ポリマー構造
エンジニアリングポリマーには、ゴムなどの天然材料と、プラスチックやエラストマーなどの合成材料が含ま ポリマーは、その構造を変更し、材料を生成するために調整することができるので、非常に有用な材料である1)機械的特性の範囲で2)色の広いスペクポリマーは、モノマーと呼ばれる構造単位を繰り返している多くの単純な分子で構成されています。
Mers
ポリマーは、単量体と呼ばれる構造単位 単一のポリマー分子は、数百から数百万の単量体からなることができ、線状、分岐状、またはネットワーク構造を有していてもよい。 共有結合は、ポリマー分子中の原子を一緒に保持し、二次結合は、ポリマー鎖の基を一緒に保持してポリマー材料を形成する。 共重合体は、二つ以上の異なるタイプのモノマーで構成されるポリマーである。
ポリマー鎖(熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂)
ポリマーは有機材料であり、すべての有機材料の骨格は炭素原子の鎖である。
ポリマー鎖は有機材料であり、すべての有機材料の骨格は炭素原子の鎖である。 炭素原子は外殻に4つの電子を持っています。 これらの価電子の各々は、別の炭素原子または外来原子に共有結合を形成することができる。 ポリマー構造の鍵は、2つの炭素原子が最大3つの共通結合を持ち、まだ他の原子と結合することができるということです。 ポリマー中で最も頻繁に見られる元素とその原子価数は、H、F、Cl、Bf、Iが1価電子、OとSが2価電子、nが3価電子、CとSiが4価電子である。
分子が長鎖を形成する能力は、ポリマーを製造する上で不可欠です。 エタンガス、C2H6から作られている材料ポリエチレンを、考えてみましょう。 エタンガスは鎖に2つの炭素原子を持ち、2つの炭素原子のそれぞれは他の原子価電子と2つの価電子を共有しています。 エタンの二つの分子が一緒になっている場合は、各分子内の炭素結合の一つが壊れることができ、二つの分子は、炭素結合に炭素と結合することがで 2つのmerが結合した後、他のmerまたはポリマー鎖を結合するための鎖の各端にはまだ2つの自由価電子があります。 このプロセスは、分子の各末端で利用可能な結合を満たす葯化学物質(ターミネーター)の添加によって停止するまで、より多くのmersおよびポリマーを一緒に好 これは線形ポリマーと呼ばれ、熱可塑性ポリマーのためのブロックです。ポリマー鎖はしばしば二次元で示されるが、三次元構造を有することに留意すべきである。
ポリマー鎖はしばしば二次元で示されるが、それらは三次元構造を有することに留意すべきである。 各結合は次の109°にあり、したがって、炭素骨格はTinkerToysのねじれた鎖のような空間を通って延びています。 応力が加わると、これらの鎖が伸び、ポリマーの伸びは結晶構造の数千倍になる可能性があります。ポリマー鎖の長さは非常に重要である。
ポリマー鎖の長さは非常に重要である。 鎖の炭素原子の数が数百を越えてに増加すると同時に、材料は液体状態を通り、ワックス状の固体になります。 鎖の炭素原子の数が1,000にあるとき、固体材料のポリエチレンは、強さ、柔軟性および靭性の特徴と、得られます。 状態の変化は、分子の長さが増加するにつれて、分子間の総結合力も増加するために生じる。また、分子は一般的に直線ではなく、もつれた塊であることにも留意すべきである。
また、分子は一般的に直線ではなく、もつれた塊であることに ポリエチレンのような熱可塑性材料は、バケツにランダムに投げ込まれた絡み合った虫の塊として描かれることができます。 結合力は、分子間のファンデルワールス力と鎖間の機械的絡み合いの結果である。 熱可塑性樹脂が加熱されると、より多くの分子運動が起こり、分子間の結合が容易に破壊される可能性がある。 このため、熱可塑性材料を再溶融することができます。
重合中に多くの分子の代わりに単一の大きなネットワークが形成されるポリマーの別のグループがあります。 重合は、最初に原料を加熱し、それらを一緒にbriningすることによって達成されるので、このグループは、熱硬化性ポリマーまたはプラスチックと呼ばれてい このタイプのネットワーク構造が形成されるためには、merには骨抜きが発生するための2つ以上の場所が必要です。 これらの鎖は接合された構造およびリングを形作り、部分的に結晶の構造で取るために前後に折るかもしれません。
これらの材料は本質的に1つの巨大分子で構成されているため、質量が設定されると分子間の動きはありません。
熱硬化性ポリマーは、より剛性であり、一般的に熱可塑性ポリマーよりも高い強度を有する。 また、熱硬化性ポリマー中の分子間の運動の機会がないので、加熱するとプラスチックになることはありません。