सामान्य प्रयोजन पॉलीस्टाइनिन के लक्षण। पॉलीस्टाइनिन: सूत्र, गुण, उत्पादन, अनुप्रयोग

पॉलीस्टाइनिन उत्पाद और उत्पाद
पॉलीस्टाइनिन के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए उपकरण
पॉलीस्टाइनिन के बारे में किताबें और पत्रिकाएँ
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पॉलीस्टाइनिन उत्पादन प्रक्रिया
ऐतिहासिक तथ्य
विकास की संभावनाएं और पूर्वानुमान
संक्षिप्त विशेषताएं और गुण:

polystyreneद्रव्यमान (PSM) में स्टाइरीन के पोलीमराइज़ेशन द्वारा, इमल्शन (PSE) में और कम बार निलंबन (C) में प्राप्त किया जाता है। उत्पादन की विधि के आधार पर औसत आणविक भार (MM) = 80-100 हजार।
पॉलीस्टाइनिन सूत्र:
एन
C6H5
पॉलीस्टाइनिन और उस पर आधारित सामग्री संरचनात्मक बहुलक सामग्री हैं। उन्हें पर्याप्त रूप से उच्च शक्ति, कठोरता, उच्च आयामी स्थिरता और उत्कृष्ट सजावटी गुणों की विशेषता है। पॉलीस्टाइनिन एक अनाकार बहुलक है जो उच्च पारदर्शिता (90% तक प्रकाश संचरण) द्वारा विशेषता है।
पॉलीस्टाइनिन (PS, बैक्लाइट, वेस्टिरॉन, स्टायरन, फोस्टारिन, एडिस्टर, आदि)। घनत्व 1.04-1.05 ग्राम/सेमी3 टीआकार 82-95 सी। पॉलीस्टाइनिन स्टाइरीन और सुगंधित हाइड्रोकार्बन, केटोन्स में घुल जाता है। पॉलीस्टाइनिन पानी, अल्कोहल, एसिड के कमजोर घोल, क्षार में नहीं घुलता है। झुकने मापांक 2700-3200 एमपीए। तापीय चालकता 0.08-0.12 डब्ल्यू / (एम * के)। नोकदार चरपी प्रभाव शक्ति 1.5-2 kJ/m2। पॉलीस्टाइनिन में दरार पड़ने का खतरा होता है। स्व-इग्निशन तापमान 440 सी। सीपीवी धूल-हवा का मिश्रण 25-27.5 ग्राम / एम 3। पॉलीस्टाइनिन भंगुर है, क्षार के लिए प्रतिरोधी है और कई एसिड, तेल, आसानी से बिना पारदर्शिता खोए रंगों से सना हुआ है, इसमें उच्च ढांकता हुआ गुण हैं। पॉलीस्टाइनिन गैर-विषाक्त है, भोजन के संपर्क के लिए और जैव चिकित्सा प्रौद्योगिकी में उपयोग के लिए अनुमोदित है।
ओह(उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन) पॉलीब्यूटाडाइन या स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन रबर्स के साथ स्टिनोल के ग्राफ्ट कोपोलिमराइज़ेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है। उच्च-प्रभाव वाली पॉलीस्टाइनिन (यूपी, कारिनेक्स, लस्टरेक्स, स्टर्नाइट, स्टायरन, होस्टिरीन, आदि) संरचनात्मक रूप से, एचआईपीएस एक तीन-चरण प्रणाली है जिसमें पीएस (पॉलीस्टाइरीन), एक ग्राफ्ट कॉपोलीमर का थ्रेस जेल और ग्राफ्टेड स्टाइरीन के साथ रबर होता है। आकार में 15 माइक्रोन तक के कणों का, यूपीएस के संदर्भ में समान रूप से वितरित। मैट्रिक्स पॉलीस्टाइनिन (70-100 हजार) के कम आणविक भार के बावजूद, रबर की उपस्थिति माइक्रोक्रैक के विकास को काफी धीमा कर देती है, जिससे सामग्री की ताकत बढ़ जाती है (तालिका 1)।
एचआईपीएस ब्रांड संश्लेषण विधि (एम, सी), प्रभाव शक्ति का संख्यात्मक पदनाम (पहले दो अंक) और अवशिष्ट मोनोमर सामग्री के दस गुना मूल्य को इंगित करता है। इसके अलावा, निशान में एक पत्र शामिल हो सकता है जो प्रसंस्करण के पसंदीदा तरीके को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, UPM-0703 E - बड़े पैमाने पर पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त उच्च-प्रभाव वाला पॉलीस्टाइनिन; इसकी प्रभाव शक्ति 7 kJ / m 2 है, अवशिष्ट मोनोमर सामग्री 0.3% है, प्रसंस्करण एक्सट्रूज़न द्वारा है।

तालिका नंबर एक।

पॉलीस्टाइनिन प्लास्टिक के मूल गुण

पॉलीस्टाइनिन के गुण
घनत्व, किग्रा/ एम 3
गलनांक, 0
ब्रेकिंग स्ट्रेस, एमपीए, यहां:
स्ट्रेचिंग
झुकना
दबाव
तोड़ने पर बढ़ावा, %
प्रभाव शक्ति, केजे/ मी 2
ब्रिनेल कठोरता, एमपीए
मार्टेंस के अनुसार गर्मी प्रतिरोध, 0 सी
10 6 हर्ट्ज पर परावैद्युत स्थिरांक
10 6 हर्ट्ज, x10 4 . पर ढांकता हुआ नुकसान के कोण का स्पर्शरेखा
विशिष्ट आयतन विद्युत प्रतिरोध, ओम∙म
विद्युत शक्ति, मेगावाट/ एम

पेट- प्लास्टिक तीन मोनोमर्स के ग्राफ्ट कॉपोलिमराइजेशन का एक उत्पाद है - acrylonitrile, butadieneऔर स्टाइरीन, और स्टाइरीन और एक्रिलोनिट्राइल का स्थिर कोपोलिमर एक कठोर मैट्रिक्स बनाता है जिसमें आकार में 1 माइक्रोन तक के रबर के कण वितरित किए जाते हैं। उच्च स्तर (तालिका 1) पर मुख्य भौतिक, यांत्रिक और थर्मोफिजिकल गुणों के संरक्षण के साथ प्रभाव शक्ति में वृद्धि होती है। एबीएस पारदर्शी नहीं है। स्थिर पाउडर और ग्रेन्युल रूप में उपलब्ध है। इसका उपयोग तकनीकी उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है।
एबीएस ब्रांड में, पहले दो अंक इज़ोड के अनुसार प्रभाव शक्ति के मूल्य को इंगित करते हैं, अगले दो - पीटीआर(पिघल प्रवाह सूचकांक), ब्रांड के अंत में अक्षर प्रसंस्करण विधि या विशेष गुणों को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, ABS-0809T को प्रभाव शक्ति - 8 kJ / m 2, MFR - 9g / 10 मिनट, बढ़ी हुई गर्मी प्रतिरोध (T) की विशेषता है।
उद्योग में कॉपोलिमर का उपयोग किया जाता है स्टिनोलसाथ acrylonitrile(सैन), मिथाइल एथैक्रिलेट (एमएस) के साथ स्टिनोल और मेथिमेथैक्रिलेट और एक्रिलोनिट्राइल (एमएसएन) के साथ स्टिनोल।
पॉलीस्टाइनिन को सभी ज्ञात विधियों द्वारा पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

पॉलीस्टाइनिन के यांत्रिक गुण

एसिड और सॉल्वैंट्स के लिए पॉलीस्टाइनिन का यांत्रिक प्रतिरोध:

polystyrene	एच 2एसओ 4	HNO3 50%	एचसीएल 37% तक	एसीटोन	इथेनॉल	बेंजीन	फिनोल

पॉलीस्टाइनिन के थर्मोफिजिकल गुण:

polystyrene	थर्मल चालकता, , डब्ल्यू / (एम * के)	गर्मी क्षमता, एस, केजे / (किलो * के)	ऊष्मीय प्रसार, a * 10 7, m 2 / s	औसत सीएलआर (β * 10 5), के -1

तापमान विशेषताएं:

polystyrene	ऑपरेटिंग तापमान सीमा,		विकट सॉफ्टनिंग पॉइंट	मार्टेंस के अनुसार गर्मी प्रतिरोध	गलनांक C

पॉलीस्टाइनिन का ढांकता हुआ स्थिरांक:

ज्वलनशीलता सूचकांक (के) एक आयामहीन मूल्य है जो दहन के दौरान जारी गर्मी की मात्रा के अनुपात को सामग्री के नमूने को प्रज्वलित करने पर खर्च की गई गर्मी की मात्रा के अनुपात को व्यक्त करता है। K>0.5 वाली सामग्री ज्वलनशील होती है। पॉलीस्टाइनिन के लिए, K-1.4 संकेतक दहनशील है

पॉलीस्टाइनिन के आग के खतरे के संकेतक:

पॉलीस्टाइनिन और उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन के दहन की विशेषताएं:
ज्वाला व्यवहार: प्रज्वलित होने पर चमकती है, आसानी से जल जाती है। आंच से हटाने के बाद भी यह जलता है।
ज्वाला रंग: नारंगी-पीला, चमकदार।
दहन की प्रकृति: बड़ी मात्रा में कालिख बनने के साथ जलता है, पिघलता है।
महक:बेंजीन गंध के स्पर्श के साथ मीठा पुष्प। लाल-गर्म सुई से चुभने पर दालचीनी की गंध आती है। स्टाइरीन की मीठी महक।

संक्षिप्त विवरण, प्रसंस्करण के तरीके, मुख्य उद्देश्य, पॉलीस्टाइनिन के गुणों का गुणात्मक मूल्यांकन और विशिष्ट विशेषताएं

पॉलीस्टाइनिन ब्लॉक, इमल्शन, सस्पेंशनए: एलडीपीई और एचडीपीई की तुलना में कठिन सामग्री, अच्छे ढांकता हुआ गुणों, भंगुरता की कमी और कम गर्मी प्रतिरोध के साथ। रासायनिक प्रतिरोधी। प्रभाव शक्ति और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, स्टाइरीन को अन्य मोनोमर्स के साथ सहपॉलीमराइज़ किया जाता है या घिसने वाले के साथ जोड़ा जाता है। पॉलीस्टाइनिन में पोरोफोर्स की शुरूआत और बाद में फोमिंग के साथ, विस्तारित पॉलीस्टाइनिन प्राप्त होता है, जो उच्च गर्मी और ध्वनि इन्सुलेशन गुणों, उछाल, रासायनिक प्रतिरोध और पानी प्रतिरोध की विशेषता है।

मुख्य उद्देश्य: उपकरणों के शरीर के अंगों के लिए, रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, इन्सुलेटर, रेफ्रिजरेटर के बड़े आकार के हिस्से, विमान इंटीरियर ट्रिम। निर्माण में गर्मी और ध्वनि इन्सुलेशन के लिए विस्तारित पॉलीस्टाइनिन

उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन: पॉलीस्टाइनिन की तुलना में उच्च क्रूरता

प्रसंस्करण के तरीके: इंजेक्शन मोल्डिंग। वायवीय और वैक्यूम बनाने। बाहर निकालना। मुद्रांकन। दबाना। चिपके हुए। यांत्रिक बहाली

मुख्य उद्देश्य: तकनीकी उत्पादों और भागों के लिए

संशोधित पॉलीस्टाइनिन प्लास्टिक: कम और उच्च तापमान पर उच्च प्रभाव शक्ति, गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि, क्षार और स्नेहक तेलों का प्रतिरोध

प्रसंस्करण के तरीके: इंजेक्शन मोल्डिंग। बाहर निकालना। झटका

मुख्य उद्देश्य: मोटर वाहन उद्योग और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बड़े आकार के उत्पादों के लिए

कठोर, कठोर, अनाकार बहुलक। पीएस अच्छी तरह से सना हुआ है और यंत्रवत् संसाधित है।

बुनियादी भौतिक और रासायनिक गुणpolystyrene

पॉलीस्टाइनिन प्लास्टिक थर्मोप्लास्टिक सामग्रियों का एक बड़ा समूह है, जिसके बहुलक भाग की रासायनिक संरचना में स्टाइरीन मोनोमर या इसके कोपोलिमराइज़ेशन उत्पाद होते हैं। सामान्य प्रयोजन पॉलीस्टाइनिन (पीएस), विस्तारित पॉलीस्टाइनिन, उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन (एचआईपीएस) और एबीएस कॉपोलिमर व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

आधुनिक प्रकार के इंजीनियरिंग प्लास्टिक के बीच पॉलीस्टाइनिन का बहुत महत्व है। यद्यपि वर्तमान में सिंथेटिक रेजिन और प्लास्टिक के उत्पादन की मात्रा में पॉलीस्टाइनिन की हिस्सेदारी 6% से कम है, लेकिन भौतिक और यांत्रिक गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला के कारण, इस प्रकार के बहुलक के आवेदन के क्षेत्र उद्योग के सभी क्षेत्रों को कवर करते हैं। , उपभोक्ता वस्तुओं के उत्पादन से लेकर मोटर वाहन उद्योग और निर्माण तक।

भौतिक गुणों के संदर्भ में, पॉलीस्टाइनिन एक रैखिक थर्मोप्लास्टिक बहुलक है। अनाकार, रंगहीन, पारदर्शी, भंगुर उत्पाद। विषाक्त नहीं। पॉलीस्टाइनिन को प्रसंस्करण में आसानी, चिपकने वाला, अच्छा द्रव्यमान रंग और बहुत अच्छे ढांकता हुआ गुणों की विशेषता है।

टेबल। पॉलीस्टाइनिन के भौतिक गुण।

भौतिक गुण	पद	माप की इकाई	अर्थ
घनत्व		जी/सेमी3	1,05
कांच पारगमन तापमान	टीएसटी	डिग्री सेल्सियस	93
ऑटो ज्वलन ताप	टीएसवी	डिग्री सेल्सियस	440
तन्यता ताकत	एजीआर।		40-50
झुकने में लोच का मापांक		जीपीए	3,2
सापेक्ष विस्तार		%	1,2-2
ऊष्मीय चालकता		डब्ल्यू (एम∙के)	0,08-0,12
मार्टेंस के अनुसार गर्मी प्रतिरोध		डिग्री सेल्सियस	70
ब्रिनेल कठोरता		एमपीए	140-200
कास्टिंग संकोचन		%	0,4-0,8
विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध	v		1015
ढांकता हुआ स्थिरांक	ε		2,5-2,6
कम सांद्रता ज्वलनशील सीमा	सीपीवी	जी/एम3	25-27,5

पॉलीस्टाइनिन अपने स्वयं के मोनोमर, सुगंधित हाइड्रोकार्बन, एस्टर, एसीटोन में आसानी से घुलनशील है। कम अल्कोहल, स्निग्ध हाइड्रोकार्बन, फिनोल, ईथर में अघुलनशील। बहुलक में कम नमी अवशोषण होता है, रेडियोधर्मी विकिरण, एसिड और क्षार के लिए प्रतिरोधी होता है, लेकिन केंद्रित नाइट्रिक एसिड और ग्लेशियल एसिटिक एसिड की क्रिया से नष्ट हो जाता है। हवा में, यूवी विकिरण के तहत, पॉलीस्टाइनिन उम्र बढ़ने से गुजरता है: पीलापन और माइक्रोक्रैक दिखाई देते हैं, बादल छा जाते हैं, और भंगुरता बढ़ जाती है। थर्मल गिरावट 200 डिग्री सेल्सियस से शुरू होती है और मोनोमर की रिहाई के साथ होती है। पॉलीस्टाइनिन के नुकसान इसकी भंगुरता और कम गर्मी प्रतिरोध हैं। कम प्रभाव प्रतिरोध। 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, आयामी स्थिरता कम हो जाती है।

पॉलीस्टाइनिन की तुलना में उच्च गर्मी प्रतिरोध और प्रभाव शक्ति वाली सामग्री प्राप्त करने के लिए, अन्य पॉलिमर और स्टाइरीन कॉपोलिमर के साथ इसके मिश्रण का उपयोग किया जाता है। ब्लॉक और ग्राफ्ट कॉपोलिमर, साथ ही एक्रिलोनिट्राइल, एक्रिलेट्स और मेथैक्रिलेट्स, α-मिथाइलस्टाइरीन और मैलिक एनहाइड्राइड के साथ स्टाइरीन के यादृच्छिक कॉपोलिमर सबसे बड़े औद्योगिक महत्व के हैं।

पीएस में मध्यम गैस पारगम्यता (पीपी से अधिक लेकिन एलडीपीई से कम) है लेकिन उच्च वाष्प पारगम्यता है। नकारात्मक तापमान पर वाष्प संचरण तेजी से घटता है, जिससे कम तापमान पर पैकेजिंग उत्पादों के लिए पीएस का उपयोग करना संभव हो जाता है।

पीएस में उत्कृष्ट विद्युत गुण हैं - कम ढांकता हुआ नुकसान, उच्च विद्युत शक्ति, उच्च मात्रा प्रतिरोध। रासायनिक रूप से, यह मजबूत एसिड और क्षार के लिए प्रतिरोधी है, स्निग्ध हाइड्रोकार्बन और कमजोर अल्कोहल में अघुलनशील; सुगंधित हाइड्रोकार्बन, उच्च अल्कोहल, एस्टर और क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन में घुलनशील। उन्मुख पीएस फिल्म से, थर्मोफॉर्मिंग द्वारा बहुत जटिल उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।

पॉलीस्टायर्न प्लास्टिक / स्टाइरीन पॉलिमर के मुख्य समूह

रासायनिक संरचना के अनुसार, पॉलीस्टाइनिन प्लास्टिक को चार मुख्य समूहों में विभाजित किया जाता है:

1. homopolystyrene (या सामान्य प्रयोजन polystyrene - PSM, PSS), विस्तार योग्य polystyrene (PSV, PSV-S);
2. स्टाइरीन के यादृच्छिक कॉपोलिमर, उदाहरण के लिए, मिथाइल मेथैक्रिलेट (MS), एक्रिलोनिट्राइल (सैन), आदि के साथ स्टाइरीन के डबल कॉपोलिमर, एक टर्नरी कॉपोलीमर - स्टाइरीन-मिथाइल मेथैक्रिलेट-एक्रिलोनिट्राइल (एमएसएन);
3. स्टाइरीन ग्राफ्ट कॉपोलिमर, जिसमें उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन, एबीएस कॉपोलिमर, एमएसपी कॉपोलीमर शामिल हैं;
4. पॉलिमर कंपोजिट (बहुलक - बहुलक मिश्रण), उदाहरण के लिए, ABS-PVC, ABS-PC, उच्च-प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन - पॉलीफेनिलीन ऑक्साइड, ग्लास से भरे ABS और SAN, उच्च-प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन और ABS के धीमे जलने वाले ग्रेड।

पैकेजिंग में पॉलीस्टाइनिन का उपयोग

द्विअक्षीय रूप से उन्मुख फिल्मउत्कृष्ट पारदर्शिता है। नरम तापमान 90-95 डिग्री सेल्सियस है। ओरिएंटेड पॉलीस्टाइनिन में मध्यम गैस पारगम्यता (पीपी से अधिक लेकिन एलडीपीई से कम) होती है लेकिन उच्च वाष्प पारगम्यता होती है। 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर वाष्प पारगम्यता तेजी से घट जाती है, जो कम तापमान पर पैकेजिंग उत्पादों के लिए पीएस के उपयोग की अनुमति देता है। जटिल विन्यास के उत्पादों को प्राप्त करने के लिए थर्मोफॉर्मिंग द्वारा एक उन्मुख पीएस फिल्म से।

75 µm से कम मोटाई वाले ओरिएंटेड PS का उपयोग डिब्बों में "खिड़कियों" के लिए किया जाता है। मोटी फिल्मों का उपयोग वेंडिंग मशीनों के लिए कप बनाने के लिए, पैक किए गए ताजे मांस के लिए ट्रे बनाने के लिए किया जाता है, ताकि खरीदते समय पैक किए गए उत्पाद के दोनों किनारों को देखा जा सके।

उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन (एचआईपीएस)रबर के साथ स्टाइरीन का एक ब्लॉक कॉपोलीमर है। असंशोधित अवस्था में PS एक भंगुर पदार्थ है और इसकी विशिष्ट प्रभाव शक्ति कई अनुप्रयोगों के लिए अपर्याप्त है।

प्रभाव प्रतिरोधी पीएस अधिक लचीला है, इसमें अधिक प्रभाव शक्ति है, लेकिन कम तन्यता ताकत और अनमॉडिफाइड पीएस की तुलना में थर्मल स्थिरता है। असंशोधित पीएस के रासायनिक गुण गुणों के समान हैं। प्रभाव प्रतिरोधी पीएस थर्मोफॉर्मिंग द्वारा विभिन्न उत्पादों के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री है। पीएस में सिंथेटिक घिसने की शुरूआत, भंगुरता को कम करने, पीएस की पारदर्शिता को कम करता है।

फैलाया हुआ पौलिस्ट्रिनउच्च वसा प्रतिरोध रखता है, एक उत्कृष्ट गर्मी और ईओलेटर है। इसका उपयोग थर्मोफॉर्मिंग द्वारा विभिन्न पैकेजिंग उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है (सेब के लिए बक्से में लाइनर, अंडे पैकिंग के लिए बक्से, ताजा मांस, मछली, चिप्स, आदि पैकेजिंग के लिए ट्रे और ट्रे)।

एक्रिलोनिट्राइल (सैन) के साथ स्टाइरीन के कोपोलिमरपीएस बेस पॉलिमर की तुलना में उच्च रासायनिक प्रतिरोध है।

ABS प्लास्टिक स्टाइरीन, ब्यूटाडीन, एक्रिलोनिट्राइल का कोपोलिमर है। संरचना की संरचना और उत्पादन की विधि के आधार पर इसके गुण व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। एबीएस प्लास्टिक में एचआईपीएस की तुलना में अधिक प्रभाव शक्ति, रासायनिक प्रतिरोध और लचीलापन है। इसका उपयोग जार और ट्रे के रूप में किया जाता है।

रूसी संघ और विज्ञान के शिक्षा मंत्रालय

रूसी संघ

उच्च के राज्य शैक्षणिक संस्थान

व्यावसायिक शिक्षा

"अल्ताई राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय"

उन्हें। आई.आई. पोलज़ुनोव"

सार।

विषय पर "जैविक रसायन विज्ञान" अनुशासन में:

"पॉलीस्टाइनिन (पॉलीविनाइलबेंजीन)"

एक छात्र द्वारा किया गया पीकेएम-71:

बरखतोवा एल. एन.

वरिष्ठ व्याख्याता द्वारा जाँच की गई

FITCM के विभाग: अर्सेंटेवा एस.एन.

बरनौल 2008

पॉलिमर का परिचय, सामान्य विशेषताएं और वर्गीकरण

1. ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

2. पॉलीस्टाइनिन का विवरण

3. मूल गुण

3.1 भौतिक गुण

3.2 रासायनिक गुण

4. रसीद

5. सुपरमॉलेक्यूलर संरचना, संरचना, विन्यास

6. इलाज के तरीके

7. उद्योग में आवेदन

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

पॉलिमर की सामान्य विशेषताएं और वर्गीकरण

एक बहुलक एक कार्बनिक पदार्थ है, जिसके लंबे अणु एक ही बार-बार दोहराई जाने वाली इकाइयों - मोनोमर्स से निर्मित होते हैं।

बहुलक अणु का आकार पोलीमराइजेशन की डिग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है n , वे। श्रृंखला में लिंक की संख्या। यदि n= 10 से 20, पदार्थ हल्के तेल हैं। जैसे-जैसे n बढ़ता है, चिपचिपापन बढ़ता है, पदार्थ मोमी हो जाता है, और अंत में, n=1000 पर, एक ठोस बहुलक बनता है। पोलीमराइजेशन की डिग्री असीमित है: यह 10 4 हो सकती है, और फिर अणुओं की लंबाई माइक्रोमीटर तक पहुंच जाती है। एक बहुलक का आणविक भार मोनोमर के आणविक भार और पोलीमराइजेशन की डिग्री के उत्पाद के बराबर होता है। आमतौर पर यह 10 3 से 3×10 5 की सीमा में होता है। अणुओं की इतनी बड़ी लंबाई उनके उचित पैकिंग को रोकती है, और पॉलिमर की संरचना अनाकार से आंशिक रूप से क्रिस्टलीय में भिन्न होती है। क्रिस्टलीयता का अनुपात काफी हद तक जंजीरों की ज्यामिति से निर्धारित होता है। जंजीरें जितनी करीब फिट होती हैं, बहुलक उतना ही अधिक क्रिस्टलीय होता है। क्रिस्टलीयता, यहां तक ​​​​कि सबसे अच्छे रूप में, अपूर्ण है।

अनाकार बहुलक एक तापमान सीमा में पिघलते हैं जो न केवल उनकी प्रकृति पर निर्भर करता है, बल्कि श्रृंखलाओं की लंबाई पर भी निर्भर करता है; क्रिस्टलीय में एक गलनांक होता है।

मूल रूप से, पॉलिमर को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: सिंथेटिक पॉलिमर (कृत्रिम), प्राकृतिक कार्बनिक और प्राकृतिक अकार्बनिक पॉलिमर।

सिंथेटिक पॉलिमर कम आणविक भार पॉलिमर के चरण या श्रृंखला पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

प्राकृतिक अकार्बनिक बहुलक हैं, उदाहरण के लिए, मैग्मा पिघल, सिलिकॉन ऑक्साइड।

प्राकृतिक कार्बनिक बहुलक पौधों और जानवरों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप बनते हैं और लकड़ी, ऊन और चमड़े में पाए जाते हैं। ये प्रोटीन, सेल्युलोज, स्टार्च, शेलैक, लिग्निन, लेटेक्स हैं।

आमतौर पर, प्राकृतिक पॉलिमर अलगाव, शुद्धिकरण, संशोधन के अधीन होते हैं, जिसमें मुख्य श्रृंखलाओं की संरचना अपरिवर्तित रहती है। इस तरह के प्रसंस्करण के उत्पाद कृत्रिम बहुलक हैं। उदाहरण प्राकृतिक रबर हैं, जो लेटेक्स, सेल्युलाइड से बने होते हैं, जो लोच बढ़ाने के लिए कपूर के साथ नाइट्रोसेल्यूलोज को प्लास्टिसाइज़ किया जाता है।

प्राकृतिक और कृत्रिम पॉलिमर ने आधुनिक तकनीक में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, और कुछ क्षेत्रों में वे आज भी अपरिहार्य हैं, उदाहरण के लिए, लुगदी और कागज उद्योग में। हालांकि, सिंथेटिक पॉलिमर के कारण कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन और खपत में तेज वृद्धि हुई - कम आणविक भार वाले पदार्थों से संश्लेषण द्वारा प्राप्त सामग्री और प्रकृति में कोई एनालॉग नहीं होने के कारण। मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थों की रासायनिक प्रौद्योगिकी का विकास आधुनिक वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति का एक अभिन्न और अनिवार्य हिस्सा है . प्रौद्योगिकी की एक भी शाखा, विशेष रूप से नई, पॉलिमर के बिना नहीं चल सकती। रासायनिक संरचना के अनुसार, पॉलिमर को रैखिक, शाखित, नेटवर्क और स्थानिक में विभाजित किया जाता है। रैखिक पॉलिमर के अणु एक दूसरे के संबंध में रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं और केवल वैन डेर वाल्स बलों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। गर्म होने पर, ऐसे पॉलिमर की चिपचिपाहट कम हो जाती है और वे पहले अत्यधिक लोचदार में, और फिर एक चिपचिपी अवस्था (चित्र 1) में उलटने में सक्षम होते हैं। चूंकि हीटिंग का एकमात्र प्रभाव प्लास्टिसिटी में बदलाव है, रैखिक पॉलिमर को थर्मोप्लास्टिक कहा जाता है। यह नहीं सोचा जाना चाहिए कि "रैखिक" शब्द का अर्थ सीधा है, इसके विपरीत, वे एक दाँतेदार या पेचदार विन्यास की अधिक विशेषता हैं, जो ऐसे पॉलिमर को यांत्रिक शक्ति देता है।

थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर को न केवल पिघलाया जा सकता है, बल्कि भंग भी किया जा सकता है, क्योंकि अभिकर्मकों की कार्रवाई के तहत वैन डेर वाल्स बॉन्ड आसानी से फट जाते हैं।

शाखित (ग्राफ्टेड) ​​बहुलक रैखिक वाले की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। थर्माप्लास्टिक पॉलिमर के गुणों को संशोधित करने के लिए नियंत्रित चेन ब्रांचिंग मुख्य औद्योगिक विधियों में से एक है।

नेटवर्क संरचना को इस तथ्य की विशेषता है कि श्रृंखला एक दूसरे से जुड़ी हुई है, और यह आंदोलन को बहुत सीमित करती है और यांत्रिक और रासायनिक दोनों गुणों में परिवर्तन की ओर ले जाती है। साधारण रबर नरम होता है, लेकिन जब सल्फर के साथ वल्केनाइज किया जाता है, तो एस-शून्य प्रकार के सहसंयोजक बंधन बनते हैं, और ताकत बढ़ जाती है। बहुलक एक नेटवर्क संरचना प्राप्त कर सकता है और अनायास, उदाहरण के लिए, प्रकाश और ऑक्सीजन की कार्रवाई के तहत, लोच और प्रदर्शन के नुकसान के साथ उम्र बढ़ने लगती है। अंत में, यदि बहुलक अणुओं में प्रतिक्रियाशील समूह होते हैं, तो गर्म होने पर, वे कई क्रॉस-लिंक्ड मजबूत बंधनों से जुड़े होते हैं, बहुलक क्रॉस-लिंक्ड हो जाता है, यानी, यह एक स्थानिक संरचना प्राप्त करता है। इस प्रकार, हीटिंग प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है जो नाटकीय रूप से और अपरिवर्तनीय रूप से सामग्री के गुणों को बदल देता है, जो ताकत और उच्च चिपचिपाहट प्राप्त करता है, अघुलनशील और अघुलनशील हो जाता है। अणुओं की उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, जो बढ़ते तापमान के साथ प्रकट होते हैं, ऐसे बहुलक कहलाते हैं थर्मोसेटिंगयह कल्पना करना आसान है कि उनके अणु न केवल एक दूसरे के संबंध में, बल्कि विदेशी निकायों की सतहों के लिए भी सक्रिय हैं। इसलिए, थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर के विपरीत, थर्मोसेटिंग पॉलिमर में कम तापमान पर भी उच्च चिपकने की क्षमता होती है, जो उन्हें मिश्रित सामग्री में सुरक्षात्मक कोटिंग्स, चिपकने वाले और बाइंडर के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।

थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किए जाते हैं बहुलकीकरण,योजना के अनुसार बहना (चित्र 2)।

	चित्र 2 - पॉलिमर के निर्माण की प्रतिक्रियाएं: ए)- पोलीमराइजेशन, बी)- पॉलीकंडेंसेशन

श्रृंखला पोलीमराइजेशन में, आणविक भार लगभग तुरंत बढ़ जाता है, मध्यवर्ती उत्पाद अस्थिर होते हैं, प्रतिक्रिया अशुद्धियों की उपस्थिति के प्रति संवेदनशील होती है और, एक नियम के रूप में, उच्च दबाव की आवश्यकता होती है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि प्राकृतिक परिस्थितियों में ऐसी प्रक्रिया असंभव है, और सभी प्राकृतिक पॉलिमर एक अलग तरीके से बनाए गए थे। आधुनिक रसायन विज्ञान ने एक नया उपकरण बनाया है - पोलीमराइजेशन रिएक्शन, और उसके लिए धन्यवाद थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर का एक बड़ा वर्ग। पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया केवल विशेष उद्योगों के जटिल उपकरणों में लागू की जाती है, और उपभोक्ता थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर को तैयार रूप में प्राप्त करता है।

थर्मोसेटिंग पॉलिमर के प्रतिक्रियाशील अणुओं को सरल और अधिक प्राकृतिक तरीके से बनाया जा सकता है - धीरे-धीरे मोनोमर से डिमर तक, फिर ट्रिमर, टेट्रामर, आदि। मोनोमर्स के इस तरह के संयोजन, उनके "संघनन", को प्रतिक्रिया कहा जाता है बहु संघनन;इसे उच्च शुद्धता या दबाव की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन इसके साथ रासायनिक संरचना में बदलाव होता है, और अक्सर उप-उत्पादों (आमतौर पर जल वाष्प) (चित्रा 2) की रिहाई के साथ होता है। यह प्रतिक्रिया है जो प्रकृति में होती है; इसे घर पर भी, सरलतम परिस्थितियों में केवल थोड़े से हीटिंग के साथ आसानी से किया जा सकता है। थर्मोसेटिंग पॉलिमर की इतनी उच्च विनिर्माण क्षमता रेडियो संयंत्रों सहित गैर-रासायनिक उद्यमों में विभिन्न उत्पादों के निर्माण के पर्याप्त अवसर प्रदान करती है।

प्रारंभिक सामग्री और उत्पादन विधियों के प्रकार और संरचना के बावजूद, पॉलिमर पर आधारित सामग्रियों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है: प्लास्टिक, फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक, लैमिनेट्स, फिल्म, कोटिंग्स, चिपकने वाले।

1. ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

प्लास्टिक उद्योग की उत्पत्ति 20वीं शताब्दी के अंत में हुई थी। आसानी से पोलीमराइज़ करने योग्य स्टाइरीन और इसके ग्लासी सॉलिड पॉलीमर ने तुरंत ध्यान आकर्षित किया। पॉलीस्टाइनिन के उत्पादन के लिए रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी की नींव ओस्ट्रोमाइस्लेंस्की और शटौडिंगर द्वारा रखी गई थी। उत्तरार्द्ध ने पॉलीस्टाइनिन मैक्रोमोलेक्यूल्स के निर्माण के लिए एक श्रृंखला तंत्र का प्रस्ताव दिया।

पॉलीस्टाइनिन (द्रव्यमान में थर्मल सहज पोलीमराइजेशन) के उत्पादन के लिए पहला पेटेंट 1911 में जर्मनी में लिया गया था। वहीं 1920 में पॉलीमर का औद्योगिक उत्पादन शुरू हुआ। 1936 में पहले से ही 6000 टन / वर्ष का उत्पादन किया।

जर्मनी के बाहर, पॉलीस्टाइनिन उत्पादन की वृद्धि लंबे समय से मोनोमर की उच्च कीमत के कारण रुकी हुई है। तेजी से विकास के लिए प्रेरणा द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका में स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर के बड़े पैमाने पर उत्पादन का निर्माण था, जिससे स्वाभाविक रूप से स्टाइरीन की कीमतों में कमी आई। युद्ध के बाद, संरचना में 50 प्रतिशत से अधिक स्टाइरीन युक्त पॉलीस्टाइनिन और स्टाइरीन कॉपोलिमर का उत्पादन (स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर के विपरीत, जहां लगभग 30 प्रतिशत स्टाइरीन) स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ। ऐसे प्रभावी उत्पादों का विकास; विस्तारित पॉलीस्टाइनिन के रूप में, स्टाइरीन के उच्च-प्रभाव वाले पॉलिमर, एबीएस प्लास्टिक, ने पॉलीस्टीरिन प्लास्टिक को पॉलीइथाइलीन और पॉलीविनाइल क्लोराइड के बाद प्लास्टिक के विश्व उत्पादन में तीसरा स्थान लेने की अनुमति दी है।