salındı.
1935-ci ildə sintetik kauçukların istehsalında yeni dövr başladı - onlar stirol, akrilonitril və digər birləşmələrin iştirakı ilə 1,3-butadienin radikal polimerləşməsi nəticəsində əldə edilən kopolimerlərdən hazırlanmağa başladı. 1938-ci ildə Almaniyada stirol-butadien kauçukunun sənaye istehsalı, 1942-ci ildə isə ABŞ-da sintetik kauçukun geniş miqyaslı istehsalı təşkil edildi.
Burada qeyd etmək lazımdır ki, 1945-ci ildən sonra neftdən monomerlərin istehsalına tədricən keçidlə qida spirtindən butadien istehsalından tədricən uzaqlaşma baş verdi.
1948-ci ildə Korotkov müəyyən etdi ki, polimerin fiziki-mexaniki xassələri cis-1,4 mövqelərində əlavə birləşmələrin miqdarının artması ilə yaxşılaşır; ən çox cis vahidləri orqanolitium birləşmələrinin iştirakı ilə əmələ gəlir.
1955-ci ildə K. Ziegler litiumun iştirakı ilə əldə edilənlərə bənzər polimer materialları istehsal etmək üçün ion mexanizmindən istifadə edərək polimerləşmə prosesinə rəhbərlik edən yeni katalitik sistemləri kəşf etdi. Sonradan bu tədqiqatlar İtaliyada Giulio Nattanın laboratoriyasında dərinləşdirildi.
Litium katalizatorlarında istehsal edilən yerli sənaye poliizopren SKI adlanır və Ziegler-Natta katalitik sistemlərinin iştirakı ilə əldə edilən poliizopren SKI-3 abbreviaturası ilə tanınırdı.
1956-cı ildə təbii kauçukdan və SKI-3-dən alınan rezinlərə nisbətən şaxtaya davamlılıq və aşınmaya davamlılıq baxımından üstün olan stereoregular polibutadien kauçuklarının (SKD) istehsalı üçün bir üsul təklif edildi.
Polimerlər etilen və propilenin ikiqat sopolimerləri - SKEPs (1955-1957) əsasında alınmışdır. Bu kauçukların polimer quruluşunda ikiqat bağları yoxdur, bu səbəbdən onların əsasında hazırlanmış kauçuklar aqressiv mühitlərdə çox davamlıdır, əlavə olaraq aşınmaya davamlıdır.
1960-cı illərdə SKD və SKI-3 rezinlərinin sənaye istehsalı Sterlitamak, Togliatti və Voljskda mənimsənildi. Ümumiyyətlə, bütün bu müəssisələr xammal kimi spirtdən deyil, neftdən alınan monomerlərdən istifadə edirdilər.
Butadien və izoprenin kopolimerləri avtomobil şinlərinin istehsalında təbii kauçuku tez bir zamanda əvəz etməyə başladı. Deməli, əgər 1950-ci ildə K. s-nin payı. təbii və sintetik kauçukların ümumi istehsalında təxminən 22%, 1960-cı ildə təxminən 48%, sonra 1971-ci ilə qədər ~60% (5 milyon ton sintetik və 3 milyon ton təbii kauçuk), 1985-ci ildə 12 mln. ton sintetik kauçuk və cəmi 4 milyon ton təbii kauçuk istehsal edilmişdir. 1970-ci illərin əvvəllərində. Sintetik kauçukların təbii olanları əvəz edəcəyinə dair bir fikir var idi. Lakin 1973-cü ildə neft embarqosu nəticəsində neftin qiyməti kəskin artdı və eyni zamanda Malayziyada təbii kauçuk istehsalında böyük irəliləyişlər əldə edildi ki, bu da onun qiymətini kəskin aşağı salmağa imkan verdi. Bu günə qədər şin sənayesində təbii rezindən xilas olmaq mümkün deyil. Belə ki, öz təbii neft ehtiyatlarına malik olmayan Yaponiya üçün təbii kauçuku Malayziya və İndoneziyadan almaq daha sərfəlidir. Böyük neft ehtiyatlarına malik olan Rusiya heç bir halda sintetik kauçuk istehsalı üzrə mövcud texnologiyalara və imkanlara məhəl qoymamalıdır.
İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl SSRİ və Almaniyada rezin texnologiyası sahəsində intensiv inkişaflar, bu ölkələrin müharibə vəziyyətində təbii kauçuk tədarükündən kəsiləcəklərini başa düşmələri ilə izah edildi. Birləşmiş Ştatlar məsələyə fərqli yanaşdı, Birləşmiş Ştatlar təbii kauçukun strateji ehtiyatı yaratmağa çalışdı. Həyatın göstərdiyi kimi, 1941-ci ildə Yaponiya Cənub-Şərqi Asiyanı işğal edəndə ehtiyatlar kifayət etməmişdi. Artıq yazılanlardan aydın olur ki, kauçuk dünya siyasətində mühüm rol oynayıb.
Fenol-formaldehid qatranları.
Tamamilə sintetik polimerin sənaye istehsalı üçün dünyada ilk proses 1907-ci ildə L. Baekeland tərəfindən patentləşdirilmişdir. L. Baekeland sözdə patentləşdirilmişdir. Bakelit qatranı fenol və formaldehidin kondensasiya məhsuludur, qızdırıldıqda üçölçülü polimerə çevrilir. Bakelit onilliklər ərzində elektrik qutuları üçün material kimi istifadə edilmişdir və indi bağlayıcı və yapışdırıcı kimi istifadə olunur. Fenol və formaldehid arasındakı reaksiyanın kəşfçisi hələ 1872-ci ildə bu reaksiyada qatran əmələ gəlməsini müşahidə edən A.Bayer idi, lakin nəticə onu maraqlandırmırdı. 1940-cı illərdən 1970-ci illərin ortalarına qədər. Yeni plastik növlərinin yaranması ilə əlaqədar olaraq fenol qatranlarının payı sürətlə azalırdı. Lakin 1975-ci ildən başlayaraq bu polimerlərin istehsalında sürətli artım yenidən aviasiya, raket texnikası, astronavtika və s. ehtiyaclar üçün, eləcə də neft ehtiyatlarının azalması səbəbindən başladı. Məsələ burasındadır ki, fenol ehtiyatları neftin ehtiyatlarından müqayisə olunmayacaq dərəcədə çox olan kömürdən alınır. Bundan əlavə, fenol-formaldehid qatranlarına əsaslanaraq, enerji böhranı ilə mübarizədə aktuallaşan istilik izolyasiya ehtiyacları üçün geniş çeşidli materiallar (DSP, fiberboard) var idi.
Polietilen və polipropilen.
Etilenin polimerləşməsi olduqca çətindir. Etilenin polimerləşməsi ilk dəfə 1933-cü ildə yan reaksiya kimi müşahidə edilmişdir. Artıq 1937-ci ildə ingilis kimyaçıları polietilen istehsalı üçün ilk sənaye üsulu hazırladılar və 1946-cı ildə polietilen şüşələrin istehsalına başlandı.
1954-cü ildə Karl Ziegler və Giulio Natta yeni bir orqanometal katalizator kəşf etdilər, bunun sayəsində atmosfer təzyiqində və 60 ° C temperaturda polietilenin ion polimerləşməsini həyata keçirə bildilər.
Onlar həmçinin metal kompleks katalizatordan istifadə edərək stereoregular polipropilen əldə etdilər.
Politetrafloroetilen (Teflon).
Onu 1938-ci ildə tetrafloroetilenlə silindrlərdə ağ rəngli toz kütləsinin kortəbii əmələ gəlməsini müşahidə edən R.Plunkett təsadüfən kəşf etmişdir. 1941-ci ildə texnologiyasını patentləşdirdi (ABŞ, DuPont). 1954-cü ildə fransız mühəndis Mark Qreqor teflonun qablar üçün örtük kimi istifadəsini təklif etdi. Teflon kimyəvi cəhətdən son dərəcə təsirsizdir və onun yumşalma temperaturu təxminən 300 0 C-ə çatır.
Polistirol.
1866-cı ildə M. Berthelot qızdırıldıqda stiroldan bərk kütlənin əmələ gəlməsini polimerləşmə prosesi kimi müəyyən etdi. 1946-cı ildə Q.Ştaudinqer bu reaksiyanın mexanizmini qurdu. Polistirol ilk dəfə 1931-ci ildə Almaniyada istehsal edilmişdir.
Polimetil metakrilat.
Polimetil metakrilat (PMMA) və ya pleksiglas və ya pleksiglas 1928-ci ildə yaradılmışdır.1933-cü ildə Almaniyada PMMA istehsalına başlanmış, 1936-cı ildə PMMA SSRİ-də Plastmastika Elmi-Tədqiqat İnstitutunda alınmışdır. Polimer aviasiya sənayesində, avtomobil sənayesində və tikintidə geniş istifadə olunur.
Polivinil xlorid.
Vinilxloridin polimerləşməsi ilk dəfə 1872-ci ildə alman kimyaçısı Eugen Baumann tərəfindən aparılmışdır. Bu tədqiqatçının ləyaqəti üzvi peroksidlərin iştirakı ilə vinilxloridin radikal polimerləşməsi metodunun işlənib hazırlanması idi. Polivinilxloriddən (PVC) aktiv praktik istifadə yalnız 20-ci əsrin ortalarında başladı. Problem onda idi ki, təmiz PVC-nin bir çox mənfi cəhətləri var. Otaq temperaturunda çox kövrək və elastik deyil. Bundan əlavə, polimerin təkrar emalını çox çətinləşdirən həll etmək və ya əritmək çətindir. 30-cu illərdə Alimlər PVC-nin istiliyə və işığa qarşı müqavimətini artıran stabilizatorlar tapmağı bacardılar. Yeni material - plastikləşdirilmiş polivinilxlorid geniş yayılmışdır.
İlk kimyəvi lifi 1884-cü ildə fransız kimyaçısı N.Şardonnay əldə etmişdir. Onun əsas tədqiqatları nitroselüloz lif texnologiyasının (nitrosilk) inkişafı ilə bağlıdır. 1892-ci ildə viskoz lif istehsalı üsulu mənimsənildi. İlk asetat lifləri eyni vaxtda İngiltərə və ABŞ-da istehsal olunmağa başladı.
1934-cü ildə polivinilxlorid lifləri, 1937-ci ildən isə vinilxloridin vinil asetat (vinyon) ilə kopolimerinə əsaslanan liflər 1939-cu ildə istehsal olunmağa başlandı. poliamid lifləri meydana çıxdı və 1943-cü ildə poliakrilonitril (Orlon).
Lif texnologiyasının yaradılması hələ 1913-cü ildə polivinilxloriddən liflərin alınmasının mümkünlüyünü proqnozlaşdıran Kloete və 1927-ci ildə polioksimetilen və polietilen oksidin əriməsindən liflər əldə edən Q.Ştaudinqer kimi alimlərin adları ilə bağlıdır.
SSRİ-də ABŞ və Almaniyadan asılı olmayaraq, 1947-ci ildə Knunyants, Roqovin və Romaşevskinin poliamid liflərinin istehsalı üzrə tədqiqatlarının nəticələri dərc olundu.
1936-cı ildə sintetik poliheksametilen adipamid texnologiyası yaradıldı, bunun əsasında 1939-cu ildə neylon lif istehsalına başlandı.
ABŞ-da 1939-cu ildə kaprolaktam əsasında neylon-6,6 lif istehsalına başlandı.
Poliakrilonitril lifləri texnologiyası ABŞ və Almaniyada eyni vaxtda və müstəqil şəkildə inkişaf etdirildi, 1934-cü ildə ABŞ DuPont zavodunda poliamid lifi istehsal etməyə başladı. Almaniyada onun istehsalı bir neçə ildən sonra başladı.
SSRİ-də neylon lifin ilk partiyası 1948-ci ildə istehsal edilmiş, 1957-ci ildə lavsan lifi istehsal edən ilk qurğu 1960-cı illərdə fəaliyyətə başlamışdır. poliakrilonitril əsasında “nitron” lifinin istehsalına başlandı.
İlk vaxtlar kimyəvi liflər istehsal edən müəssisələr yüksək ixtisaslaşmış idi, lakin liflərin çeşidi artdıqca kimyəvi lif zavodlarının profili genişlənir və onlar artıq 3-4 növ lif istehsal edirdilər.
1930-cu illərin ortalarına qədər. Ölkəmizdə bütün boya və lak istehsalı xaricdən gətirilən xammala əsaslanırdı. Yalnız 1936-cı ildə müvafiq lakların istehsalı üçün gliftalik qatranların istehsalı inkişaf etməyə başladı. Alkid qatranlarının qliserin, kanifol və tung yağı ilə reaksiyaya girərək sintezi ölkəni kopal idxalından azad etdi (kopal sərt, kəhrəbaya bənzər təbii qatrandır).
1947-1948-ci illərdə Moskva və Yaroslavlda karbamid, melamin və fenol-formaldehid qatranlarının istehsalı üzrə sexlər işə salındı. Pentaftalik qatranların inkişafı başladı, burada qliserin pentaeritritol ilə əvəz olundu.
1951-ci ildən aviasiya sənayesi və dəmir yolu nəqliyyatı üçün perxlorovinil qatranları əsasında lakların istehsalına başlandı. 1950-ci illərdə Butil metakrilatın metil metakrilat, metakrilamid, akrilonitril və metakril turşusu ilə kopolimerləri əsasında spirtdə həll olunan laklar yaradılmışdır. Bir neçə onlarla marka laklar, astarlar və emallar yaradıldı, o cümlədən. lak DS-583, bu günə qədər istehsal olunur. Eyni zamanda vinilxloridin vinil asetatla sopolimeri olan A-15-in istehsalı da mənimsənilib. A-15-in epoksi qatranlarla birləşməsi korroziyaya qarşı boyalar yaratmağa və tətbiq zamanı boya qatlarının sayını azaltmağa imkan verdi.
1956-cı ildən bəri avtomobil nitro emayeləri tamamilə alkid-melamin olanlarla əvəz edilmişdir.
1963-cü ildə boya və lak sənayesinin ehtiyacları üçün epoksi qatranların, həmçinin xlorlu polivinilxlorid əsasında çirklənməyə qarşı örtüklərin istehsalı mənimsənildi.
1976-1980-ci illərdə Elmi-istehsalat birlikləri və qeyri-üzvi piqmentlər və gəmi örtükləri üzrə müstəqil tədqiqat və layihə institutu yaradıldı.
Hal-hazırda müxtəlif məqsədlər üçün boya və lak kompozisiyalarının istehsalı üçün demək olar ki, bütün növ polimer materiallarından istifadə olunur: epoksi qatranları, uretan elastomerləri, xloropren kauçukları, flüor kauçukları, poliakrilatlar, poliorqanosiloksanlar və s.
1. Polimerlər ensiklopediyası 3 cilddə M.: “Sovet Ensiklopediyası” nəşriyyatı, 1974-1977.
2. Kimya ensiklopediyası 5 cilddə M.: Böyük Rus Ensiklopediyası, 1992.
3. K.Manalov Böyük kimyaçılar 2 cilddə, M.: Mir, 1986.
4. O. İ. Tuzhikov Polimer elminin və sənayesinin inkişafının tarixi və metodologiyası, Volqoqrad: 1999.
5. V. Strube. Kimyanın inkişaf yolları 2 cild, 2-ci cild., M.: Mir, 1984.
6. J. H. Briston, L. L. Katan Polimer filmləri M.: Kimya, 1993.
7. Yu. D. Semçikov Yüksək molekulyar birləşmələr M.: "Akademiya" nəşriyyatı, 2003.
Polimerlər
Bununla belə, nəhəng molekulların dinc məqsədlər üçün istifadəsini mümkün edən bir çox istiqamətlər var. Beləliklə, əgər tam nitratlanmış sellüloza partlayıcıdırsa və yalnız belə istifadə oluna bilərsə, onda qismən nitratlanmış sellüloza ( piroksilin) idarə etmək daha təhlükəsizdir və yalnız hərbi məqsədlər üçün istifadə edilə bilməz.
Amerikalı ixtiraçı Con Uesli Hyatt (1837-1920) bilyard topları üçün fil sümüyü əvəzedicisinin yaradılması üçün təsis edilmiş mükafatı qazanmağa çalışarkən ilk növbədə qismən nitratlanmış sellülozaya diqqət yetirmişdir. Yeni maddənin işlənməsini asanlaşdırmaq üçün onu spirt və efir qarışığında həll etdi və kamfora əlavə etdi. 1869-cu ilə qədər Hyatt adlandırdığı şeyə sahib idi sellüloid, və mükafat qazandı. Selüloid ilk sintetik idi plastik- qəliblərə tökülə bilən material.
Bununla belə, məlum oldu ki, qismən nitratlanmış sellüloza təkcə toplara qəliblə deyil, həm də liflərə və filmlərə çəkilə bilər. Fransız kimyaçısı Lui Mari Gilard Berniqo, Qraf Şardone (1839-1924) nitroselüloz məhlulunu çox nazik dəliklərdən sıxaraq belə lifləri əldə etmişdir. Həlledici demək olar ki, dərhal buxarlanır.
Yaranan liflərdən parlaqlığına görə ipəyi xatırladan material toxumaq mümkün idi. 1884-cü ildə Chardonnay onun patentini aldı rayon. Bu parçanı Chardonnay adlandırdı bölgə- işıq saçan, çünki parça parıldadı və sanki işıq saçırdı.
Biz plastik plyonkaların yaranmasına görə amerikalı ixtiraçı Corc İstmana (1854-1932) borcluyuq. Eastman fotoqrafiya ilə maraqlanırdı. İnkişaf prosesini sadələşdirmək üçün o, emulsiyanı qurutmaq üçün gümüş birləşmələrinin emulsiyasını jelatinlə qarışdırmağa başladı. Bu şəkildə əldə edilən qarışıq saxlanıla bilər və buna görə də gələcək istifadə üçün hazırlana bilər. 1884-cü ildə Eastman şüşə lövhələri sellüloid olanlarla əvəz etdi.
Selüloid partlayıcı deyil, lakin o, yanğınlara səbəb ola biləcək çox tez alışır, buna görə Eastman daha az alışan materialları axtarmağa başladı. Asetil qrupları nitro qrupları yerinə sellüloza daxil edildikdə, nəticədə əldə edilən məhsul nitroselüloz kimi plastik olaraq qaldı, lakin artıq alışan deyildi. 1924-cü ildən selüloz asetat filmləri kinofilmlərin istehsalında istifadə olunmağa başladı, çünki inkişaf etməkdə olan kino sənayesi sellüloid əvəzedicisinə xüsusilə ciddi ehtiyac duyurdu.
Yüksək molekulyar çəkili təbii birləşmələri öyrənməklə kimyaçılar təkcə onların sintetik analoqlarını əldə etməyə deyil, həm də yeni birləşmə növlərini kəşf etməyə ümid edirdilər. Nəhəng molekulların sintezi üsullarından biri də budur monomerlərin polimerləşməsi(monomer molekulları bir-biri ilə və ya digər maddələrin molekulları ilə reaksiyaya girərək polimer əmələ gətirə bilən maddədir).
Monomerlərin nəhəng bir molekula birləşdirilməsi üsulu ən azı etilen C 2 H 4 nümunəsindən istifadə etməklə izah edilə bilər. İki etilen molekulunun struktur düsturlarını yazaq:
Təsəvvür edək ki, bir hidrogen atomu bir molekuldan digərinə keçib, nəticədə bu molekulda qoşa bağ əvəzinə sərbəst tək bağ yaranır. Hidrogenin ayrıldığı ilk molekulda da sərbəst bağ meydana gəldi. Buna görə də bu iki molekul bir-biri ilə əlaqə saxlaya bilir.
Belə bir molekulda ilkin etilen molekulu kimi artıq dörd karbon atomu və bir qoşa bağ var. Buna görə də, bu molekul başqa bir etilen molekulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, hidrogen atomunun yerdəyişməsi və ikiqat bağın qırılması da baş verə bilər. Nəticədə molekulda altı karbon atomu və bir cüt bağ olacaq. Bu yolla ardıcıl olaraq səkkiz, on və ya daha çox karbon atomu olan bir molekul əldə edilə bilər. Əslində, bu yolla demək olar ki, istənilən uzunluqdakı molekulları əldə etmək mümkündür.
Amerikalı kimyaçı Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) tropik həşəratların müəyyən növləri tərəfindən ifraz olunan mumlu maddə olan shellacın əvəzini axtarırdı. Bu məqsədlə ona yapışqan qatranabənzər maddənin məhlulu lazım idi. Baekeland fenol və formaldehidi polimerləşdirməklə və həlledici tapa bilmədiyi bir polimer əldə etməklə başladı. Bu fakt onu belə bir möhkəm, praktiki olaraq həll olunmayan və məlum oldu ki, keçirici olmayan polimerin qiymətli material ola biləcəyi fikrinə vadar etdi. Məsələn, ondan maşınlarda asanlıqla emal oluna bilən hissələri tökmək olar. 1909-cu ildə Baekeland əldə etdiyi material haqqında məlumat verdi və onu çağırdı bakelit. Bu fenol-formaldehid qatranı bir sıra xüsusiyyətlərinə görə üstün olmayan ilk sintetik plastik idi.
Sintetik liflər də tətbiq tapmışdır. Bu istiqamətə amerikalı kimyaçı Wallace Hume Carothers (1896-1937) rəhbərlik edirdi. Amerikalı kimyaçı Julius Artur Newland (1878-1936) ilə birlikdə rezinlə əlaqəli elmi araşdırmalar apardı. elastomerlər. Onun işinin nəticəsi 1932-ci ildə qəbz oldu. neopren- sintetik kauçuklardan biridir.
Karoters polimerlərin tədqiqini davam etdirərək diamin və dikarbon turşularının qarışığını polimerləşdirməyə cəhd etdi və lifli polimer əldə etdi. Bu polimerin uzun molekulları ipək zülalındakı peptid bağlarına bənzər atom birləşmələrini ehtiva edir (“Zülallar” bölməsinə baxın). Bu lifləri çıxararaq, bu gün dediyimiz şeyi əldə edirik neylon. Carothers bu işi onun vaxtından əvvəl ölümündən əvvəl tamamladı. İkinci Dünya Müharibəsinin başlaması kimyaçıları Karotersin kəşfini müvəqqəti olaraq unutmağa məcbur etdi. Lakin müharibə başa çatdıqdan sonra neylon ipəyi sıxışdırmağa başladı və tezliklə onu əvəz etdi (xüsusən də corab istehsalında).
İlk sintetik polimerlər, bir qayda olaraq, təsadüfən, sınaq və səhv yolu ilə əldə edilmişdir, çünki o dövrdə nəhəng molekulların quruluşu və polimerləşmə mexanizmi haqqında çox az şey məlum idi. Polimerlərin quruluşunu ilk dəfə öyrənən alman kimyaçısı Hermann Ştaudinger (1881-1965) olub və bu sahədə çox işlər görüb. Ştaudinqer bir çox yüksək molekullu təbii və süni maddələrin quruluşunun ümumi prinsipini açmağa, onların tədqiqi və sintezi yollarını göstərməyə nail olmuşdur. Ştaudinqerin işi sayəsində məlum oldu ki, monomerlərin bir-birinə əlavə edilməsi təsadüfi baş verə bilər və gücü xeyli aşağı olan budaqlanmış zəncirlərin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər.
Xətti, şaxələnməmiş polimerlərin əldə edilməsi yolları üçün intensiv axtarışlar başladı. Və 1953-cü ildə alman kimyaçısı Karl Ziegler (1898-1973) müntəzəm quruluşlu polietilen istehsal edən məşhur titan-alüminium katalizatorunu kəşf etdi.
İtalyan kimyaçısı Giulio Natta (1903-1979) Ziegler katalizatorunu modifikasiya edərək, sintetik yüksək molekullu birləşmələrin yeni sinfini - stereo-regular polimerləri istehsal etmək üçün bir üsul hazırladı. İstənilən xassələrə malik polimerlərin alınması üsulu işlənib hazırlanmışdır.
Yeni sintetik məhsulların istehsalı üçün lazım olan əsas üzvi birləşmələrin əsas mənbələrindən biri yağ. Bu maye qədim zamanlardan məlumdur, lakin ondan çoxlu miqdarda istifadə etmək üçün nəhəng yeraltı yataqlardan nefti çıxarmaq üsulunu kəşf etmək lazım idi. Amerikalı ixtiraçı Edvin Laurentian Drake (1819-1880) ilk dəfə 1859-cu ildə neft quyularının qazılmasına başlamışdır. Bir əsr sonra neft üzvi birləşmələrin, istilik və enerjinin əsas mənbəyinə çevrildi.
Üzvi məhsulların daha vacib mənbəyi kömürdür, baxmayaraq ki, daxili yanma mühərrikləri dövründə biz bunu unutmağa meyl edirik. Rus kimyaçısı Vladimir Nikolayeviç İpatiev (1867-1952) əsrin əvvəllərində neft və kömür qatranının tərkibində olan mürəkkəb karbohidrogenləri öyrənməyə, xüsusən də onların yüksək temperaturda baş verən reaksiyalarını öyrənməyə başladı. Alman kimyaçısı Fridrix Karl Rudolf Bergius (1884-1949), İpatievin məlumatlarından istifadə edərək, 1912-ci ildə benzin istehsal etmək üçün kömür və neftin hidrogenlə təmizlənməsi üçün praktiki üsullar işləyib hazırladı.
Ancaq dünya ehtiyatları qalıq yanacaq(kömür plus neft) məhduddur və əvəzedilməzdir. Bütün proqnozlar, qalıq yanacaq ehtiyatlarının tükənəcəyi bir günün gələcəyini və bu günün çox da uzaqda olmadığını, xüsusən də dünya əhalisinin sürətlə artması və deməli, enerjiyə tələbatın artdığını göstərir.
Rusiya Federasiyasının Təhsil və Elm Nazirliyi
federal dövlət muxtar təhsil müəssisəsi
ali peşə təhsili
“Milli tədqiqat
TOMSK POLİTEXNIK UNİVERSİTETİ"
Təbii Sərvətlər İnstitutu
Tədris istiqaməti (ixtisas) Kimya texnologiyası
Yanacağın kimyəvi texnologiyası və kimyəvi kibernetika kafedrası
İnşa
Abstrakt adı:
“ Təbii polimerlər, ətrafımızdakı polimerlər”
“Mühəndisliyə giriş” fənni üzrə
Tələbələr tərəfindən tamamlandı gr. 2D42 Nikonova Nyurguyaana
Prokopçuk Kristina
Dayanova Regina
Abstrakt qəbul edildi:
Moises O. E.
(İmza)
2014
(hesabatın yoxlanılma tarixi)
Tomsk 2014
1.Giriş………………………………………………………………………………………..2
2. Polimer anlayışı və təsnifatı ……………………………………………….3
3. Pulpa…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3.
4. Nişasta…………………………………………………………………………………………………………5
5. Qlütin……………………………………………………………………………………………………………..6
6. Kazein…………………………………………………………………………………………………………6
7. Rezin……………………………………………………………………………………………………………….7
8. Rezin…………………………………………………………………………………………………………7
9. Sintetik polimerlər……………………………………………………………9
10.Properties və ən vacib xüsusiyyətlər ...................................................
11. Kimyəvi reaksiyalar………………………………………………………………………….11
12. Qəbz…………………………………………………………………………………………………………12
13. Kənd təsərrüfatında polimerlər………………………………………………………..12
14. Sənayedə polimerlər………………………………………………………….14
Giriş
“Polimerizm” termini 1833-cü ildə İ.Berzelius tərəfindən eyni tərkibə malik olan maddələrin (polimerlərin) müxtəlif molekulyar çəkilərə malik olduğu, məsələn, etilen və butilen, oksigen və ozon kimi izomerizmin xüsusi növünü təyin etmək üçün elmə daxil edilmişdir. Termin bu məzmunu polimerlər haqqında müasir fikirlərə uyğun gəlmirdi. "Əsl" sintetik polimerlər o dövrdə hələ məlum deyildi.
Göründüyü kimi, bir sıra polimerlər hələ 19-cu əsrin birinci yarısında hazırlanmışdır. Bununla belə, kimyaçılar daha sonra adətən polimerləşməni və polikondensasiyanı boğmağa çalışırdılar ki, bu da əsas kimyəvi reaksiya məhsullarının “resinizasiyasına”, yəni əslində polimerlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur (polimerlər hələ də çox vaxt “qatranlar” adlanır). Sintetik polimerlər haqqında ilk qeydlər 1838 (poliviniliden xlorid) və 1839 (polistirol),
Polimer kimyası yalnız A.M.Butlerovun kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinin yaradılması ilə əlaqədar yaranmışdır. A.M.Butlerov polimerləşmə reaksiyalarında təzahür edən molekulların quruluşu və nisbi sabitliyi arasındakı əlaqəni tədqiq etmişdir. Polimerlər elmi öz gələcək inkişafını əsasən bir çox ölkələrin aparıcı alimlərinin (Q. Buşarda, V. Tilden, alman alimi K. Harris, İ. L. Kondakov, S. V. Lebedev) iştirak etdiyi rezin sintezi üsullarının intensiv axtarışı sayəsində əldə etmişdir. və qeyriləri ). 30-cu illərdə sərbəst radikal və ion polimerləşmə mexanizmlərinin mövcudluğu sübut edilmişdir. Polikondensasiya haqqında fikirlərin inkişafında V.Karotersin əsərləri böyük rol oynamışdır.
20-ci əsrin 20-ci illərinin əvvəllərindən polimerlərin quruluşu haqqında nəzəri fikirlər də inkişaf edir.İlkin olaraq belə hesab edilirdi ki, sellüloza, nişasta, kauçuk, zülal kimi biopolimerlər, eləcə də onlara oxşar bəzi sintetik polimerlər. xassələri (məsələn, poliizopren), kovalent olmayan bağlar ("kiçik bloklar" nəzəriyyəsi) səbəbindən məhlulda kolloid təbiət komplekslərinə birləşmək üçün qeyri-adi qabiliyyəti olan kiçik molekullardan ibarətdir. Polimerlərin makromolekullardan, qeyri-adi böyük molekulyar çəkiyə malik hissəciklərdən ibarət maddələr kimi prinsipcə yeni konsepsiyasının müəllifi Q.Ştaudinger olmuşdur. Bu alimin ideyalarının qələbəsi bizi polimerləri kimya və fizikada keyfiyyətcə yeni tədqiqat obyekti hesab etməyə məcbur etdi.
Polimer anlayışı və təsnifatı
Polimerlər- molekulları (makromolekullar) çoxlu sayda təkrar qruplardan (monomer vahidlərindən) ibarət olan yüksək molekulyar çəkiyə malik kimyəvi birləşmələr (bir neçə mindən çox milyonlara qədər). Makromolekulları təşkil edən atomlar bir-biri ilə əsas və (və ya) koordinasiya valentlik qüvvələri ilə bağlanır.
Təsnifat.
Mənşəyinə görə polimerlər aşağıdakılara bölünür:
təbii (biopolimerlər), məsələn, zülallar, nuklein turşuları, təbii qatranlar
sintetik, məsələn, polietilen, polipropilen, fenol-formaldehid qatranları.
Çapda istifadə olunan təbii polimerlərə aşağıdakılar daxildir: polisaxaridlər (selüloz nişastası, saqqız), küknar, qlütin, kazein, albumin), polidienlər (rezin).
Sellüloza
Sellüloza və ya lif (latınca “cellulula” – hüceyrə sözündəndir) təbiətdə geniş yayılmışdır. Sellüloza bütün bitkilərin (bitki hüceyrələrinin) dəstəkləyici toxumasını təşkil edən üzvi mənşəli güclü lifli maddədir.
Sellülozanın fiziki xassələri
Selüloz lifləri ağlığı, elastikliyi, gücü, elastikliyi ilə fərqlənir, yəni. yüksək mexaniki gərginlik, suda və üzvi həlledicilərdə həll olunmaması və infuziya altında belə məhv edilmədən geri dönüşlü deformasiya qabiliyyəti.
Sellüloza məhv edilmədən 150 ° -ə qədər istiliyə davam edə bilər; daha yüksək temperaturda sellülozun depolimerləşməsi və bununla əlaqədar olaraq güc itkisi müşahidə edilir, 270° və yuxarıda isə termal parçalanma parçalanma məhsullarının: sirkə turşusu, metil spirti, ketonların, qalanları isə qatran və kömürün ayrılması ilə başlayır.
Sellüloza lifinin quruluşu.
Hər bir bitki lifi, məsələn, pambıq, kətan, ağac və s., qabığı əsasən sellülozadan ibarət olan bir hüceyrədir. Lifin içərisində bir kanal var - hava və nəmin nüfuz etməsi üçün əlçatan bir kapilyar. Texniki sellüloz liflərinin orta uzunluğu 2,5-3 mm (ladin, şam, ağcaqayın, qovaq) və 20-25 mm (kətan, pambıq, çətənə) diametri 25 mikrondur.
Selüloz bitki lifi fibrilyar quruluşa malikdir. Fibrillər ip kimi, elementar rulon pəncərələrdir - 50 µm uzunluğunda və 0,1-0,4 µm diametrdə hidrogen bağları ilə bir-birinə möhkəm bağlanmış sellüloza molekulları paketləri. Çox güman ki, sellüloza lifin daxili kanalı (kapilyar) ətrafında daha sıx və onun xarici təbəqələrində daha boş yerləşmiş nizamlı saplar sistemi - fibrillər əmələ gətirir. Fibrillər arasındakı boşluqlarda miselülozlar və liqnin var və onların tərkibi hüceyrə quruluşunun daxili təbəqələrindən xarici təbəqələrə qədər artır. Sellülozanın hüceyrələrarası boşluqları əsasən liqninlə doldurulur.
Sellülozanın əsas mənbəyi ağacdır... Ağac ağacların daxili hissəsidir, qabığın altında yatan və ağac gövdəsinin əmələ gəldiyi əsas bitki toxumasını təşkil edir.
Böyüyən ağacın canlı hüceyrəsi sellüloz qabığa (divarlara), protoplazma ilə dolu daxili boşluğa və nüvəyə malikdir. Canlı hüceyrə kambium təbəqəsində, qabıq altında, böyüyən ağacda ildən-ilə böyüməyə və yeni ağac birləşmələri əmələ gətirməyə qadirdir.
Canlı hüceyrələr zamanla lignfikasiyaya məruz qalır, nəticədə onların tam ölümünə və ya lignfikasiyasına səbəb olur. Hüceyrə lignifikasiyası əsasən onun tərkibində liqninin görünməsi nəticəsində baş verir. Ağac belə ölü hüceyrələrin 90-95% -dən ibarətdir - protoplazmadan və nüvədən məhrum, lakin bölünməyə qadir olan, daxili boşluğu hava və su ilə dolu olan liflər.
Sellülozanın kimyəvi quruluşu və xassələri. Sellüloza karbohidrat sinfinə aid olan təbii polisaxarid polimerdir. Selülozanın nəhəng molekulu (makromolekulu) dəfələrlə təkrarlanan struktur vahidlərdən - β-qlükoza qalıqlarından (O6H10O5) qurulur. N sayı və ya polimerləşmə əmsalı, bir struktur vahidinin - β-qlükoza qalığının - sellüloza makromolekulunda neçə dəfə təkrarlandığını göstərir və buna görə də molekulyar zəncirin uzunluğunu (molekulun uzunluğu) xarakterizə edir və onun molekulyar çəkisini əvvəlcədən müəyyənləşdirir.
Müxtəlif mənşəli sellülozun polimerləşmə əmsalı müxtəlifdir. Belə ki, ağac sellülozu üçün 3000, pambıq üçün - 12,000, kətan üçün - 36,000 (təxminən). Bu, pambıq və kətan liflərinin ağac selüloz lifləri ilə müqayisədə böyük gücünü izah edir.
Qələvi selüloz sellülozanı natrium hidroksid məhlulu ilə müalicə etməklə əldə edilir. Bu zaman spirt hidroksillərinin hidrogen atomları qismən və ya tamamilə natrium atomları ilə əvəz olunur. Qələvi selüloz, lifli quruluşunu itirmədən, selüloz efirlərinin, məsələn, karboksimetilselülozun istehsalında istifadə olunan artan kimyəvi aktivliklə xarakterizə olunur.
Karboksimetilselüloz (CMC) sellüloza və qlikolik turşunun efiridir. Karboksimetilselülozun istehsalının sənaye üsulu qələvi sellülozun monoxloroasetik turşu ilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır.
Hemiselülozlar selüloz və nişasta arasında xaçdır. Onlar həmçinin polisaxaridlərdir. Hemiselüloz molekulları monosaxarid qalıqlarından qurulur: mannoz (heksoza) və ksiloza (pentoza). Hemiselülozların lifli quruluşu yoxdur. Onlar bitkilər üçün ehtiyat qida kimi xidmət edir və onları infeksiyalardan qoruyur. Hemisellülozlar suda şişir və hətta çox seyreltilmiş turşularla nisbətən asanlıqla hidrolizə olunur, 18,5% qələvidə həll olunur. Hemiselülozlar kağız istehsalı üçün istifadə olunan sellülozun zərərli çirkləri deyil. Əksinə, hemiselülozların yüksək tərkibi olan ağac sellülozunu üyütmək asandır və ondan hazırlanmış kağızın gücü (xüsusilə səthlər) artmışdır, çünki hemiselülozlar çox yaxşı təbii ölçü agentidir.
Liqnin kimyəvi cəhətdən qeyri-sabit maddədir: işığın, rütubətin, oksigenin, havanın və istiliyin təsiri altında liqnin məhv olur, nəticədə bitki lifləri gücünü itirir və qaralır. Liqnin, selülozdan fərqli olaraq, seyreltilmiş turşularda və qələvilərdə həll olunur. Odun, saman, qamış və digər bitki toxumalarından sellülozun alınması üsulları liqninin bu xüsusiyyətinə əsaslanır. Liqninin strukturu çox mürəkkəbdir və hələ kifayət qədər öyrənilməmişdir; Məlumdur ki, liqnin təbii polimerdir, onun struktur vahidi çox reaktiv aromatik spirtin - β-oksikoniferilin qalığıdır.
Polimerlər yüksək mol olan kimyəvi birləşmələrdir. molekulları (makromolekullar) çox sayda təkrar qrupdan (monomer vahidlərindən) ibarət olan kütlə (bir neçə mindən çox milyona qədər). Makromolekulları təşkil edən atomlar bir-biri ilə əsas və (və ya) koordinasiya valentlik qüvvələri ilə bağlanır.
Mənşəyinə görə polimerlər təbii (biopolimerlər), məsələn, zülallar, nuklein turşuları, təbii qatranlar və sintetik, məsələn, polietilen, polipropilen, fenol-formaldehid qatranlarına bölünür. Atomlar və ya atom qrupları makromolekulda aşağıdakı formada yerləşə bilər: açıq zəncir və ya uzanmış dövrlər ardıcıllığı (xətti polimerlər, məsələn, təbii kauçuk); şaxələnmiş zəncirlər (şaxələnmiş polimerlər, məsələn, amilopektin), üç ölçülü şəbəkələr (çarpaz bağlı polimerlər, məsələn, müalicəvi epoksi qatranları). Molekulları eyni monomer vahidlərindən ibarət olan polimerlərə homopolimerlər (məsələn, polivinilxlorid, polikaproamid, sellüloza) deyilir. kimyəvi polimer sintetik supramolekulyar
Eyni kimyəvi tərkibli makromolekullar müxtəlif məkan konfiqurasiyalı vahidlərdən tikilə bilər. Makromolekullar eyni stereoizomerlərdən və ya müəyyən dövriliklə zəncirdə bir-birini əvəz edən müxtəlif stereoizomerlərdən ibarətdirsə, polimerlər stereorequlyar adlanır.
Makromolekullarında bir neçə növ monomer vahidi olan polimerlərə kopolimerlər deyilir. Hər növ vahidlərin makromolekulda bir-birini əvəz edən kifayət qədər uzun davamlı ardıcıllıqlar əmələ gətirdiyi sopolimerlərə blok kopolimerlər deyilir. Bir kimyəvi strukturun makromolekulunun daxili (qeyri-terminal) halqalarına başqa bir quruluşun bir və ya bir neçə zəncirləri bağlana bilər. Belə sopolimerlərə qraft kopolimerləri deyilir.
Vahidin hər və ya bəzi stereoizomerlərinin bir makromolekul daxilində bir-birini əvəz edən kifayət qədər uzun davamlı ardıcıllıqlar əmələ gətirdiyi polimerlərə stereoblok kopolimerlər deyilir.
Əsas (əsas) zəncirin tərkibindən asılı olaraq polimerlər aşağıdakılara bölünür: əsas zəncirində müxtəlif elementlərin atomları olan, ən çox karbon, azot, silikon, fosfor və homozəncir olan, əsas zənciri qurulmuş olan heterozəncir. eyni atomlardan. Homozəncirli polimerlərdən ən çox yayılanı əsas zəncirləri yalnız karbon atomlarından, məsələn, polietilen, polimetilmetakrilat, politetrafloroetilendən ibarət olan karbon zəncirli polimerlərdir. Heterozəncirli polimerlərə misal olaraq poliesterlər (polietilentereftalat, polikarbonatlar), poliamidlər, sidik cövhəri-formaldehid qatranları, zülallar və bəzi orqanosilikon polimerləri göstərmək olar. Makromolekulları karbohidrogen qrupları ilə birlikdə qeyri-üzvi elementlərin atomlarını ehtiva edən polimerlərə orqanoelement deyilir. Ayrı bir polimer qrupu qeyri-üzvi polimerlərdən, məsələn, plastik kükürddən, polifosfonitril xloriddən əmələ gəlir.
Xüsusiyyətlər və ən vacib xüsusiyyətlər. Xətti polimerlər müəyyən fiziki-kimyəvi və mexaniki xassələrə malikdir. Bu xassələrdən ən mühümləri: yüksək möhkəmlikli anizotrop yüksək oriyentasiyalı liflər və plyonkalar əmələ gətirmə qabiliyyəti, böyük, uzunmüddətli geri dönən deformasiyalara məruz qalma qabiliyyəti; həll edilməzdən əvvəl yüksək elastik bir vəziyyətdə şişmə qabiliyyəti; məhlulların yüksək özlülüyü. Bu xüsusiyyətlər dəsti makromolekulların yüksək molekulyar çəkisi, zəncir quruluşu və elastikliyi ilə bağlıdır. Xətti zəncirlərdən budaqlanmış, seyrək üçölçülü şəbəkələrə və nəhayət, sıx mesh strukturlara keçdikdə, bu xüsusiyyətlər dəsti getdikcə daha az ifadə edilir. Yüksək dərəcədə çarpaz bağlanmış polimerlər həll olunmur, infuziya olunur və yüksək elastik deformasiyalara dözmür.
Polimerlər kristal və amorf vəziyyətdə ola bilər. Kristallaşma üçün zəruri şərt makromolekulun kifayət qədər uzun hissələrinin qanunauyğunluğudur. Kristal polimerlərdə növü əsasən polimer materialının xassələrini təyin edən müxtəlif supramolekulyar strukturlar (fibrillər, sferulitlər, monokristallar) görünə bilər.Kristallaşmamış (amorf) polimerlərdə supramolekulyar strukturlar kristal olanlara nisbətən daha az ifadə edilir.
Kristallaşmamış polimerlər üç fiziki vəziyyətdə ola bilər: şüşəli, yüksək elastik və özlü. Şüşəvari vəziyyətdən yüksək elastik vəziyyətə keçid temperaturu aşağı (otaqdan aşağı) olan polimerlərə elastomerlər, yüksək temperaturlulara isə plastiklər deyilir. Makromolekulların kimyəvi tərkibindən, quruluşundan və nisbi düzülüşündən asılı olaraq polimerlərin xassələri çox geniş hüdudlarda dəyişə bilər. Beləliklə, çevik karbohidrogen zəncirlərindən qurulmuş 1,4.-cispolybutadien, təxminən 20 ° C temperaturda -60 ° C temperaturda şüşəli vəziyyətə çevrilən elastik materialdır; Təxminən 20 ° C temperaturda daha sərt zəncirlərdən tikilmiş polimetil metakrilat, yalnız 100 ° C-də yüksək elastik bir vəziyyətə çevrilən bərk şüşəli bir məhsuldur. Molekullararası hidrogen bağları ilə bağlanmış çox sərt zəncirlərə malik polimer olan sellüloza, ümumiyyətlə parçalanma temperaturundan əvvəl yüksək elastik vəziyyətdə mövcud ola bilməz.
Polimerlərin xassələrində böyük fərqlər, hətta makromolekulların strukturunda olan fərqlər ilk baxışdan kiçik olsa belə müşahidə oluna bilər. Beləliklə, stereoregular polistirol ərimə nöqtəsi təxminən 235 ° C olan kristal bir maddədir, qeyri-stereoregular polistirol isə ümumiyyətlə kristallaşa bilmir və təxminən 80 ° C temperaturda yumşalır.
Polimerlər aşağıdakı əsas reaksiya növlərinə daxil ola bilərlər: makromolekullar arasında kimyəvi bağların yaranması (sözdə çarpaz birləşmə), məsələn, rezinlərin vulkanizasiyası və dərinin aşılanması zamanı; makromolekulların ayrı, daha qısa fraqmentlərə parçalanması, polimerlərin yan funksional qruplarının əsas zəncirə təsir etməyən aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələrlə reaksiyaları (polimer-analoq çevrilmələr deyilən); bir makromolekulun funksional qrupları arasında baş verən molekuldaxili reaksiyalar, məsələn, molekuldaxili siklləşmə. Çarpaz əlaqə çox vaxt məhv ilə eyni vaxtda baş verir. Polimer-analoq çevrilmələrə misal olaraq polivinil spirtinin əmələ gəlməsinə səbəb olan politil asetatın sabunlaşmasıdır. Polimerlərin aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələrlə reaksiya sürəti çox vaxt sonuncunun polimer fazasına diffuziya sürəti ilə məhdudlaşır. Bu, ən çox çarpaz bağlanmış polimerlərdə aydın görünür. Makromolekulların aşağı molekulyar maddələrlə qarşılıqlı təsir sürəti çox vaxt reaksiya verən vahidə nisbətən qonşu bölmələrin təbiətindən və yerləşdiyi yerdən əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Eyni şey eyni zəncirə aid olan funksional qruplar arasında molekuldaxili reaksiyalara da aiddir.
Polimerlərin bəzi xüsusiyyətləri, məsələn, həll olma qabiliyyəti, özlülük qabiliyyəti, sabitlik, makromolekullarla reaksiya verən az miqdarda çirklərin və ya əlavələrin təsirinə çox həssasdır. Beləliklə, xətti polimeri həll olunandan tamamilə həll olmayana çevirmək üçün hər makromolekulda 1-2 çarpaz əlaqə yaratmaq kifayətdir.
Polimerlərin ən mühüm xüsusiyyətləri onların kimyəvi tərkibi, molekulyar çəkisi və molekulyar çəkisinin paylanması, makromolekulların budaqlanma dərəcəsi və elastikliyi, stereoregularlik və s. Polimerlərin xassələri əhəmiyyətli dərəcədə bu xüsusiyyətlərdən asılıdır.
Təbii polimerlər canlı orqanizmlərin hüceyrələrində biosintez prosesi zamanı əmələ gəlir. Ekstraksiya, fraksiya yağışı və digər üsullardan istifadə edərək, onları bitki və heyvan materiallarından təcrid etmək olar. Sintetik polimerlər polimerləşmə və polikondensasiya yolu ilə istehsal olunur. Karbozəncirli polimerlər adətən bir və ya bir neçə çoxsaylı karbon rabitəsi olan monomerlərin və ya tərkibində qeyri-sabit karbosiklik qruplar olan monomerlərin (məsələn, siklopropan və onun törəmələrindən) polimerləşməsi yolu ilə sintez olunur.Heterozəncirli polimerlər polikondensasiya yolu ilə, eləcə də tərkibində monomerlərin çoxsaylı polimerləşməsi ilə əldə edilir. karbon elementinin bağları (məsələn, C=O, C=N, N=C=O) və ya zəif heterosiklik qruplar.
Bu gün kənd təsərrüfatında polimer materialların istifadəsinin ən azı dörd əsas sahəsi haqqında danışmaq olar. İstər yerli, istərsə də dünya praktikasında birinci yer filmlərə məxsusdur. Sahələrdə perforasiya olunmuş malçlama plyonkasının tətbiqi sayəsində bəzi bitkilərin məhsuldarlığı 30%-ə qədər yüksəlir, yetişmə müddəti 10-14 gün sürətlənir.
Yaranan su anbarlarının su yalıtımı üçün polietilen filmin istifadəsi saxlanılan nəm itkilərinin əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmasını təmin edir. Sentin, silosun və kobud yemin plyonka ilə örtülməsi onların əlverişsiz hava şəraitində belə daha yaxşı saxlanmasını təmin edir. Lakin kənd təsərrüfatında film polimer materiallarının istifadəsinin əsas sahəsi film istixanalarının tikintisi və istismarıdır. Hal-hazırda eni 16 m-ə qədər plyonka təbəqələrinin istehsalı texniki cəhətdən mümkün olmuşdur və bu, əsas eni 7,5-ə qədər və uzunluğu 200 m-ə qədər olan plyonkalı istixanalar tikməyə imkan verir.Belə istixanalarda bütün kənd təsərrüfatı iş mexanikləşdirilmiş şəkildə həyata keçirilə bilər; Üstəlik, bu istixanalar bütün il boyu məhsul yetişdirməyə imkan verir. Soyuq havalarda 60-70 sm dərinliyə qədər torpağa basdırılmış polimer borulardan istifadə edilməklə istixanalar yenidən qızdırılır.
Bu növ istixanalarda istifadə olunan polimerlərin kimyəvi quruluşu baxımından polietilen, plastikləşdirilməmiş polivinilxlorid və daha az dərəcədə poliamidlərin üstünlük təşkil etdiyini qeyd etmək olar. Polietilen filmlər daha yaxşı işıq ötürülməsi, daha yaxşı güc xüsusiyyətləri, lakin zəif hava müqaviməti və nisbətən yüksək istilik itkisi ilə xarakterizə olunur. Onlar yalnız 1-2 mövsüm üçün düzgün xidmət edə bilərlər. Poliamid və digər filmlər hələ də nisbətən nadir hallarda istifadə olunur.
Kənd təsərrüfatında polimer materialların istifadəsinin digər iki əsas sahəsi tikinti, xüsusilə heyvandarlıq binaları və maşınqayırmadır.
İstifadə olunmuş sulfit mayelərində 38 ° C temperaturda xüsusi fermentatorlarda mikrobların xüsusi mədəniyyəti yetişdirilir, orada ammonyak əlavə edilir. Yem zülalının məhsuldarlığı 50-55% təşkil edir; donuz və quş əti tərəfindən iştahla yeyilir.
Ənənəvi olaraq, bir çox idman tədbirləri ot meydançalarında keçirilir. Futbol, tennis, kroket... Təəssüf ki, idmanın dinamik inkişafı, qapıda və ya torda pik yüklənmələr otun bir yarışdan digərinə böyüməyə vaxtı olmamasına gətirib çıxarır. Bağbanların heç bir hiyləsi bunun öhdəsindən gələ bilməz. Təbii ki, belə yarışları, məsələn, asfalt səthlərdə də keçirmək olar, bəs ənənəvi idman növləri haqqında nə demək olar? Sintetik materiallar köməyə gəldi. 1/40 mm (25 mikron) qalınlığında poliamid plyonka 1,27 mm enində zolaqlara kəsilir, dartılır, bükülür və sonra otları təqlid edən yüngül, həcmli kütlə əldə etmək üçün bir-birinə bağlanır. Yanğının qarşısını almaq üçün polimerə vaxtından əvvəl yanğın gecikdiricilər əlavə edilir və elektrik qığılcımlarının idmançıların ayaqları altına düşməsinin qarşısını almaq üçün antistatik agent istifadə olunur. Sintetik ot döşəmələri hazırlanmış bazaya yapışdırılır - sonra ot meydançası və ya futbol meydançası və ya digər idman meydançası hazırdır. Oyun sahəsinin ayrı-ayrı hissələri köhnəldikcə, onları eyni texnologiya və eyni yaşıl rəngdən istifadə edərək hazırlanmış yeni ayaqaltılarla əvəz etmək olar.
Təəccüblü deyil ki, bu sənaye ölkəmizdə istehsal olunan demək olar ki, bütün materialların, o cümlədən polimerlərin əsas istehlakçısıdır. Polimer materialların maşınqayırmada istifadəsi bütün bəşər tarixində misli görünməmiş sürətlə artır. Məsələn, 1976-cı ildə 1. ölkəmizin maşınqayırmasında 800 min ton, 1960-cı ildə isə cəmi 116 min ton plastik məmulatları istehlak edilmişdir.Maraqlıdır ki, on il bundan əvvəl ölkəmizdə istehsal olunan bütün məhsulların 37-38%-i plastik məhsullara göndərilirdi. maşınqayırma plastikləri, 1980-ci ildə isə plastiklərin istifadəsində maşınqayırmanın payı 28%-ə qədər azaldı. Və burada söhbət ondan gedir ki, ehtiyac azala bilər, amma milli iqtisadiyyatın digər sektorları polimer materiallardan kənd təsərrüfatında, tikintidə, yüngül və yeyinti sənayesində daha da intensiv istifadə etməyə başladılar.
Qeyd etmək yerinə düşər ki, son illərdə istənilən sənayedə polimer materialların funksiyası bir qədər dəyişmişdir. Getdikcə daha çox məsuliyyətli vəzifələr polimerlərə etibar edilməyə başladı. Maşın və mexanizmlərin getdikcə nisbətən kiçik, lakin struktur cəhətdən mürəkkəb və kritik hissələri polimerlərdən hazırlanmağa başladı və eyni zamanda, polimerlər getdikcə daha çox yük daşıyan maşın və mexanizmlərin böyük ölçülü bədən hissələrinin istehsalında istifadə olunmağa başladı. əhəmiyyətli yüklər. Polimerlərə xas olan başqa bir sahə, onların hər hansı digər materiallardan üstünlükləri ən aydın şəkildə təzahür edir, daxili və xarici bitirmə sahəsidir.
Polimer materialların maşınqayırmada tətbiqinin başqa bir sahəsi, xüsusi qeyd olunmağa layiqdir, metal kəsən alətlərin istehsalıdır. Güclü poladların və ərintilərin istifadəsi genişləndikcə, emal alətlərinə getdikcə daha sərt tələblər qoyulur. Burada da plastiklər alət ustasının və maşın operatorunun köməyinə gəlir. Ancaq çox yüksək sərtliyə malik adi plastiklər deyil, almazla belə rəqabət aparmağa cəsarət edənlər. Sərtlik padşahı almaz hələ taxtından endirilməsə də, işlər getdikcə yaxınlaşır. Bəzi oksidlər (məsələn, kub sirkoniya cinsindən), nitridlər, karbidlər, artıq bu gün daha az sərtlik və üstəlik daha yüksək istilik müqaviməti nümayiş etdirirlər. Problem ondadır ki, onlar hələ də təbii və sintetik almazlardan daha bahalıdırlar və bundan əlavə, onların "kral qüsuru" var - onlar əsasən kövrəkdirlər. Beləliklə, onları çatlamamaq üçün belə bir aşındırıcının hər bir taxılını, çox vaxt fenol-formaldehid qatranlarından hazırlanmış polimer qablaşdırma ilə əhatə etmək lazımdır. Buna görə də, bu gün abraziv alətlərin dörddə üçü sintetik qatranlardan istifadə etməklə istehsal olunur.
Bunlar maşınqayırma alt sektorlarında polimer materialların tətbiqi üzrə əsas tendensiyaların yalnız bir neçə nümunəsidir. Avtomobil sənayesi hazırda digər alt sektorlar arasında plastikdən istifadənin artımı baxımından birinci yeri tutur. 10 il əvvəl avtomobillərdə 7-12 növ müxtəlif plastikdən istifadə olunurdusa, 70-ci illərin sonunda bu rəqəm 30-u ötmüşdü. stirol plastikləri, polivinilxlorid və poliolefinlər tərəfindən işğal edilir. Onlar hələ də onlardan bir qədər aşağıdırlar, lakin poliuretanlar, poliesterlər, akrilatlar və digər polimerlər fəal şəkildə yetişir.
Bu günlərdə müəyyən modellərdə polimerlərdən hazırlanan avtomobil hissələrinin siyahısı bir səhifədən çox çəkəcək. Korpuslar və kabinlər, alətlər və elektrik izolyasiyası, daxili bəzəklər və bamperlər, radiatorlar və qoltuqaltılar, şlanqlar, oturacaqlar, qapılar, kapot. Üstəlik, xaricdə bir neçə fərqli şirkət artıq tam plastik avtomobillərin istehsalına başladığını elan edib. Avtomobil sənayesi üçün plastikdən istifadənin ən xarakterik meylləri, ümumiyyətlə, digər alt sektorlarda olduğu kimidir. Birincisi, bu, materiallara qənaət edir: böyük blokların və birləşmələrin tullantısız və ya az tullantılı qəliblənməsi. İkincisi, yüngül və yüngül polimer materialların istifadəsi sayəsində avtomobilin ümumi çəkisi azalır ki, bu da onun istismarı zamanı yanacağa qənaət edilməsi deməkdir. Üçüncüsü, vahid vahid kimi hazırlanmış plastik hissələrin blokları montajı əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdırır və əməyə qənaət edir.
Yeri gəlmişkən, eyni üstünlüklər aviasiya sənayesində polimer materialların geniş istifadəsini stimullaşdırır. Məsələn, təyyarə qanadının istehsalında alüminium ərintini qrafit plastiklə əvəz etmək hissələrin sayını 47-dən 14-ə, bərkidiciləri 1464-dən 8 boltlara, çəkisini 22% və dəyərini 25% azaltmağa imkan verir. Eyni zamanda, məhsulun təhlükəsizlik marjası 178% təşkil edir. Vertolyot qanadları və reaktiv mühərrik ventilyatorlarının qanadlarının alüminosilikat lifləri ilə doldurulmuş polikondensasiya qatranlarından hazırlanması tövsiyə olunur ki, bu da güc və etibarlılığı qoruyarkən təyyarənin çəkisini azaldır. 2047188 saylı ingilis patentinə əsasən, təyyarələrin və ya helikopterlərin rotor qanadlarının daşıyıcı səthlərinin qalınlığı cəmi 0,65 mm olan poliuretan təbəqəsi ilə örtülməsi onların yağış eroziyasına qarşı müqavimətini 1,5-2 dəfə artırır. İlk İngilis-Fransız səsdən sürətli sərnişin təyyarəsi olan Concorde-un konstruktorları qarşısında ciddi tələblər qoyulmuşdu. Atmosferlə sürtünmənin təyyarənin xarici səthini 120-150°C-ə qədər qızdıracağı hesablanmış və eyni zamanda onun ən azı 20.000 saat eroziyaya məruz qalmaması tələb edilmişdir. Problemin həlli təyyarənin mühafizəsini nazik bir floroplastik filmlə örtməklə tapıldı.