полимеры в нашей жизни

Полимеры в нашей жизни

Производство полимеров в промышленных масштабах началось в начале 20-го века. Практически одновременно промышленность начала производить искусственные полимеры методом переработки целлюлозы и синтетические полимеры методом переработки низкомолекулярного сырья (фенола, формальдегида, стирола, винилхлорида, акрила). Одним из первых полимеров, созданным человеком на основе природных материалов, стала резина, производимая путем вулканизации каучука, и целлулоид, имеющий в основе целлюлозу.

На основании высокомолекулярных соединений изготовляют резины, волокна, пластмассы, пленки и лакокрасочные покрытия. Все ткани живых организмов представляют высокомолекулярные соединения.

Полимерные материалы находят все большее применение в производстве мебели. Моющиеся обои из пенистого материала обеспечивают одновременно уют и праздничную обстановку в помещении. Современные надежные в эксплуатации покрытия для пола, изготавливаемые из полимерных материалов, также облегчают уборку помещений.

Приблизительно 25% производимых пластмасс в самых разнообразных формах находят применение в строительстве. Неразрушающиеся прозрачные элементы, как правило из стеклопластиков, заменяют традиционные конструкции из армированного бьющегося стекла. Такие конструкции применяют, например, в строительстве теплиц, так как они не корродируют во влажной атмосфере и, кроме того, проницаемы для света. Известны пластмассовые конструкции диаметром до 43 м и высотой до 36 м, которые служат для защиты радарных установок от атмосферного влияния.

В последние годы в строительстве внедряются многослойные легкие строительные элементы для перекрытий. Так называемые сандвич-конструкции состоят из покрывающих слоев на основе алюминия, асбоцементного или жестковолокнистого полотна, которые соединены с жестким пенополиуретаном или пенополистиролом. Такие конструктивные элементы отличаются сравнительно небольшой массой, их температурная область эксплуатации простирается до 100 °С.

Свыше 30% производимых пластмасс используется в машино- и аппаратостроении в качестве конструкционных материалов. В машиностроении в центре внимания находится, конечно, экономичность изготовления элементов конструкций. Уплотнения всех видов, зубчатые колеса с осями и втулками, дисковые кулачки, осевые и радиальные колеса, элементы сцепления, подшипники скольжения, катушки зубчатых передач и многие другие профильные детали оказались весьма эффективными в эксплуатации.

В аппаратостроении, особенно для химической промышленности, значение полимеров определяется их высокой коррозионной стойкостью. При температуре до 100 °С и умеренных механических нагрузках имеются благоприятные предпосылки для замены высоколегированных сталей полимерными материалами.

Поливинилхлорид, полиэтилен высокого давления, полипропилен, полибутен, политетрафторэтилен и стеклопластики-наиболее интересные в этом отношении материалы. Для конструкций, на которые вместе с механическими нагрузками действует агрессивная среда, особенно важную роль играют стеклопластики на основе термопластичных смол.

Упаковочные пленки удовлетворяют более широким требованиям, чем традиционные материалы. Они прозрачны и на них можно печатать это обеспечивает упаковке привлекательный вид. Физиологическая инертность, так же как непроницаемость для газов и водяных паров, особенно ценятся при упаковке пищевых продуктов. Пленки бывают полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, полиамидные, из поливинилового спирта и целлофана толщиной от 20 до 200 мкм.

Другие новые возможности в упаковочной технике появились благодаря пенопластам, прежде всего пенополистиролу с плотностью 25-30 кг/м3. Новая упаковочная техника особенно ценна для транспортировки хрупких дорогих высококачественных приборов, например электронных ламп, пишущих машин, телевизионных аппаратов, так как позволяет существенно ограничить повреждения.

Теплозащитная упаковка на определенное время без дополнительных мероприятий гарантирует, что температура транспортируемых товаров, чувствительных к воздействию тепла или холода, будет поддерживаться на определенном уровне. Так, для сохранения рыбы, транспортируемой в ящиках из пенополистирола, требуется только около половины обычно необходимого льда.

Зато мусор, возникающий после использования полимерных упаковочных материалов, также породил новые проблемы. Часть его не горит, а при горении некоторых видов полимеров отщепляются ядовитые продукты. Гнить пластмассовый мусор не может.

Для полного изменения упаковочной техники требуется дальнейшее развитие этих материалов и разработка способов безопасного уничтожения образующегося пластмассового мусора.

Раньше задачу электроизоляции возлагали на керамику, фарфор и резину. Сегодня возросшие требования к электроизоляционным свойствам и необходимость снижения электрических потерь удовлетворяется почти исключительно полимерами.

В электронике высокоэкономичное массовое производство сложных деталей, особенно с учетом возрастающей их миниатюризации, создало хорошие предпосылки для внедрения термопластов.

В настоящее время полимеры вошли в каждый дом, а применение полимерных материалов охватило множество самых различных сфер, которые, казалось бы, не имеют ничего общего между собой. Каждый год растет уровень потребления полимерных материалов и спрос на них, расширяется сфера применения и рынок полимерной продукции.

Заключение

Трудно переоценить значение полимеров в нашей жизни. Они окружают нас буквально со всех сторон. Это важнейший материал, из которого сделаны постоянно используемые нами предметы. В последние годы несколько изменилась и функция полимерных материалов в любой отрасли, и способы их получения.

Рассматриваемая область постоянно развивается, за счет чего стали появляться композитные материалы. Они обходятся намного дороже полимеров, но при этом обладают исключительными физическими, химическими и механическими качествами. В ближайшее время полимерные материалы будут все также активно применяться в самых различных областях, так как альтернативы для их замены пока не существует.

Мировое производство полимеров в 2016 г. составило 270 млн. т. и возрастает в среднем на 5-6 % ежегодно. Их удельное потребление в развитых странах достигло 85-90 кг/чел. в год и продолжает увеличиваться. Жизнедеятельность общества неизбежно связана с образованием отходов на всех стадиях производства и переработки полимерных материалов.

В океанах планеты сосредоточено такое количество мусора, что можно уже говорить о новых рукотворных материках, образованных из плавающих кусков пластмасс. Этот «бульон» из пластмасс представляют угрозу всему живому.

Как отмечается в отчете Еврокомиссии, пластик составляет около 80 процентов всего морского мусора. Только в европейских водах каждый год оказывается около 150 тысяч тонн пластика. Это лишь небольшая часть из 8 миллионов тонн по всему миру. Ученые предупреждают, что такой «пластиковый суп» из мелких частиц пластика диаметром всего 5 миллиметров угрожает здоровью естественной океанической среды.

В процессе распада пластика получается своего рода суспензия. Морские обитатели, рыба и птица принимают ее за кормовые организмы, поэтому заглатывают. Так, в рыбе, пойманной у берегов Калифорнии и Индонезии, которую продают на местных рынках, были обнаружены пластмассовые отходы и текстильные волокна.

По подсчётам около 90% всех морских птиц, погибающих на берегу, умирают от того, что съедают различный пластиковый мусор, принимая его за пищу.

На настоящий момент не существует эффективных программ по очистке океана от загрязнения пластиком, и проблема усугубляется с каждым годом.

Люди научились получать полимерные материалы, но пока не научились их массово перерабатывать и использовать их так, чтобы не загрязнять окружающий нас мир. Именно эта задача стоит сейчас перед техническим прогрессом. И не смотря ни на что, можно с уверенностью сказать, что полимерам принадлежит будущее.

Источник

Полимеры в нашей жизни

Теоретические представления о строении полимеров, их классификация и применение в хозяйственной деятельности человека. Применение полиакрилатов в качестве абсорбентов. Действие полимеров на окружающую среду, вопрос об утилизации полимерного мусора.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

18-я районная научно-практическая конференция «Интеллектуалы XXI века»

Полимеры в нашей жизни

Автор: Рукавишников Александр

Абжуева Ирина Григорьевна,

1. Полимеры в жизни человека

1.1 История полимеров

1.2 Структура полимеров

1.3 Классификация и свойства полимеров

1.4 Природные и искусственные полимеры

1.5 Применение полимеров и изделия из полимеров

2. Действие полиакрилатов в качестве абсорбентов. Практическая часть

Список использованной литературы

Актуальность: Полимерные материалы в жизнедеятельности человека имеют огромное значение. Поэтому вопрос о их использовании и дальнейшей утилизации особо актуален.

Объектом работы являются полимеры

— сравнить природные и искусственные полимеры;

— рассмотреть применение полимеров в деятельности человека;

— провести опыт с полиакрилатом и сделать выводы;

полимер полиакрилат абсорбент утилизация

1.3 Классификация и свойства полимеров

По своему строению полимеры делятся на линейные, разветвленные и пространственные. Если составляющие располагаются в макромолекуле в виде открытой цепи или вытянутой в линию последовательности, то это линейные. Если они имеют разветвления в двух направлениях это разветвленные полимеры. Если в трех направлениях то это пространственные.

По составу полимеры делятся на гомополимеры и гетерополимеры. Полимерные молекулы, состоящие из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами, например, поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлоза, а состоящие из различных звеньев гетероплимеры.

В зависимости от строения полимеров они обладают различными физическими свойствами. Линейные полимеры обладают способностью образовывать высокопрочные волокна и плёнки, способные к большим, длительным деформациям они, как правило, гибкие, мягкие и тягучие.

Все разветвленные полимеры наоборот прочные и твердые.

1.4 Природные и искусственные полимеры

Природные полимеры образуются в процессе биосинтеза в клетках живых организмов и растений. С помощью специальных методов они могут быть выделены из растительного и животного сырья. Синтетические полимеры получают в результате химических реакций. В основном синтетические полимеры получают из продуктов переработки нефти и газа. На специальных заводах сначала получают составляющие, которые далее в реакции соединяются в длинные цепи.

Полимеры бывают в нескольких агрегатных состояниях: твердом, мягком и текучем как жидкость.

1.5 Применение полимеров и изделия из полимеров

Современное применение полимеров в виде веществ с особыми свойствами очень велико. К таким свойствам можно отнести лакокрасочные покрытия, получение специальных пленок, лекарственных препаратов и абсорбентов.

Как и говорили ранее полимеры могут быть и в жидком состоянии. Для этого необходимо нагреть всю массу до определенной температуры, самая распространенная температура до 200 градусов. Расплавленную массу заливают в специальную форму и охлаждают. В результате получается изделие. Таким же образом из жидкого состояния получают и тонкие волокна пропуская через специальную решетку с небольшими отверстиями.

Полимеры широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.

Однако, выпуск значительных объемов полимерных изделий способствует растущему количеству твердых отходов, поскольку полимеры используются, как правило, всего один раз и далее выбрасываются.

Проблема переработки отслуживших свой срок изделий из полимеров является глобальной, и не может быть признана сугубо технической, либо существующей для отдельных стран или территорий.

Главным недостатком всех полимерных изделий является их утилизация после применения. Мы с вами видим много мусора, который валяется в очень многих местах. Именно этот вопрос стоит перед техническим прогрессом. Люди научились получать материалы, но пока не научились его массово перерабатывать и использовать их так чтобы не загрязнять окружающий нас мир.

2. Действие полиакрилатов в качестве абсорбентов. Практическая часть

Рассмотрим действие полиакрилатов в качестве абсорбентов.

— некоторое количество данного сухого сыпучего материала высыпаем в прозрачный стакан.

— наливаем в данный стакан воды для того чтобы было примерно половина стакана

— при перемешивании данный полимер превращается в гель.

К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров получают синтетическим путем на основе простейших соединений элементов природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических превращений.

Полимеры широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта. При этом уместно отметить, что в последние годы несколько изменилась и функция полимерных материалов в любой отрасли, и способы их получения. Полимерам стали доверять все более и более ответственные задачи. Из полимеров стали изготавливать все больше относительно мелких, но конструктивно сложных и ответственных деталей машин и механизмов, и в то же время все чаще полимеры стали применяться в изготовлении крупногабаритных корпусных деталей машин и механизмов, несущих значительные нагрузки.

Список использованной литературы

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

презентация [1,8 M], добавлен 12.10.2015

Что такое полимеры и особенности развития науки о полимерах. Описание различий в свойствах высоко- и низкомолекулярных соединений. История развития производства полимеров. Технологический процесс образования, получения и распространения полимеров.

реферат [3,5 M], добавлен 12.06.2011

Молекулярное строение полимерного вещества (химическая структура), т. е. его состав и способ соединения атомов в молекуле. Предельный случай упорядочения кристаллических полимеров. Схема расположения кристаллографических осей в кристалле полиэтилена.

контрольная работа [26,4 K], добавлен 02.09.2014

Особенности строения и свойств. Классификация полимеров. Свойства полимеров. Изготовление полимеров. Использование полимеров. Пленка. Мелиорация. Строительство. Коврики из синтетической травы. Машиностроение. Промышленность.

реферат [19,8 K], добавлен 11.08.2002

Общее понятие о полимерах. Процесс получения высокомолекулярных соединений. Биосовместимые материалы и устройства. Органические, элементоорганические, неорганические полимеры. Природные органические полимеры. Применение биоклеев в неинвазивной терапии.

реферат [85,6 K], добавлен 23.04.2013

Производство искусственных волокон. Полиакрилонитрил, его получение, свойства и применение. Энергия активации суммарного процесса полимеризации акрилонитрила. Образование активного радикала в качестве инициатора. Вязкотекучее состояние полимеров.

контрольная работа [176,8 K], добавлен 26.07.2009

Физическое и химическое обоснование изменения свойств и характеристик полимеров при воздействии на них озона, исследование данных явлений на современном этапе. Методы увеличения адгезии полимеров и сферы их применения, оценка практической эффективности.

контрольная работа [1000,4 K], добавлен 28.01.2010

Источник

Проект по химии ученика 10 класса Модина Федора «Полимеры в нашей жизни».

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Полимеры в нашей жизни
Выполнил: ученик 10-го класса
Модин Фёдор
Руководитель: учитель химии и географии
Шабалина Елена Юрьевна

Описание слайда:

Актуальность
Полимерные материалы в жизнедеятельности человека имеют огромное значение. Поэтому вопрос о их использовании и дальнейшей утилизации особо актуален.

Описание слайда:

Цель работы
Изучить структуры, свойства и применение различных полимеров, а также поднять вопрос об утилизации полимерного мусора

Описание слайда:

Задачи
— сравнить природные и искусственные полимеры;
— рассмотреть применение полимеров в деятельности человека;
— провести опыт с полиакрилатом и сделать выводы;

Описание слайда:

История.
polymeres
Полимеры
Состоящий из многих частей.
О синтетических
полимерах
Первые
упоминания
Более 200 лет назад
Ряд
полимеров
В 19 веке
Возможно
Были
получены

Описание слайда:

Классификация полимеров по структуре
Составляющие располагаются в макромолекуле в виде открытой цепи или вытянутой в линию последовательности
2
Если они имеют разветвления в двух направлениях это разветвленные полимеры
3
Если они имеют разветвления в трёх направлениях это разветвленные полимеры
Пространственные
Разветвленные
Линейные

Описание слайда:

Природные и искусственные полимеры.
Получают в результате химических реакций
Природные
Синтетические
В основном синтетические полимеры получают из продуктов переработки нефти и газа
Образуются в процессе биосинтеза в клетках живых организмов и растений.
С помощью специальных методов они могут быть выделены из растительного и животного сырья.

Описание слайда:

Агрегатные состояния полимеров.
2003
2004
005
2006
0
50
Твёрдое
Мягкое
Текучие

Описание слайда:

Получение изделий из полимеров.
1
2
3
Необходимо нагреть всю массу до определенной температуры, самая распространенная температура до 200 градусов.
Расплавленную массу заливают в специальную форму и охлаждают.
В результате получается изделие.
1
3
2

Описание слайда:

Утилизация после применения
Главный недостаток

Описание слайда:

Современное применение полимеров в виде веществ с особыми свойствами очень велико. К таким свойствам можно отнести лакокрасочные покрытия, получение специальных пленок, лекарственных препаратов и абсорбентов.

Описание слайда:

Действие органических абсорбентов

Абсорбенты – это вещества, обладающие способностью абсорбции т. е. поглощения, всасывания какого-либо другого вещества из раствора всей своей массой. Я эти особые свойства рассмотрел на примере таких полимеров как полиакрилаты.

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Наливаем воду и промакиваем

Описание слайда:

Вся вода поглотилась

Описание слайда:

Вывод.
Люди научились получать необходимые материалы, и используют их повсюду, но пока не научились их массово перерабатывать и использовать их так чтобы не загрязнять окружающий нас мир.

Описание слайда:

Описание слайда:

Спасибо за внимание!

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс повышения квалификации

Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Похожие материалы

Контрольная работа по теме «Неметаллы»

Рабочий лист по химии на тему «Неметаллы»»

Рабочий лист по химии на тему «Оксиды и их классификация»

Презентация «Полезны ли сухие завтраки?»

«Полезны ли сухие завтраки?»

Урок по химии по теме: «Алюминий»

Программа внеурочной деятельности по химии

Практическая работа 6 «Решение экспериментальных задач по теме «Основные классы неорганических соединений». (8 класс)

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5221925 материалов.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В московском метро появились наклейки для потерявшихся детей

Время чтения: 1 минута

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

В России объявлены нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 2 минуты

Минобрнауки внедрит в программы вузов модуль по Великой Отечественной войне

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

Время чтения: 1 минута

РАО учредит научно-образовательный центр для подготовки научных кадров

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Полимеры в нашей жизни

Эластомеры и их сокращенные обозначения

ДСТ-30 – термоэластопласт с 30% блоков стирола.

СКДЛ – цис-полиизобутиленовый (литиевый катализатор).

СКЭП – сополимер этилена (40-70%) и пропилена.

СКЭПТ – сополимер этилена, пропилена и 1-2% несопряженного диена.

Сложно переоценить значение полимеров с точки зрения их практического применения. В современном мире практически не найдется ни одной сферы жизни человека и общества, науки и бизнеса где не применялся бы хотя бы один вид полимеров.

Наиболее активное применение полимерные материалы получили в производстве автомобилей, машин и оборудования; в авиационной и аэрокосмической индустриях; в индустрии разработки и создания медицинских аппаратов и инвентаря. Остановимся на некоторых из направлений практического использования полимерных материалов более подробно.

Применение полимеров в автомобильной индустрии

Надежность работы современного автомобиля, долговечность и комфорт его эксплуатации, а также (что важно) безопасность передвижения могут быть обеспечены только при условии применения полимерных материалов — пластмасс, резин, лаков и красок и прочее.

Из пластмасс изготовляют кузова и кабины автомобилей и их отдельные крупногабаритные детали, разнообразные малогабаритные детали конструкционного и декоративного назначения, теплоизоляционные и звукоизоляционные детали и др.

К важнейшим и наиболее материалоемким резиновым изделиям для автомобилестроения относятся шины. Большое значение в этой отрасли промышленности имеют также многочисленные резино-технические изделия, от качества которых во многом зависит надежность работы автомобиля.

Лакокрасочные материалы применяемые для грунтования и окончательной отделки металлических поверхностей, должны образовывать покрытия, которые надежно защищают металл от коррозии (см. Защитные лакокрасочные покрытия), обладают высокой твердостью, эластичностью, ударопрочностью, термо- и износостойкостью.

Применение полимеров в авиастроении

Еще одним масштабным направлением практического применения широкой гаммы полимерных материалов является индустрия разработки, производства и эксплуатации летательных аппаратов.

Целесообразность применения полимеров в указанном направлении обусловлено их легкостью, вариабельностью состава и строения и следовательно, широким диапазоном технических свойств. Тенденция к расширению границ применения полимерных материалов характерна также и для производства ракет и космических аппаратов.

Основные полимеры и сегменты использования :

Пенопласты и сотопласты;

Применение полимеров в медицине

Благодаря широкой гамме свойств и физико-химических характеристик получаемых изделий полимеры и материалы на их основе получили огромное применение в медицине.

Применение полимерных материалов с целью изготовления изделий и техники медицинского назначения позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, предметов ухода за больными, специальной посуды и различных видов упаковок для лекарств, обладающих рядом преимуществ перед аналогичными изделиями из металлов и стекла: экономичностью, в ряде случаев — повышенной стойкостью к воздействию различных сред, возможностью выпуска изделий разового использования и прочее.

Хирургия внутренних органов и тканей;

Травматология и ортопедия;

Применение полимеров в функциональных узлах хирургических аппаратов.

Применение полимеров в пищевой промышленности

Пожалуй самым известным для массового потребителя является вопрос использования полимеров для нужд пищевой промышленности.

Следует отметить, что полимеры в пищевой промышленности должны соответствовать комплексу определенных санитарно-гигиенических требований, обусловленных контактом этих материалов с продуктами питания. Обязательное условие применения полимерных материалов в пищевой промышленности — разрешение органов санитарного надзора, которое выдается на основании комплекса испытаний, включающих оценку органолептических свойств, а также санитарно-химическиеи токсикологические исследования полимеров и отдельных ингредиентов, входящих в состав композиционных материалов и изделий.

Применение полимеров в судостроении

Благодаря использованию полимерных материалов значительно улучшаются технические и эксплуатационные характеристики судов, повышаются их надежность и долговечность, сокращается продолжительность и снижается трудоемкость постройки.

Современная судостроительная промышленность — один из крупнейших потребителей синтетических полимерных материалов, причем области их применения очень разнообразны, а перспективы использования практически неограниченны. Полимеры применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций, в производстве деталей судовых механизмов, приборов и аппаратуры, для окраски судов, отделки помещений и их тепло-, звуко- и виброизоляции, а также прочие полезные свойства.

Применение полимеров в строительстве

Направления применения полимеров в строительстве чрезвычайно разнообразны. Часто один и тот же материал может использоваться в различных областях, например – в качестве звуко- и теплоизоляции, конструкционных и декоративно-отделочных элементов. Основные направления применения полимеров в строительстве следующие:

несущие и ограждающие конструкции;

полы и напольные покрытия;

Исследователи экспериментируют с различными типами полимеров, нацеливаясь на развитие медицины и улучшение продуктов, которые мы уже используем. Например, укрепленные углеволокном полимерные соединения должны сделать автомобили легче (что означает снижение потребления топлива) и безопаснее.

Полимеры также используются для развития голограмм. Ученые из Университета Пенсильвании создали голограмму на гибком полимерном материале, в который были включены золотые наностержни. Новое устройство может поддерживать несколько изображений вместо одного.

«Это важный шаг, ведь теперь можно записывать несколько голографических изображений и менять их, просто растягивая полимер», — говорит ведущий автор исследования, профессор из Университета Пенсильвании Ритеш Агаруол.

Искусственная кожа, сделанная из силикона (который, к слову, тоже полимер), может стать будущим в отрасли борьбы со старением. Кремы на основе полимеров должны помочь в подтягивании кожи, а значит, прощайте, морщины и мешки под глазами. Кроме того, искусственная кожа должна помочь людям с заболеваниями кожи, например с экземой, а также может быть использована для защиты от солнца.

Самые распространенные полимеры:

Промышленность производит много видов синтетических каучуков. Каучуки служат примером эластичных полимеров, обладающих способностью в широком температурном интервале подвергаться значительным обратимым деформациям. Каучуки широко применяются в различных отраслях хозяйства: в производстве автомобильных шин, различных резинотехнических изделий, обуви и т.д. Каучуки, как правило, не токсичны. На основе синтетических и натурального невулканизированного каучуков изготавливают лейкопластыри. Каучуки используются в производстве эластичных зондов, катетеров, хирургических перчаток и других изделий медицинского назначения.

Трас-изомер так же является природным полимером и известен под названием » гуттаперча «. В отличии от натурального каучука, гуттаперча не обладает эластичностью:

Синтетические каучуки

Синтетический каучук в промышленном масштабе впервые был получен в 1931 году в СССР по способу С.В.Лебедева. На полузаводской установке было получено 260 кг синтетического каучука из дивинила, а в 1932 году впервые в мире осуществлен его промышленный синтез. В Германии каучук был синтезирован в 1936-1937 годах, а в США – в 1942 году.

Важнейшими мономерами для синтетического каучука служат преимущественно такие сопряженные диеновые углеводороды, как дивинил, изопрен, хлоропрен:

Сырьем для получения исходных продуктов синтеза каучуков являются природный н-бутан (для получения бутадиена) и 2-метилбутан (для синтеза изопрена):

Кроме того, для получения бутадиена используется этиловый спирт (синтез Лебедева):

Пластмассами (пластические массы или пластики) называют материалы, изготовляемые на основе полимеров, способные приобретать при нагревании заданную форму и сохранять ее после охлаждения.

Как правило, пластмасса — это смесь нескольких веществ, полимер является составляющей частью пластмасс. Именно он связывает все компоненты пластмассы в единое, более или менее однородное целое. Поэтому полимер называют связующим. Кроме связующего полимера в пластмассы добавляют присадки разного назначения: наполнители, красители, вещества, улучшающие механические свойства, термостойкость и устойчивость к старению.Первые пластмассы получали на основе природных полимеров — производных целлюлозы, каучука и т. д. Потом в качестве связующих стали применять и синтетические полимеры — фенолформальдегидные смолы, полиэфиры и т. д.

Полипропилен (- СНCH2−CH(СН3)−)n производится из пропилена. По свойствам аналогичен полиэтилену, но более теплостоек (до + 150∘C ), имеет более высокую прочность, меньше склонен к старению. Применяется для изготовления деталей в автомобилестроении, химическом машиностроении, пленки, волокон, труб для горячей воды, электроизоляционных деталей

Полистирол (- CH2−CH(C6H5)−)n – продукт полимеризации стирола, твердый, жесткий, прозрачный полимер. Имеет очень хорошие электроизоляционные свойства. Химически стоек, водостоек, хорошо обрабатывается механически, более стоек к воздействию радиации по сравнению с другими термопластами. Его недостатки – низкая теплостойкость (до + 65∘C ), склонность к старению и растрескиванию. Используется в электротехнической, радиотехнической и химической промышленности. Разновидностью полистирола является пенополистирол (вспененный полистирол или пенопласт), который используется для производства теплоизоляционных и звукоизолирующих строительных материалов, одноразовой посуды, обеспечивающей теплоизоляцию.

Окраска янтаря очень разнообразна: от практически белого до зеленого и даже синего цветов со всевозможными оттенками. Причиной разнообразия являются примеси посторонних веществ в составе смолы. В ультрафиолете янтарь светится голубовато-белым и желто-зеленым светом. Как и другие биогенные образования, янтарь постепенно стареет, то есть окисляется на воздухе, что приводит к хрупкости и потемнению окраски.

Крахмал в виде микроскопических зерен образуется в зеленых частях растении из углекислоты воздуха и влаги под влиянием света и уносится вместе с соками растения в клубни и зерна, где и отлагается как запасное питательное вещество.

Крахмал содержит две фракции полисахаридов: амилозу и амилопектин. Амилоза имеет линейное строение молекул, закрученных в клубочки. Ее коэффициент полимеризации достигает 1000. Амилозой богат картофельный крахмал

Целлюлозные волокна отличаются белизной, гибкостью, прочностью, упруго-эластичностью, т.е. способностью обратимо деформироваться без разрушения даже при больших механических напряжениях, нерастворимостью в воде и органических растворителях, неплавкостью.

Для достижения поставленной цели мы побывали в Центре прогрессивных материалов и аддитивных технологий в лаборатории прогрессивных полимеров, который находится в КБГУ им. Х. М. Бербекова.

Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х. М. Бербекова (КБГУ)—классический университет, крупнейший вуз Кабардино-Балкарии и один из крупнейших вузов Северного Кавказа, расположенный в Нальчике, столице Кабардино-Балкарии. Был основан 5 апреля 1957 года.

С 1996 года носит имя первого ректора, Хатуты Мутовича Бербекова. Полное название — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х.М. Бербекова». Широко используется аббревиатура «КБГУ».

Для начала мы ознакомились с представленным оборудованием. Там представлены:

Дифференциальный сканирующий калориметр DSC 4000.

Позволяет определять характер протекающих процессов при нагревании и охлаждении и характеризовать свойства испытуемого материала, такие как температура стеклования, плавления, кристаллизации.

Двухшнековый экструдер с раскрывающимся рабочим цилиндром и боковым дозатором PSHJ-20

. Машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через экструзионную головку. Используется для получения главным образом изделия из термопластичных полимерных материалов, для получения гранул, также для переработки резиновых смесей.

. Камера для определения воспламеняемости ЕD01

Установка предназначена для испытания материалов на возгораемость с целью определения характеристики воспламенения материалов.

Установка для ударных испытаний по Изоду и по Шарпи GT-7045.

Далее мы изучили основные направления деятельности лаборатории и практическое применение полимерных продуктов в жизни.

Полиэфиэфиркетон (ПЭЭК) (зарубежный аналог – PEEK Victrex )

Применяется для изделий с повышенной прочностью и жесткостью, а также для изделий с повышенной эластичностью. Марка химически устойчива к агрессивным средам, пригодна для стерилизации в медицинском применении и для контакта с пищей.

Может длительное время работать при максимальной температуре 250 градусов,

Показывает высокую стойкость к негативным химическим воздействиям и гидролизу,

Стойкий к износам и может использоваться в агрессивной среде без деформаций длительный отрезок времени,

При повышении температуры, в пределах допустимой нормы, не изменяет свои основные свойства,

Практически не возгорается и стойко реагирует на излучения рентгеновских и гамма-лучей,

С течением времени не растрескивается и не теряет внешний вид.

Запорная арматура из ПЭЭКдля судостроения, химическойи нефтегазовой отраслей, авиастроения, автомобилестроения.

Болты, гайки, шурупы.

Эти изделия отличаются легкостью и огромной прочностью, поэтому они прекрасно подходят для крепежей космических и авиационных аппаратов.

Помимо высокой механической прочности и стабильности характеристик в широком диапазоне температур, полифениленсульфон имеет повышенную устойчивость к ударным нагрузкам. Коэффициент рассеивания низкий, и материал слабо поглощает влагу. Стоек к ГСМ, жирам, спиртам и слабым кислотным и щелочным растворам. Особую ценность полимеру ПФСн придает устойчивость к гидролизу и горячему пару.

Материал имеет хорошие электроизоляционные свойства, стоек к высокочастотному электромагнитному облучению (в том числе к рентгеновскому), но при этом обладает хорошей проницаемостью для излучения в микроволновом диапазоне.

Огнестойкость – высокая, при возгорании происходит самозатухание пламени.

Высокопрочные ручки для бытовых и медицинских инструментов

Контейнер для стерелизации

Вертикальный поплавковый выключатель

Забрало для пожарного шлема

Масляный насос с масляным поршнем

Проект по переработке масок

Пандемия и обильное использование масок натолкнуло работников центра на создание проекта по переработки использованных средств защиты.

Необходимо нарезать маски на тонкие полоски.

Пропустив через экструдер, получаем гранулят

Полученный гранулят универсален. Подходит для создания нитей 3 D печати.

Полученный полимер на испытаниях проявил себя хорошо. Показал неплохие результаты в испытаниях на упругость, ударопрочность и т.д. Проект по переработке масок очень перспективный, ведь полипропилен, из которого производят маски, разлагается около 500 лет, и это наносит большой вред экологии, а в связи с пандемией использование масок возросло в несколько раз. В лаборатории маскам дают вторую жизнь, освобождая нашу планету от тягостей, которые возникли бы, если они были выброшены.

Изучив данную тему, мы пришли к следующему выводу: значение полимеров в нашей жизни очень велико, они оказывают большое влияние на нашу жизнь. Невозможно выделить одну сферу их использования. Они находят место во всех отраслях: медицине, быту, машиностроении, судостроении и даже в ракетной промышленности. Полимеры значительно облегчают жизнь, ведь часто заменяют полезные ископаемые, которые использовались в качестве сырья раньше. Они позволяют сохранить экологию Земли в хорошем состоянии, предотвратить истощение недр. Это все позволяет нам понять: за полимерами будущее, поэтому стоит развивать эту отрасль и по возможности инвестировать туда средства.

Структура и свойства полимерных строительных материалов
Автор: Аскадский А. А.
Изд-во МИСИ-МГСУ: М.

Книга о полимерах: свойства и применение, история и сегодняшний день материалов на основе высокомолекулярных соединений
Автор: Свиридов Евгений Борисович
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Российский технологический журнал
«Московский технологический университет». МИРЭА: М

Источник