Los polímeros se pueden clasificar desde diferentes perspectivas, como fuente de monómero, método de síntesis, uso final, comportamiento de calentamiento, estructura del polímero, etc.
1. Clasificación de la estructura de elementos de la cadena principal
Según la estructura de elementos de la cadena principal molecular, los polímeros se pueden dividir en tres categorías: cadena de carbono, heterocadena y elemental. orgánico.
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Polímero de cadena de carbono
La cadena principal de la macromolécula está compuesta íntegramente por átomos de carbono. La mayoría de los polímeros olefínicos y dienos pertenecen a esta categoría, como el polietileno, el poliestireno, el cloruro de polivinilo, etc.
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Polímeros de heterocadenas
Además de los átomos de carbono en la cadena principal de la macromolécula, también hay heteroátomos como oxígeno, nitrógeno y azufre. Como poliéter, poliéster, poliamida, poliuretano, caucho de polisulfuro, etc. Los plásticos de ingeniería, las fibras sintéticas y los polímeros resistentes al calor son en su mayoría polímeros de heterocadenas.
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Polímeros orgánicos elementales
No hay átomos de carbono en la cadena principal de la macromolécula y están compuestos principalmente por silicio, boro, aluminio, oxígeno, nitrógeno y azufre, fósforo y otros átomos, pero los grupos laterales están compuestos de grupos orgánicos, como metilo, etilo, vinilo, etc. El caucho de silicona es un ejemplo típico.
Los polímeros orgánicos elementales también se denominan polímeros semiorgánicos de heterocadena. Si no hay átomos de carbono en la cadena principal y en los grupos laterales, se denominan polímeros inorgánicos.
2. Clasificación de propiedades y usos de los materiales
Según las propiedades y usos de los materiales, los polímeros se pueden dividir en plásticos, caucho y fibras.
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Caucho
Generalmente es un tipo de polímero lineal y flexible con pequeñas fuerzas de subvalencia intermoleculares y una alta elasticidad típica. Bajo una fuerza pequeña, puede. produce una gran deformación (500 ~ 1000) y puede volver a su forma original después de que se elimina la fuerza externa.
Por lo tanto, se requiere que los polímeros utilizados en el caucho sean completamente amorfos y tengan una temperatura de transición vítrea baja para facilitar el movimiento de las macromoléculas. Después de una pequeña cantidad de reticulación, se puede eliminar la deformación residual permanente. Tomando el caucho natural como ejemplo, la Tg es baja (-73 ℃) y después de una pequeña cantidad de reticulación, el módulo elástico inicial es pequeño (<70 N/cm?). Después del estiramiento, se induce la cristalización, lo que aumentará el módulo y la resistencia. Cuando el alargamiento es 400, la resistencia aumenta a 15OON/cm?; cuando es 500, es 20OON/cm?. La estructura de red formada después de una reticulación moderada (vulcanización) del caucho puede evitar que las cadenas macromoleculares se deslicen entre sí y aumentar la deformación elástica. A medida que aumenta el grado de reticulación, la elasticidad disminuye, el módulo elástico aumenta y se puede obtener caucho duro mediante una alta reticulación. Las variedades más utilizadas son el caucho natural, el caucho de estireno-butadieno, el caucho de butadieno y el caucho de etileno-propileno.
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Fibra
A menudo es un polímero cristalino lineal con un peso molecular promedio más bajo que el caucho y el plástico. La fibra no es fácil de deformar. y tiene un pequeño alargamiento (<10~50), módulo elástico (>3500ON/cm?) y resistencia a la tracción (35000N/cm?)
son muy altos. El polímero utilizado para las fibras tiene ciertos grupos polares para aumentar la valencia secundaria y debe tener una alta capacidad de cristalización. El estiramiento aumenta la cristalinidad. El punto de fusión de la fibra debe ser superior a 200°C para facilitar el lavado y planchado con agua caliente, pero no debe ser superior a 300°C para facilitar el hilado en fusión. El polímero debe ser soluble en disolventes apropiados para el hilado en solución, pero no debe ser soluble en disolventes de lavado. Las fibras sintéticas comúnmente utilizadas en la industria incluyen poliamida
(como nailon-66, nailon-6, etc.), tereftalato de polietileno, poliacrilonitrilo, etc.
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Los plásticos
están elaborados a partir de polímeros sintéticos o naturales como componente principal, complementados con cargas, plastificantes y otros materiales auxiliares o productos procesados. y se formó bajo temperatura y presión. Los polímeros suelen denominarse resinas y pueden ser cristalinos o amorfos. Los plásticos se comportan en un amplio rango entre las fibras y el caucho, siendo los plásticos blandos cercanos al caucho y los plásticos duros cercanos a las fibras. La cristalinidad de los plásticos blandos varía de media a alta, y Tm y Tg tienen un amplio rango de módulo elástico (1500O~3500ON/cm?), resistencia a la tracción (150O~7000N/cm?) y alargamiento (20~800 ). son de media a alta. El polietileno, el polipropileno y el nailon 66 con cristalinidad media son todos plásticos blandos.
El plástico duro se caracteriza por una alta rigidez y dificultad de deformación. El módulo elástico (70000~350000N/cm?) y la resistencia a la tracción (3000~8500N/cm?) son muy altos, mientras que el alargamiento a la rotura es muy bajo (0,5~3). Los polímeros utilizados en este tipo de plástico tienen cadenas rígidas y son amorfos. Los plásticos también se pueden dividir en termoplásticos y plásticos termoestables según su comportamiento térmico. Según el estado del plástico, se puede subdividir en plásticos moldeados, plásticos laminados, plásticos espuma, cuero artificial, películas plásticas, etc.