Hvordan syntetiseres et elastisk materiale?

Et elastisk materiale består av elastomerer, som gir det sin elastiske eiendom

Til syntetisere et elastisk materiale Du må vite hvilken type polymerer som utgjør det. Elastiske materialer, kjent som elastiske polymerer, dannes av Elastomerer.

Elastiske materialer er de som kan deformeres ved å bruke en styrke, og når den først slutter å påføre, kommer de tilbake til sin opprinnelige form. Det er derfor det er kjent at et materiale har elastiske egenskaper.

Et av de enkleste eksemplene på et elastisk materiale finnes i de elastiske bandene (eller ligaene) som binder aviser, blomster eller en billetter med billetter. Hvis de er strukket, vil det bli observert at de deformeres i lengderetningen, og deretter går tilbake til sin opprinnelige form.

Når materialet er permanent deformert, er det ikke elastisk, men plast. Det er flere fysiske parametere som tillater å differensiere disse materialene, for eksempel din unge modul, dens elastisitetsgrense og glassovergangstemperatur (TG).

I tillegg til disse fysiske egenskapene, må kjemisk, elastiske materialer også overholde visse molekylære kriterier for å oppføre seg som sådan.

Herfra oppstår et bredt spekter av muligheter, blandinger og syntese, underlagt uendelige variabler, som konvergerer i det "enkle" kjennetegn ved elastisiteten

Råstoff av elastiske materialer

Elastiske materialer er laget av elastomerer. Sistnevnte krever på sin side andre polymerer eller "molekylære stykker", det vil si at elastomerer også fortjener sin egen syntese fra pre -policymer.

Hvert tilfelle krever en grundig studie av prosessvariablene, forholdene og hvorfor med disse polymerene "de resulterende elastomer fungerer" og derfor det elastiske materialet.

Det er en serie polymerer som brukes til dette formålet:

Kan tjene deg: sinknitrat: struktur, egenskaper, innhenting, bruk

- Polyisocianate

- Polyester Polyol

- Etylen- og propylen -kopolymerer (det vil si polyetylen og polypropylenblandinger)

- Polyisobutilen

- Polysulfuros

- Polysiloxan

I tillegg til mange andre. Disse reagerer med hverandre gjennom forskjellige polymerisasjonsmekanismer, blant dem: Kondensasjon, tilsetning eller frie radikale via.

Derfor innebærer hver syntese behovet for mestring av reaksjonens kinetikk, for å garantere de optimale forholdene i dens utvikling. På samme måte vil syntesen komme i spill, det vil si reaktoren, dens type og prosessvariablene.

Molekylære egenskaper

- Polymerer brukt til elastomere syntese har noen ting til felles. Egenskapene til førstnevnte vil synergi (helheten er større enn summen av deres deler) med sekundene.

- Til å begynne med må de ha asymmetriske strukturer, og derfor være så heterogene som mulig. Dens molekylære strukturer må nødvendigvis være lineære og fleksible, det vil si at rotasjonen av enkle bindinger ikke skal forårsake steriske frastøtninger mellom substituentgruppene.

- Polymeren skal ikke være veldig polar, siden dens intermolekylære interaksjoner vil være sterkere og vil vise større stivhet.

- Polymerer må ha: asymmetriske, ikke polare og fleksible enheter. Hvis de samler alle disse molekylære egenskapene, representerer de et potensielt utgangspunkt for å få en elastomer.

Elastomere syntese

Etter å ha valgt råstoffet og alle prosessvariablene, fortsetter det med syntesen av elastomerer. Når det er syntetisert, og etter en påfølgende serie med fysiske og kjemiske behandlinger, opprettes det elastiske materialet.

Det kan tjene deg: MOHR -metode: grunnleggende, reaksjoner, prosedyre, bruk

Men for å bli elastomerer, må de lide noen transformasjoner.

De må gjennomgå en utstøtt eller herdet (Tverrbinding, På engelsk), det vil si at polymerkjedene deres vil koble seg til hverandre med molekylære broer, som kommer fra BI eller polypunksjonelle polymerer eller polymerer (i stand til å danne to eller flere sterke kovalente bindinger).

Bildet nedenfor oppsummerer ovennevnte:

Molekylære broer. Kilde: Gabriel Bolívar

Purple linjer representerer polymerkjedene eller "mer stive" blokker av elastomerer, mens svart er den mest fleksible delen. Hver lilla linje kan bestå av en annen, mer fleksibel eller stiv polymer med hensyn til foregående eller fortsette.

Disse molekylære broene lar den påmeldte elastomeren.

Den magiske våren (slinky, for eksempel av Toy Story) Den oppfører seg litt lik hvordan elastomerer gjør.

Vulcanisering

Blant alle prosessene med tverrbinding er vulkaniseringen en av de mest kjente. Her er polymerkjeder koblet sammen av svovelbroer (S-S-S ...).

Tilbake til det øvre bildet, ville broene ikke lenger være svart, men gul. Denne prosessen er uunnværlig i produksjonen av dekk.

Ytterligere fysiske og kjemiske behandlinger

Syntetiserte elastomerer, følgende trinn består av å behandle det resulterende materialet for å gi dem sine entallegenskaper. Hvert materiale har sin egen behandling, blant dem er oppvarming, støping eller sliping, eller annen fysisk "kurert".

I disse trinnene er pigmenter og andre kjemiske stoffer som sikrer at deres elastisitet blir lagt til. På samme måte blir Youngs modul, TG og elastisitetsgrensen som kvalitetsanalyse (i tillegg til andre variabler) evaluert (i tillegg til andre variabler).

Kan tjene deg: Keramiske materialer: Kjennetegn, typer, eksempler

Det er her begrepet elastomer blir begravet av ordet 'gummi': silikon, nitril, naturlig, uretanos, butadien-styrengummi, etc. Gummiene er synonyme med elastisk materiale.

Syntese av elastiske bånd

Til slutt vil det bli gitt en kort beskrivelse av synteseprosessen for elastisk bånd.

Polymerkilden for syntese av elastomerer oppnås fra den naturlige latexen, spesielt fra treet Hevea brasiliensis. Dette er et melkeaktig og harpiksholdig stoff, som blir utsatt for rensing og deretter blandet med eddik og formaldehydsyre.

Fra denne blandingen oppnås en plate, hvorfra vann trekkes ut ved å klemme den og gi den en blokkform. Disse blokkene er kuttet i mindre biter i en mikser, der de blir oppvarmet, og pigmenter og svovel tilsettes for deres vulkanisering.

Deretter blir de kuttet og utsatt for ekstrudering for å oppnå hule stenger, der de vil okkupere en aluminiumsstang med talkum som støtte.

Og til slutt blir stengene oppvarmet og fjernet fra aluminiumsstøtten, for å være en siste gang presset av en rulle før de ble kuttet. Hvert kutt genererer en liga, og utallige kutt genererer tonnevis av dem.

Referanser

1. Elastomerer. Gjenopprettet fra SoftroboticStoolkit.com
2. Kapittel 16, 17, 18-plast, fibre, elastomerer. Gjenopprettet fra fab.CBA.mit.Edu
3. Elastomer -syntese. Gjenopprettet fra: Joyips.Uakron.Edu