Jak jest zsyntetyzowany elastyczny materiał?

Elastyczny materiał składa się z elastomeres, które nadają mu elastyczną właściwość

Dla syntetyzuj elastyczny materiał Musisz wiedzieć, jaki rodzaj polimerów to wymyśla. Materiały sprężyste, znane jako polimery elastyczne, są tworzone przez elastomery.

Materiały sprężyste to te, które można zdeformować poprzez zastosowanie siły, a gdy przestanie składać, wracają do swojej pierwotnej formy. Dlatego wiadomo, że materiał ma właściwości elastyczne.

Jeden z najprostszych przykładów elastycznego materiału znajduje się w elastycznych pasmach (lub ligach), które wiążą gazety, kwiaty lub wad biletów. Jeśli zostanie rozciągnięty, zostanie zaobserwowane, że deformują podłużnie, a następnie wracają do pierwotnej formy.

Gdy materiał jest trwale deformuje się, nie jest to elastyczne, ale plastikowe. Istnieje kilka parametrów fizycznych, które umożliwiają różnicowanie tych materiałów, takich jak młody moduł, jego limit elastyczności i temperatura przejścia szkła (TG).

Oprócz tych fizycznych właściwości chemicznie materiały elastyczne muszą również przestrzegać pewnych kryteriów molekularnych, które należy zachować jako takie.

Stąd powstaje szeroki zakres możliwości, mieszanin i syntezy, w zależności od niekończących się zmiennych, które zbiegają się w „prostej” charakterystyce elastyczności

Surowiec z materiałów elastycznych

Materiały sprężyste są wykonane z elastomeres. Te ostatnie z kolei wymagają innych polimerów lub „kawałków molekularnych”, to znaczy elastomeres również zasługują na własną syntezę z pre -polimian.

Każdy przypadek wymaga dokładnego badania zmiennych procesowych, warunków i dlaczego w przypadku tych polimerów „powstały elastomer”, a zatem materiał sprężysty.

W tym celu używa się szeregu polimerów:

Może ci służyć: azotan cynku: struktura, właściwości, uzyskiwanie, użycia

- Poliisocianate

- Poliestrowy poliol

- Kopolimery etylenu i propylenu (to znaczy mieszaniny polietylenowe i polipropylenowe)

- Polisobutilene

- Polysulfuros

- Polisiloksan

Oprócz wielu innych. Reagują ze sobą poprzez różne mechanizmy polimeryzacji, wśród nich: kondensacja, dodanie lub wolne rodniki przez.

Dlatego każda synteza implikuje potrzebę opanowania kinetyki reakcji, aby zagwarantować optymalne warunki jej rozwoju. Podobnie, synteza wejdzie w grę, to znaczy reaktor, jego typ i zmienne procesowe.

Charakterystyka molekularna

- Polimery stosowane do syntezy elastomerej. Właściwości tego pierwszego will synergia (całość jest większa niż suma ich części) z właściwościami sekund.

- Na początek muszą mieć asymetryczne struktury, a zatem być tak heterogeniczne, jak to możliwe. Jego struktury molekularne muszą być koniecznie liniowe i elastyczne, to znaczy rotacja prostych wiązań nie powinna powodować odpychania steryi między grupami podstawnikami.

- Polimer nie powinien być bardzo polarny, ponieważ w przeciwnym razie jego interakcje międzycząsteczkowe będą silniejsze i będą wykazywać większą sztywność.

- Polimery muszą mieć: jednostki asymetryczne, a nie polarne i elastyczne. Jeśli zbierają wszystkie te cechy molekularne, reprezentują potencjalny punkt wyjścia do uzyskania elastomeru.

Synteza elastomerów

Po wybraniu surowca i wszystkich zmiennych procesowych, kontynuuje syntezę elastomeres. Po zsyntetyzowaniu i po kolejnej serii obróbki fizycznej i chemicznej powstaje materiał sprężysty.

Może ci służyć: Metoda MOHR: Podstawy, reakcje, procedura, zastosowania

Ale aby stać się elastomerami, muszą ponieść pewne transformacje.

Muszą przejść wyrzutek lub wyleczony (Sieciowanie, W języku angielskim), to znaczy, ich łańcuchy polimerowe będą ze sobą połączyć się przez mosty molekularne, które pochodzą z polipowych polimerów lub polimerów polipunkcyjnych lub polimerów (zdolnych do tworzenia dwóch lub bardziej silnych wiązań kowalencyjnych).

Poniższy obraz podsumowuje powyższe:

Mosty molekularne. Źródło: Gabriel Bolívar

Fioletowe linie reprezentują łańcuchy polimerowe lub „bardziej sztywne” bloki elastomeres, podczas gdy czarny jest najbardziej elastyczną częścią. Każda fioletowa linia może składać się z innego, bardziej elastycznego lub sztywnego polimeru w odniesieniu do poprzedniej lub postępować.

Te mosty molekularne pozwalają zapisanego elastomer.

Magiczna wiosna (na przykład Slinky Toy Story) Zachowuje się nieco podobnie do tego, jak robią elastomery.

Wulkanizacja

Wśród wszystkich procesów krzyżowania się wulkanizacja jest jedną z najbardziej znanych. Tutaj łańcuchy polimerowe są połączone przez mosty siarki (S-S ...).

Wracając do górnego obrazu, mosty nie byłyby już czarne, ale żółte. Proces ten jest niezbędny w produkcji opon.

Dodatkowe zabiegi fizyczne i chemiczne

Zsyntetyzowane elastomery, następujące kroki polegają na leczeniu powstałego materiału, aby nadać im ich osobliwe cechy. Każdy materiał ma własne obróbkę, w tym ogrzewanie, formowanie lub szlifowanie lub inne fizyczne „utwardzone”.

W tych etapach pigmenty i inne substancje chemiczne, które zapewniają dodanie ich elastyczności. Podobnie oceniane są moduł jego Younga, jego TG i limit elastyczności jako analiza jakości (oprócz innych zmiennych) (oprócz innych zmiennych).

Może ci służyć: materiały ceramiczne: cechy, typy, przykłady

To tutaj termin elastomer jest pochowany przez słowo „guma”: silikon, nitryl, naturalny, uretanos, butadien-syreny itp. Ścieżki są synonimem elastycznego materiału.

Synteza elastycznych pasm

Wreszcie, zostanie podany krótki opis procesu syntezy pasm elastycznych.

Źródło polimeru do syntezy jej elastomeres jest uzyskiwane z naturalnego lateksu, szczególnie z drzewa Hevea brasiliensis. Jest to substancja mleczna i żywiczna, która jest poddawana oczyszczaniu, a następnie zmieszana z kwasem octowym i formaldehydu.

Z tej mieszanki uzyskuje się płytę, z której woda jest ekstrahowana przez ściskanie i nadając jej kształt bloku. Bloki te są krojone na mniejsze kawałki w mikserze, gdzie są ogrzewane, a pigmenty i siarka dodaje się do wulkanizacji.

Następnie są wycięte i poddawane wytłaczaniu, aby uzyskać puste pręty, w których będą zajmować aluminiową pręt z talku jako wsparcie.

I wreszcie pręty są podgrzewane i usuwane z ich wsparcia aluminiowego, aby po raz ostatni ścisnąć się przez wałek przed cięciem. Każde cięcie generuje ligę, a niezliczone cięcia generuje ich mnóstwo.

Bibliografia

1. Elastomery. Odzyskany z Softroboticstoolkit.com
2. Rozdział 16, 17, 18-plastyki, włókna, elastomery. Odzyskane z Fab.CBA.MIT.Edu
3. Synteza elastomeru. Odzyskane od: Joyips.Uakron.Edu