Wie wird ein elastisches Material synthetisiert??

Ein elastisches Material besteht aus Elastomeren, die ihm seine elastische Eigenschaft verleihen

Für synthetisieren ein elastisches Material Sie müssen wissen, welche Art von Polymeren es ausmachen. Elastische Materialien, die als elastische Polymere bekannt sind, werden durch gebildet von Elastomere.

Elastische Materialien sind diejenigen, die durch die Anwendung einer Kraft deformiert werden können. Sobald sie aufhören, sich anzuwenden, kehren sie in ihre ursprüngliche Form zurück. Deshalb ist bekannt, dass ein Material elastische Eigenschaften hat.

Eines der einfachsten Beispiele für ein elastisches Material ist in den elastischen Bändern (oder Ligen), die Zeitungen, Blumen oder ein Ticketbein verbinden. Wenn sie sich dehnt, wird beobachtet, dass sie Längsrichtung verformen und dann zu seiner ursprünglichen Form zurückkehren.

Wenn das Material dauerhaft verformt, ist es nicht elastisch, sondern plastisch. Es gibt mehrere physikalische Parameter, die es ermöglichen, diese Materialien zu unterscheiden, z. B. Ihr junges Modul, seine Elastizitätsgrenze und die Glasübergangstemperatur (TG).

Zusätzlich zu diesen physikalischen Eigenschaften müssen chemische elastische Materialien auch bestimmte molekulare Kriterien entsprechen, um sich als solche zu verhalten.

Von hier aus entsteht eine breite Palette von Möglichkeiten, Mischungen und Synthese, die endlosen Variablen unterliegen, die in der "einfachen" charakteristischen Elastizität konvergieren

Rohmaterial elastischer Materialien

Elastische Materialien bestehen aus Elastomeren. Letztere erfordern wiederum andere Polymere oder "molekulare Stücke", dh Elastomere verdienen auch ihre eigene Synthese aus vor -policymen.

Jeder Fall erfordert eine gründliche Untersuchung der Prozessvariablen, der Bedingungen und warum mit diesen Polymeren "das resultierende Elastomer funktioniert" und damit das elastische Material.

Zu diesem Zweck werden eine Reihe von Polymeren verwendet:

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- Polyisozianat

- Polyester Polyol

- Ethylen- und Propylencopolymere (dh Polyethylen und Polypropylenmischungen)

- Polyisobutilen

- Polysulfuros

- Polysiloxan

Zusätzlich zu vielen anderen. Diese reagieren miteinander durch verschiedene Polymerisationsmechanismen, darunter: Kondensation, Addition oder freies Radikal durch.

Daher impliziert jede Synthese die Notwendigkeit der Beherrschung der Kinetik der Reaktion, um die optimalen Bedingungen ihrer Entwicklung zu gewährleisten. Ebenso wird die Synthese ins Spiel kommen, dh der Reaktor, ihren Typ und die Prozessvariablen.

Molekulare Eigenschaften

- Für die Elastomer -Synthese verwendete Polymere haben einige gemeinsame Dinge gemeinsam. Die Eigenschaften des ersteren werden Synergie (das Ganze ist größer als die Summe ihrer Teile) mit denen der Sekunden.

- Zunächst müssen sie asymmetrische Strukturen haben und daher so heterogen wie möglich sein. Seine molekularen Strukturen müssen notwendigerweise linear und flexibel sein, dh die Rotation einfacher Bindungen sollte keine sterischen Abstoßungen zwischen den Substituentengruppen verursachen.

- Das Polymer sollte nicht sehr polar sein, da seine intermolekularen Wechselwirkungen ansonsten stärker sind und eine größere Starrheit zeigen.

- Polymere müssen: asymmetrische, nicht polare und flexible Einheiten haben. Wenn sie all diese molekularen Eigenschaften sammeln, stellen sie einen potenziellen Ausgangspunkt dar, um ein Elastomer zu erhalten.

Elastomere -Synthese

Nachdem Sie den Rohstoff und alle Prozessvariablen ausgewählt haben, setzt es die Synthese der Elastomere fort. Einmal synthetisiert und nach einer nachfolgenden Reihe physikalischer und chemischer Behandlungen wird das elastische Material erzeugt.

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Aber um Elastomere zu werden, müssen sie einige Transformationen erleiden.

Sie müssen sich einem Ausgestoßenen unterziehen oder geheilt (Vernetzung, In englischer Sprache), dh ihre Polymerketten verbinden sich durch molekulare Brücken, die aus bi- oder polypunktionellen Polymeren oder Polymeren stammen (in der Lage, zwei oder mehr starke kovalente Bindungen zu bilden).

Das Bild unten fasst die oben genannten zusammen:

Molekulare Brücken. Quelle: Gabriel Bolívar

Lila Linien repräsentieren die polymeren Ketten oder "starrere" Elastomereblöcke, während Schwarz der flexibelste Teil ist. Jede lila Linie kann aus einem anderen, flexibleren oder starren Polymer in Bezug auf das vorhergehende oder fortfahren.

Diese molekularen Brücken ermöglichen es dem eingeschriebenen Elastomer.

Die magische Feder (zum Beispiel Slinky von Spielzeuggeschichte) Es verhält sich etwas ähnlich wie Elastomere.

Vulkanisation

Unter allen Prozessen der Kreuzung ist die Vulkanisierung eine der bekanntesten. Hier werden Polymerketten durch Schwefelbrücken miteinander verbunden (S-S-S ...).

Zurück zum oberen Bild wären die Brücken nicht mehr schwarz, sondern gelb, sondern gelb. Dieser Prozess ist bei der Herstellung von Reifen unverzichtbar.

Zusätzliche physikalische und chemische Behandlungen

Synthetisierte Elastomere bestehen die folgenden Schritte aus der Behandlung des resultierenden Materials, um ihnen ihre einzigartigen Eigenschaften zu verleihen. Jedes Material hat seine eigene Behandlung, darunter Erhitzen, Formteile oder Schleifen oder andere physikalische "geheilte" "geheilt".

In diesen Schritten Pigmente und andere chemische Substanzen, die sicherstellen, dass ihre Elastizität hinzugefügt wird. Ebenso werden sein Jungmodul, sein TG und seine Elastizitätsgrenze als Qualitätsanalyse (zusätzlich zu anderen Variablen) bewertet (zusätzlich zu anderen Variablen).

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Hier wird der Begriff Elastomer durch das Wort "Gummi" begraben: Silikon, Nitril, Natur, Uretanos, Butadien-Styrol-Gummi usw. Die Gummi sind ein Synonym für elastisches Material.

Synthese von Elastizbanden

Schließlich wird eine kurze Beschreibung des Gummibandsyntheseprozesses gegeben.

Die Polymerquelle für die Synthese ihrer Elastomere wird aus dem natürlichen Latex erhalten, insbesondere vom Baum Hevea brasiliensis. Dies ist eine milchige und harzige Substanz, die gereinigt und dann mit Essigsäure und Formaldehydsäure gemischt wird.

Aus dieser Mischung wird eine Platte erhalten, aus der Wasser extrahiert wird, indem sie sie drückt und ihm eine Blockform verleiht. Diese Blöcke werden in kleinere Stücke in einem Mixer geschnitten, wo sie erhitzt werden, und Pigmente und Schwefel werden für ihre Vulkanisierung hinzugefügt.

Dann werden sie geschnitten und Extrusion ausgesetzt, um hohle Stangen zu erhalten, in denen sie eine Aluminiumstange mit Talkum als Unterstützung besetzen werden.

Und schließlich werden die Stangen erhitzt und aus ihrer Aluminiumunterstützung entfernt, um ein letztes Mal durch eine Walze zu sein, bevor er geschnitten wird. Jeder Schnitt erzeugt eine Liga, und unzählige Schnitte erzeugen Tonnen von ihnen.

Verweise

1. Elastomere. Von weichtrobotischemstoolkit geborgen.com
2. Kapitel 16, 17, 18-Plastik, Fasern, Elastomere. Von fab geborgen.CBA.MIT.Edu
3. Elastomer -Synthese. Erholt von: Joyips.Uakron.Edu