Полимерный материал что такое: Что такое полимерные материалы, их свойства и применение?

Содержание

Полимерные материалы | это… Что такое Полимерные материалы?

материалы на основе высокомолекулярных соединений — веществ, состоящих из однотипных групп атомов, соединенных химическими связями. Основную массу высокомолекулярных соединений получают либо методами химического синтеза из мономеров — продуктов переработки природного сырья (нефти, газа, угля и др.), либо путем переработки природных полимеров (например, целлюлозы, лигнина). В состав П. м. могут входить наполнители, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки, регулирующие функциональные и технологические их свойства. При изготовлении изделий компоненты, входящие в состав П. м., тщательно гомогенизируют до получения однородной пластмассы, из которой прессованием, литьем под давлением, экструзией (формированием изделий путем выдавливания П. м. через профилирующий инструмент), вальцеванием или другим технологическим методом получают готовое изделие или материал, используемый для дальнейшей переработки.

Для медицинских целей используют П. м. общетехнического назначения, а также специальное П. м. медицинского назначения (рис.). Из первых изготавливают строительное и санитарно-техническое оборудование лечебных учреждений, белье, посуду, предметы ухода за пациентами, детали различных приборов, исследовательской и лечебной аппаратуры, инструментов, посуды для аналитических лабораторий и др. Применение П. м. вместо традиционных материалов (металлов, стекла) обусловлено их лучшими технологическими свойствами, комплексом физико-механических характеристик, возможностью переработки в изделия массового выпуска и однократного применения. Помимо общетехнических к этим полимерным материалам предъявляются дополнительные санитарно-гигиенические требования — минимальное выделение в окружающую среду газообразных продуктов, не превышающее ПДК; нерастворимость в моющих растворах; возможность стерилизации дезинфицирующими растворами, газами, УФ-облучением, гамма-излучением и др.

Наиболее широко применяются П. м. на основе поливинилхлорида. сополимеров стирола, полипропилена, полиметилметакрилата, полиуретанов, фенол-, мочевино-меламино-формальдегидных смол. Из них выпускают изделия различного назначения, а также плиты, листы, пленки, трубы, тканые и нетканые материалы на основе волокон, пасты, герметики, лаки, клеи. Специальные П. м. медицинского назначения предназначены для непосредственного контакта с живым организмом — в эндопротезах и материалах для восстановительной хирургии, в материалах и изделиях для службы крови, в виде инструментов для внутриорганных исследований, аппаратуры, заменяющей функции сдельных органов, компонентов терапевтических и диагностических средств. Основу таких П. м составляют синтетические и природные высокомолекулярные соединения, не оказывающие на живой организм вредного воздействия. По характеру взаимовлияния с организмом П. м. разделяют на биоинертные, биосовместимые и биоактивные.

Биоинертные П. м. (полиэтилен, полипропилен, фторопласт, силиконы, полиметилметакрилат и др. ) практически не изменяют своих свойств под влиянием сред живого организма. В виде готовых изделий или материалов их используют для создания искусственных сосудов (полиэтилентерефталат, полипропилен, фторопласт), клапанов сердца (силикон, фторопласт, полипропилен, полиэтилентерефталат), хрусталиков глаз (полиметилметакрилат), частей эндопротезов суставов (полиамиды, фторопласт), в качестве искусственных сухожилий, мышечных связок (полипропилен, полиэтилентерефталат), деталей аппаратов искусственная почка, искусственное сердце — легкое (полиэтилен, полипропилен, полиакрилаты, силиконы, эфиры целлюлозы) и др.

Биосовместимые П. м. способны постепенно подвергаться биодеструкции или растворению в биологических средах, что позволяет наиболее благоприятно осуществлять восстановительные хирургические операции, используя регенераторные функции организма. Материалы сополимеров винилпирролидона, акриламида, акрилатов, полиамидов, полигликолидов и др. в виде комбинированных протезов, сеток, пленок, листовых материалов, пеноматериалов, клеящих композиций, рассасывающихся шовных материалов применяют для временного замещения тканей при резекциях, укрепления стенок полых органов, закрытия раневых поверхностей внутренних органов, заполнения послеоперационных полостей, соединения резецированных тканей. В травматологии биосовместимые П. м. из сополимеров винилпирролидона и метилметакрилата, цианакрилатов применяют для замещения дефектов костной ткани, в виде различных соединительных элементов, для склеивания костных отломков и др. В сердечнососудистой хирургии аналогичные П. м. из сополимеров винилпирролидона и бутилметакрилата используют при протезировании сосудов, укреплении сердечной стенки, герметизации анастомозов.

Биоактивные П. м. могут обладать направленной физиологической активностью благодаря лекарственным препаратам, содержащимся в них в виде компонента. Применяют готовые лекарственные формы в виде композиций, где высокомолекулярные соединения либо играют роль основы-носителя (глазные лекарственные пленки с различными препаратами — сульфапиридазином, пилокарпином, канамицином и др., тринитролонг, динитросорбилонг), либо обладают собственной физиологической активностью макромолекул — полимерные лекарства, антитромбогенные П. м., искусственные плазмо- и кровезаменители, энтеро- и гемосорбенты (гемодез, полидез, аминопептид, полиглюкин и др. ). Для биосовместимых и биоактивных П. м. используют высокомолекулярные соединения на основе N-винилпирролидона, акриламида, некоторых акрилатов, гликолида, лактидов, N-окисей. производных целлюлозы, коллагена и др.

Библиогр.: Лосев И.П. и Тростянская Е.Б Химия синтетических полимеров. М., 1971, библиогр., Полимеры в медицине, под ред. Н.А. Платэ, пер. с англ., М., 1969, библиогр., Полимеры медицинского назначения, под ред. Сэноо Манабу, пер. с японск., М., 1981, библиогр.

протезы трахеи»>

Рис. б). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: протезы трахеи.

Рис. а). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: упаковка для таблетированных лекарственных средств.

Рис. в). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: глазные лекарственные пленки в пеналах-дозаторах.

Рис. г). Изделия медицинского назначения из полимерных материалов: штифты для соединения отломков трубчатых костей.

1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг.

Что такое полимерные материалы, основные виды, категории изделий| БСК Полимеры

Термин «полимер», обозначающий синтетическое вещество, охватывает группу разных по химическому составу материалов. Из полимерного сырья производят различную продукцию. Она встречается в повседневном быту и на производстве. В состав пластика, помимо синтетических ингредиентов, входят и натуральные вещества.

Главные физические параметры полимерных материалов

Структура материала формируется на основе высокомолекулярных химических соединений, цепочки которых повторяются с заданной периодичностью. Наиболее распространенным полимером признан каучук, резина, обладающая высоким показателем эластичности и повышенной стойкостью к механическим воздействиям.

Другие качественные показатели полимерных материалов:

Высокий уровень термоизоляции. Если нагревать металлический предмет с пластиковыми элементами, то железо быстро станет горячим, тогда как пластик сохранит свою обычную температуру;

Линейное расширение, которое определяется высоким показателем температурного коэффициента. При одинаковом нагревании молекулярная структура полимера увеличит линейный размер пластика в 70-200 раз больше, чем это характерно для металлов;

Высокая гибкость. Благодаря эластичности, полимер можно наносить тонким слоем на твердые поверхности, тем самым изолируя их от повреждений или окисления;

Порог прочности пластика ниже, чем у металлов. Чтобы повысить этот показатель, в полимер добавляют специальные добавки. Это расширяет перечень материалов из пластика;

При выборе сырья для производства изделий разработчики учитывают коэффициент нагрева пластика. Оптимально приемлемый тепловой порог находится на уровне до + 80 ° С. При низком показателе теплостойкости уровень прочности изделий понижается;

Быстрая воспламеняемость. При горении полимеры выделяют токсичные газы;

Низкий коэффициент трения обеспечивает высокий уровень защищенности пластиковых поверхностей от царапин, сколов;

Электрическая изоляция. Пластик не проводит ток, и это делает его незаменимым при производстве электроинструмента;

Высокая сопротивляемость к деформационным нагрузкам, способность восстановления первично заданной формы.

Классификация полимерных материалов

Современное химическое производство предлагает несколько десятков разновидностей полимерной продукции. Марки сырья зависят от химического состава, агрегатного состояния вещества, функциональных качеств.

К таким относятся:

Синтетические материалы. Наиболее востребованные и распространенные в производственной сфере. Универсальность и особенность такого пластика стала возможной за чет смешивания различных ингредиентов в основном составе;

Искусственные. Это ряд изделий бытового назначения;

Естественные полимеры биологического происхождения.

Разделение полимеров по агрегатному состоянию

Свойства, которые проявляются в результате температурного и деформационного воздействия:

Эластичность. Обеспечивает неограниченные возможности для применения в строительстве, производстве резиновых изделий;

Твердость. Используется в производстве бытовой техники, мебели, оборудования;

Жидкие субстанции. Обеспечивают производство лакокрасочных изделий, монтажных пен, герметиков;

Структурность. Макромолекулярный состав полимера бывает: разветвленным, сетчатым, линейным, ленточным, плоским, гребнеобразным.

Классификация полимерных материалов по критерию полярности

На структуру материала влияют заряды положительной и отрицательной полярности, от которых зависит растворимость при взаимодействии с различными веществами.

Полимеризация

Данный процесс обозначает образование полимерных материалов с помощью синтеза веществ с низкомолекулярной структурой, взаимодействующих с молекулами активного центра, находящегося в конце цепной конструкции.

Поликонденсация

При сравнении с предыдущим процессом, в данном случае, образование полимера происходит в результате слияния молекулярных частиц ступенчатым способом. При создании нового высокомолекулярного соединения происходит уничтожение некоторых элементов, которое сопровождается выделением воды, хлора или водорода.

Полиприсоединение

Это процесс, при котором создание синтетического вещества осуществляется через многократное соединение мономерных элементов цепи в крупную мономолекулу без выделения сопутствующих веществ. Реакция происходит под воздействием растворителей в азотной среде.

Источники сырьевых ресурсов

Полимерные материалы состоят из группы атомов одного типа, служащих основой для синтеза высокомолекулярных веществ. Для производства преимущественно используются продукты переработки добываемых углеродов природного происхождения. Второй способ основан на переработке отходов и вторичного сырья.

Материалы

Синтетика показывает плохую переносимость высокотемпературного воздействия. Вещество склонно к воспламенению и тлению с выделением токсичных веществ. Чтобы это предотвратить, исследователи разрабатывают материал путем экспериментального добавления различных примесей. Для синтеза используется хлор или бром. Получаемое сырье обладает галогенизирующими свойствами, после чего сгораемый пластик выделяет газ, повышающий коррозийность металла.

На основе примеров можно проследить, что следует считать полимерными материалами:

Полиэтилен. Пленка, различающаяся по типам низкого или высокого давления. Материал имеет одинаковый состав, но различную молекулярную структуру;

Пропилен. Материал характеризуется легкостью, широким функциональным потенциалом, эластичностью, прочностью и влагонепроницаемостью. Пригоден для производства труб для прогона горячих и холодных жидкостей. Пластиковые изделия не подвержены коррозии, не теряют формы при нагрузках динамического или статического характера;

Поливинилхлорид. Материал, который широко применялся в средине прошлого века, но из-за хрупкости и вредности, которая проявляется в выделении диоксина во время горения, вытеснен более усовершенствованными разновидностями пластика;

Полиолефин. Наиболее распространенная разновидность пластика, в состав которого входят полиэтилен и полипропилен. Материал не усаживается, не рвется, не нагревается, при утилизации не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

Разновидности по температурному признаку

В зависимости от реакции на тепло, высокомолекулярные соединения проявляют следующие признаки:

Термопластичность. Затвердевание при охлаждении и размягчение при нагреве;

Термореактивность. Показатель разрушения связующих звеньев при нагревании.

Типичные примеры использования изделий из полимерных материалов

строительные материалы;

отделка и детали в различных видах транспорта;

медицинское оборудование;

составные элементы бытовой техники;

детали и конструкции, используемые в сельском хозяйстве;

продукция легкой промышленности.

При обустройстве жилых объектов недвижимости из полимерных материалов применяются материалы для обшивки и теплоизоляции. Основным материалом для изготовления окон, дверей также служит долговечный пластик. Все строительные инструменты изготавливаются с использованием полимеров.

Пластик обладает хорошими декоративными качествами, поэтому его используют для изготовления внутренних и наружных элементов украшения, сеток, перегородок, изгородей. Благодаря легкости, прочности, эластичности, стойкости к коррозии и ценовой доступности, из полимерного сырья изготавливается большинство предметов для бытового пользования.

Из пластика выгодно изготавливать сантехнику, ёмкости, плавсредства, инвентарь для отдыха и работы. В садово-огородном хозяйстве популярен геотекстиль, влагонепроницаемые и мембранные пленки. Каркасные сооружения также собираются из деталей, изготовленных из пластика, которому не страшна коррозия и ультрафиолетовое влияние.

Структура материала

От того, на основе каких молекулярных соединений создаются полимеры, зависят свойства и технические характеристики изготавливаемых изделий. По молекулярному строению пластик бывает:

Линейным. Макромолекулы выстроены в длинные цепи спиральной или зубчатой комбинации. Материал характеризуется чрезвычайной гибкостью, что положительно влияет на эластичность и прочность материала, который не боится механических ударов и не раскалывается;

Лестничным. Микромолекулы выстроены парами длинных цепей. Они создают основу жестких материалов, стойких к высоким температурам. Дополнительным преимуществом является то, что полимеры данного типа не подвержены разложению под влиянием растворителей органического происхождения;

Пространственным. Цепи молекул соединены между собой перемычками. Синтез происходит под воздействием мочевины с формальдегидом. В результате создается структура неоднородного типа с пространственной сеткой. Сырье используется для образования жестких конструкционных продуктов;

Линейно-разветвленный. Для структуры данного полимера характерно то, что от основной молекулярной линии расходятся многочисленные ответвления различной длины. Материал с данной структурой является наиболее прочным. Он используется для производства полиэтилена, полистирола, ПВХ.

Возможности применения полимерных материалов

Промышленность. Сначала из отходов нефтепереработки и целлюлозы получали пленочные изделия и краски. Теперь сфера производственных возможностей с пластиком не имеет ограничений, начиная с детских игрушек, и заканчивая компьютерной техникой. На основе полипропилена создаются летающие устройства, где наиболее важными критериями являются прочность и легкость материала.

Изделия бытового назначения. Материалы с высокомолекулярной структурой используются чаще, чем изделия из натуральных компонентов. Они обладают эластичностью, ударопрочностью. Недорогие изделия соответствуют санитарным требованиям безвредности.

В перечень повседневно используемых вещей можно отнести следующие:

изделия из пластмассы для личного ухода: зубные щётки, мыльницы, расчески и т.д. ;

предметы, необходимые на кухне;

одноразовые вещи;

пленки, пакеты, упаковка;

сантехнические материалы, инструменты;

химия бытового назначения;

корпусные детали бытовой техники;

защитная одежда, обувь, чулки из капрона.

Изделия строительного назначения

За последние полвека строительные материалы из пластмассы значительно потеснили изделия натурального происхождения, которые раньше были традиционными.

Использование полимеров на стройке возможно в качестве:

материалов для отделки потолков, стен;

каркасных, ограждающих конструкций, арматуры, балок, добавок в бетонные смеси, оконных рам, дверей;

утеплительных материалов, герметиков для заделывания проемов или щелей;

сантехнических труб, оборудования, систем отопления и вентиляции;

технических тканей, пленок;

наливных идеально гладких напольных покрытий без образования трещин, воздушных пузырьков, вмятин;

конвейерных роликов, колес для тележек.

В медицине из пластика используются тысячи номенклатурных наименований, в списке которых представлены:

шприцы одноразового применения;

инструменты для хирургических операций;

материалы стоматологического назначения;

пакеты для хранения донорской крови, органов, плазмы;

расходные материалы, протезы, клеящие вещества;

оборудование и реквизит для хозяйственных мероприятий;

предметы оптики.

Использование пластиковой продукции в сельскохозяйственной деятельности

В первую очередь – это комплектующие детали для сооружения теплиц. Для их сборки используется полипропиленовая арматура, металлические трубки, покрытые поликарбонатом. Для ухода за растениями потребуются ткани и плёнки для мульчирования. Для организации полива потребуются пластиковые шланги, трубки и фитинги, которые намного практичнее и дешевле металлических аналогов.

Особенности использования пластика в пищевой промышленности

Главное требование к любым видам оборудования, которое используется для приготовления продуктов питания, заключается в соответствии правилам санитарного контроля. В первую очередь обращается внимание на материалы, из которых оно изготовлено. Большинство изделий, предназначенных для транспортировки или хранения сырья, а это резервуары, бочки, тара, пластиковые.

Используемый для таких целей материал, должен быть нетоксичным и безвредным по всем параметрам. Благодаря совершенствованию технологий изготовления полимерных изделий, химическая промышленность предоставляет качественный безопасный прочный пластик в неограниченных количествах.

Что такое полимер? | MATSE 81: Материалы в современном мире

Печать

В этом уроке мы познакомимся со структурой, историей развития и свойствами полимеров. Корни слова «полимер» на самом деле очень описывают полимер. Корень «мер» означает «единица», а «поли» — «много». В совокупности слово «полимер» можно разложить на множество единиц. Обычно «мер» называют мономером. «Моно», являющееся корнем слова «один», буквально переводится как «один мер». Обычно используемое определение полимера — это материал, состоящий из множества мономеров (от 10 до 1000), связанных друг с другом в цепи. Мономер может состоять из одного или многих атомов, образующих базовое звено, которое повторяется с образованием полимера, как показано на рисунке ниже.

Поли означает много; mer означает повторять.

Кредит: адаптировано из рис. 4.2, Callister & Rethwisch 5e.

Трубка из ПВХ.

Предоставлено: сверхкультура через Wikimedia Commons

Мы также изучим, как строятся цепи полимеров. Полимеры могут напоминать макароны (линейные), лестницы (сшитые), длинные цепи с меньшими цепочками, свисающими с основной цепи (основной цепи), известные как разветвленные полимеры, сложные структуры (сети) или смесь некоторых или всех этих элементов. основные виды. Другие полимеры, известные как сополимеры, состоят из двух совершенно разных исходных мономеров и классифицируются как статистические, чередующиеся, блочные или привитые полимеры.

А теперь посмотрите это видео TED-Ed под названием «От ДНК до глупой замазки, разнообразный мир полимеров» (4:59), прежде чем перейти к следующему разделу нашего урока.

Смотреть

TED Talk: От ДНК до замазки, разнообразный мир полимеров

Нажмите, чтобы просмотреть расшифровку книги «От ДНК к глупой замазке, разнообразному миру полимеров».

Что общего между шелком, ДНК, деревом, воздушными шарами и замазкой? Это полимеры.

Полимеры настолько прочно вошли в нашу жизнь, что представить мир без них практически невозможно, но что же это такое? Полимеры — это большие молекулы, состоящие из небольших единиц, называемых мономерами, соединенных вместе, как вагоны поезда. Поли означает «много», «моно» означает «один», а «мерс» или «меро» означает «части». Многие полимеры производятся путем многократного повторения одного и того же небольшого мономера, в то время как другие состоят из двух мономеров, связанных по образцу.

Все живые существа состоят из полимеров. Некоторые органические молекулы в организмах маленькие и простые, имеющие только одну из нескольких функциональных групп. Другие, особенно те, которые играют структурную роль или хранят генетическую информацию, представляют собой макромолекулы. Во многих случаях эти макромолекулы представляют собой полимеры. Например, сложные углеводы — это полимеры простых сахаров, белки — полимеры аминокислот, а нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК, содержащие нашу генетическую информацию, — полимеры нуклеотидов. Деревья и растения сделаны из полимерной целлюлозы. Это твердый материал, который вы найдете в коре и стеблях. Перья, мех, волосы и ногти состоят из белка кератина, который также является полимером. Это не останавливаться на достигнутом. Знаете ли вы, что экзоскелеты членистоногих, крупнейшего отдела животного мира, состоят из полимерного хитина?

Полимеры также составляют основу синтетических волокон, каучуков и пластмасс. Все синтетические полимеры получают из нефтяного масла и производят путем химических реакций. Двумя наиболее распространенными типами реакций, используемых для получения полимеров, являются реакции присоединения и реакции конденсации. В дополнительных реакциях мономеры просто сливаются, образуя полимер. Процесс начинается со свободного радикала, вида с неспаренным электроном. Свободные радикалы атакуют и разрывают связи, образуя новые связи. Этот процесс повторяется снова и снова для создания длинноцепочечного полимера. В реакциях конденсации небольшая молекула, такая как вода, образуется с каждой реакцией удлинения цепи.

Первые синтетические полимеры были созданы случайно как побочные продукты различных химических реакций. Думая, что они бесполезны, химики в основном выбрасывали их. Наконец, некто по имени Лео Бакеланд решил, что его бесполезный побочный продукт не так уж и бесполезен. Результатом его работы стал пластик, которому можно было постоянно придавать форму с помощью давления и высоких температур. Поскольку название этого пластика, полиоксибензилметиленгликольангидрид, было не очень броским, рекламщики назвали его бакелит. Из бакелита изготавливали телефоны, детские игрушки и изоляторы для электрических устройств. С его развитием в 1907, индустрия пластмасс взорвалась.

Еще один знакомый нам полимер, Silly Putty, тоже был изобретен случайно. Во время Второй мировой войны Соединенные Штаты отчаянно нуждались в синтетическом каучуке для поддержки вооруженных сил. Команда химиков General Electric попыталась создать его, но в итоге получила липкую мягкую замазку. Это не был хороший заменитель резины, но у него было одно странное качество: он казался чрезвычайно упругим. Глупая шпатлевка родилась!

Синтетические полимеры изменили мир. Подумай об этом. Можете ли вы представить себе прожить один день без использования пластика? Но не все полимеры хороши. Пенополистирол, например, сделан в основном из стирола, который был идентифицирован Агентством по охране окружающей среды как возможный канцероген. В процессе производства изделий из пенополистирола или по мере их медленного разложения на свалках или в океане они могут выделять токсичный стирол в окружающую среду. Кроме того, пластмассы, созданные в результате реакций аддитивной полимеризации, такие как пенополистирол, пластиковые пакеты и ПВХ, прочны и безопасны для пищевых продуктов, но это означает, что они не разрушаются в окружающей среде. Ежегодно миллионы тонн пластика выбрасываются на свалки. Этот пластик не подвергается биологическому разложению, он просто распадается на все более мелкие кусочки, воздействуя на морскую жизнь и в конечном итоге возвращаясь к людям.

Полимеры могут быть мягкими или твердыми, мягкими или твердыми, хрупкими или прочными. Огромная разница между ними означает, что они могут образовывать невероятно разнообразные вещества, от ДНК до нейлоновых чулок. Полимеры настолько полезны, что мы привыкли зависеть от них каждый день. Но некоторые из них засоряют наши океаны, города и водные пути, оказывая влияние на наше здоровье, о чем мы только начинаем понимать.

Авторы и права: Ян Маттингли, TED-Ed

‹ Обзор
вверх
Натуральные полимеры ›

Материаловедение и инженерия: Полимеры

Полимер (название означает «много частей») представляет собой молекулу с длинной цепью, состоящую из множества повторяющихся звеньев, называемых мономерами . Полимеры могут быть природными (органическими) или синтетическими. Они повсюду: в пластике (бутылки, игрушки, виниловый сайдинг, упаковка), косметике, шампунях и других средствах по уходу за волосами, контактных линзах, природе (раковины, янтарь), продуктах питания (белки, крахмалы, желатин, камедь, глютен), ткани, мячей, кроссовок и даже в вашей ДНК! Специалист в области науки о полимерах может найти работу практически в любой отрасли.

Сколько полимера нужно, чтобы превратить воду в липкую массу?

Полимерные цепи проникают друг в друга при растворении в растворителе. На этом изображении бутылка содержит высоковязкий полимерный раствор, состоящий всего из 2% высокомолекулярного полиэтиленоксида, растворенного в 98% воды. Высокомолекулярный полимер может состоять из 10 000–100 000 мономеров!

Как MSE в UMD работает с полимерами?

Новый способ лечения вирусов: Дэн Джаниак, выпускник программы магистратуры MSE, разработал полимер, называемый гидрогелем с молекулярным отпечатком, который можно использовать для фильтрации вирусов из вашей крови!

Это не абстрактное искусство и не странный рисунок обоев… эти формы образуются в результате самосборки тонкой пленки блок-сополимера, одного из классов полимеров, содержащих группы (или «блоки») разных молекулы мономера соединяются встык. Черные области представляют собой ямы или провалы на пленке. Разработанные исследовательской группой профессора MSE Роберта М. Брибера в сотрудничестве с NIST, эти полимеры можно использовать для создания узоров, которые будут служить шаблонами при производстве нано- или микроэлектроники.

«Веселый» мяч, «Грустный» мяч — Эти два мяча выглядят, но ведут себя по-разному. При падении «счастливый» мяч отскочит, а «грустный» — нет. Это связано с тем, что «счастливый» мяч сделан из неопрена, эластичного полимера, а «грустный» — из полинорборена, полимерного материала, предназначенного для поглощения энергии. Шар из полинорборена поглощает удар при ударе о поверхность, заставляя его «падать, как камень». Такие материалы, как полинорборен, можно использовать в спортивной обуви для поглощения энергии во время бега или прыжков, предотвращая удары по стопе или ноге.

Посмотрите фильм, демонстрирующий «счастливые» и «грустные» шары

Суперабсорбирующие полимеры
Суперабсорбирующие полимеры представляют собой особый класс полимеров, называемых полиэлектролитами, которые имеют заряд на полимерной цепи, повышающий растворимость в воде. Они обычно используются в виде небольших частиц, которые сшиты, поэтому они скорее образуют гель, чем полностью растворяются. Полимерный гель поглощает воду, и заряды вдоль цепи отталкиваются друг от друга, растягивая цепь и усиливая набухание геля. Суперабсорбирующие полимеры могут легко поглощать воду в 100 раз больше своего объема! Полимеры с суперабсорбентом используются в таких продуктах, как одноразовые подгузники, для очистки воды от разливов в окружающей среде и для предотвращения стока дождевой воды в сельскохозяйственных районах.

Посмотрите фильм, показывающий, что происходит, когда сверхабсорбирующий полимер помещают в воду

Полимерные цепи: «Полимер в банке»
Наша демонстрация «полимер в банке» показывает относительный размер полимерной цепи в масштабе до макроскопических размеров. Если рассчитать эквивалентную молекулярную массу для «цепи», показанной в фильме (предполагая молекулу полиэтилена), значение составит около 80 000 г/моль. Это полимер с относительно низкой молекулярной массой, и для многих применений полиэтилена требуется значительно более высокая молекулярная масса для достижения хороших механических свойств.

Посмотреть фильм с демонстрацией «полимера в банке»

Для получения дополнительной информации онлайн:

Узнайте, как пластмассы используются в транспортных средствах, электронике, упаковке и строительстве; как пластмассы способствуют безопасности и помогают экономить энергию; как они перерабатываются; и как люди делают больше с меньшим количеством пластика, чем раньше.

Американский химический совет: Пластмассы
Джон Сайзмор предлагает фильмы на самые разные темы на своем сайте Dailymotion. Его серия видеороликов Zoom Into о материалах включает в себя Zoom Into Plastic.
Видео: «Странная, странная наука: Увеличить пластик»

Полимеры могут обладать качествами жидкостей или твердых тел. Silly Putty — отличный пример полимера, сочетающего в себе оба свойства: при медленном растяжении он жидкий, но если его разъединить, он ломается, как твердое тело.