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중합체의 분류


중합체라는 단어는 두 개의 그리스어 단어 인 Poly에서 파생됩니다.  기본적으로, 중합체는 동일한 구조의 다수의 반복 단위로 구성된 장쇄 분자이다. 우리가 2 개 이상의 분자로 구성된 단위로 생각하는 이러한 동일한 구조는 함께 결합하여 긴 사슬 중합체를 형성합니다. 간단히 말해서, 중합체는 동일한 구조의 많은 반복 단위로 구성된 장쇄 분자입니다. 이들 단량체는 하나의 원자 또는 2 ~ 3 개의 원자만큼 단순하거나 12 개 이상의 원자를 함유하는 복잡한 고리 구조 일 수있다. 유기 중합체는 생물에 중요한 역할을하며 간단한 구조적 물질을 제공하고 필수적인 삶의 과정에서 협력합니다. 예를 들어, 모든 동식물의 단단한 부분은 폴리머로 만들어집니다. 이들은 셀룰로오스, 리그닌 및 많은 수지로 구성됩니다. 셀룰로오스는 다당류로, 당 분자로 구성된 중합체이다. 리그닌은 폴리머의 복잡한 3 차원 네트워크를 포함합니다.

전도성 중합체의 분류

전도성 중합체는 두 가지 범주로 분류됩니다 .-

(1) 본질적으로 전도성 중합체

(2) 외적으로 전도성 중합체. 

본질적으로 전도성 중합체

이것은 구조적 프레임에 비편성 전자 쌍 (공액 PI 결합) 또는 잔류 전하를 갖는 중합체입니다. 전기장에서, 분비 된 π 전자는 중합체 물질을 통해 여기되고 운반된다. 원자가 밴드 및 전도 밴드는 궤도 공액 π 결합의 겹치는 것에 의해 형성된다. 

도핑 된 전도성 중합체

 도핑 공정에서 중합체는 산화 된 (제거 된 전자) 또는 감소 된 (전자의 첨가)로 폴리머 사슬이 공명 전하를 운반한다. 이것은 다음과 같이 더 분류 할 수 있습니다. 

p-doping 즉, 산화 도핑은 요오드 등과 같은 산화제에 의해 수행됩니다.

n 도핑 즉, 도핑에 의한 감소는 본질적으로 전도성 중합체를 루이스베이스로 처리함으로써 수행되어 감소 과정을 초래한다. 매우 일반적으로 사용되는 N 형 도펀트는 NA 금속, FECL3 등입니다.

외적으로 전도성 중합체

이들 폴리머의 전도도는 외부에 첨가 된 성분의 존재 때문이다. 또한-

로 분류 될 수 있습니다
  • 탄소 검은 색 또는 금속 섬유와 같은 전도성 요소를 갖는 중합체 필러는 전도성 중합체로 알려져 있습니다.
  • 블렌딩 된 중합체

구조에 기초한 폴리머의 분류  

폴리머는 구조에 따라 세 가지 유형으로 분류 될 수 있습니다. 

  • 선형 중합체 :

 이들 중합체는 구조의 긴 직선 사슬과 유사하며 동일한 링크가 서로 연결되어있다. 단량체는 서로 결합되어 긴 사슬을 형성합니다. 이들 중합체는 높은 융점과 고밀도를 갖는다. 이것의 일반적인 예는 PVC (폴리 비닐 클로라이드)입니다. 이 중합체는 주로 전선 및 파이프 제조에 사용됩니다. 

  • 분지 체인이있는 폴리머 :

 이름에서 알 수 있듯이, 이들 중합체의 구조는 랜덤 포인트에서 단일 선형 체인에서 나오는 가지와 같습니다. 단량체는 다양한 길이의 여러 가지 사슬을 갖는 긴 직선 체인에 결합한다. 이 분지로 인해 중합체는 단단히 포장되지 않습니다. 그들은 밀도가 낮고 녹는 점이 낮습니다. 비닐 봉지 및 범용 용기에 사용되는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)은 분지 된 사슬 폴리머의 일반적인 예입니다.  

  • 가교 또는 가교 중합체 :

 이러한 유형의 중합체에서, 단량체는 서로 결합하여 3 차원 네트워크를 형성한다. 단량체는 본질적으로 이조 장애적이고 불작한이므로 강한 공유 결합을 함유한다. 이 폴리머는 부서지기 쉬운 것입니다. 예 :Bakelite (전기 절연체에 사용), 멜라민 등

분자력에 기초한 분류

(i) 엘라스토머 :

 엘라스토머는 본질적으로 탄성 인 고무성 고체 중합체이다. 기본적으로, 탄성은 중합체가 힘을 늘릴 수 있음을 의미합니다.  이것의 가장 일반적인 예는 고무 밴드 (또는 헤어 밴드)입니다. 밴드는 약간의 스트레스로 뻗을 것입니다. 중합체 사슬은 가장 약한 분자간 힘에 의해 유지되며 중합체를 늘릴 수있다. 그러나 알 수 있듯이이 응력이 제거되면 고무 밴드도 원래 모양으로 돌아갑니다. 이를 수행하면 중합체 사슬 사이에 가교를 도입하여 원래 위치와 모양을 복원하는 데 도움이됩니다. 우리의 자동차 타이어는 가황 고무로 만들어졌습니다. 이것은 황이 중합체 사슬을 가교시키기 위해 유황이 도입 될 때입니다. 

ii) 열가소성 성 :

 열가소성 중합체는 분자간 힘 (Van der Waals Force)이 중합체 사슬을 함께 유지하는 장쇄 중합체이다. 이들 중합체는 가열되면 (두꺼운 액체처럼) 연화되고 냉각 될 때 딱딱 해져 단단한 질량을 형성한다. 교차 결합을 포함하지 않으며 가열 및 곰팡이를 사용하여 쉽게 성형 할 수 있습니다. 일반적인 예는 폴리스티렌 또는 PVC (파이프 제작에 사용)입니다. 

III) 열 세트 :

 서모 세트 폴리머는 저 분자량 반 액체 중합체이다. 가열되면 중합체 사슬 사이를 ​​가교시키기 시작하여 단단하고 주사가 가능합니다. 열에 노출되면 3 차원 구조를 형성합니다. 이 반응은 본질적으로 돌이킬 수 없습니다. 서모 세트 폴리머의 가장 잘 알려진 예는 Bakelite이며, 이는 전기 절연에 사용됩니다. 

iv) 섬유 :

 중합체 분류에서, 그것은 본질적으로 실이고 쉽게 직조 될 수있는 폴리머의 종류이다. 그것들은 체인 사이에 강한 분자간 힘을 가지고있어 탄성이 낮고 인장 강도가 높습니다. 분자간 힘은 수소 결합 또는 쌍극자-쌍극자 상호 작용 일 수 있습니다. 섬유는 날카 롭고 녹는 점이 높습니다. 일반적인 예는 카펫과 의류에 사용되는 나일론 66입니다.

결론

오늘날, 중합체 재료는 일상 생활의 거의 모든 영역에서 사용되며 생산 및 제조는 전세계 주요 산업입니다. 2012 년에, 합성 섬유 (주로 비 셀룰로스) 및 플라스틱의 총 미국 생산량은 각각 2.81 및 3,410 만 톤이었습니다. 플라스틱 중에는 2012 년 총 생산의 가장 큰 지분은 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 폴리 (비닐 클로라이드) (PVC) 및 폴리스티렌이었습니다. 서모 세팅 수지 (주로 페놀, 요소 및 멜라민 수지)는 일반적으로 총 플라스틱 생산량의 약 10%를 나타내며 스티렌 - 부타디엔 고무 (SBR) 및 폴리 부타디엔과 같은 합성 고무는 최근 연도 총 생산량의 약 6%에 불과합니다.

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