POLIMERET Materialet polimere
Polimeret janë substanca që janë të përbëra nga maromoleulat !"e qu"en omponime maromoleulare#$ga omponimet organie në nat%rë janë au&uu !"e rrës"irat nat%rale' celulo(a' lignini' polisa"ari!et' nises"teja' proteinat !"e aci!et nuleie' !mt" substancat që janë pjesa më e ma!"e e pjesës së t"atë të botës bimore !"e s"ta(ore# $ë omponimet inorganie janë osi!et e silicit !"e aluminit' !#m#t"# omponentët t"emelore të ores së Toës# Emri polimer ës"të një )jalë e përbërë nga )jalët gree pol% * s"umë !"e meros + pjesë' që !o të t"otë ,s"umë pjesë,# E(istenca e ët%re polimere-e nat%rale na lejon që të t"emi. ,polimeret janë në ne !"e rret" nes",# Kjo !o të t"otë se ("-illimi "istori në ëtë )us"ë ës"të !us"ëm më i gjatë nga ajo që rrje!" nga )ati se (gjerimi i -ërtetë i për!orimit të ët%re materiale-e a n!o!"ur -etëm në s"eullin /0# K% (gjerim përput"et me )atin se polimeret e para sinteti sintetie e janë pro!"ua në 1llim të s"eullit /0 # Strutura e t%re maromoleulare ës"të uptua -etëm në -itet e /0 !"e 20 të s"e s"eullit ullit /0#Kjo mun!ësoi mun!ësoi njo"uri njo"uri të t"ella të -eti-e të polimere-e !"e -arësinë e t%re me struturën# $ë të njëjtën o"ë jo a mun!ësuar që e!"e pro!"imi i pro!ute-e polimere të rritet nga )a(a e s"at"tësi-e në )us"ë s"encëris"t të ba(uar të ati-itetit njerë(or#
U
M3TERI3LET POLIMERE Kur bë"et )jalë për materialet polimere' emërtimet janë të larmis"me nga se riteret e !allimit !"e lasi1imit janë të n!r%s"me. -etitë përpunuese të materiale-e' -etitë e pro!utit' -ars"mëria e -eti-e të ceura nga temperatura' etj#Para së gjit"as"' termin polimer nu !u"et i!enti1uar me termin material polimer# $ë të -ërtetë' re(ultati i polimeri(imit' i quajtur polimeri(at' i cili ës"të një sistem i maromoleula-e' gjit"një e më pa ës"të material' sepse me qëllim të përpunimit !"e apliimit' -etitë e polimeri(atit n!r%s"ojnë nga s"tuesit e n!r%s"ëm të ngjas"ëm me mbus"ësit' (butësit' për)orcuesit' lubri1uesit' gjegjësis"t me -eprime imie !"e 1(ie# 4rupet më të rën!ësis"me të materiale-e polimere janë materialet onstruti-e' )olitë 5membranat' 1lmat6' 1jet' li!"ësit !"e ngjitësit# Materialet onstruti-e mun! të jenë ompat 5masi-6 !"e celular 5të (gjeruar6# Për nga përbërja' materialet polimere janë "omogjene !"e ompo(ite 5për(ierje' të mbus"ura'të për)orcuara6# $!ërsa për nga s"alla e rregullimit të struturës së t%re ato janë amor)e !"e ristalore# $ë ba(ë të gjen!jes 1(ie gjatë temperatura-e të apliime-e të (aons"me 5 * 20 7 7 7 8 900 : ;6' materialet polimere janë elastomere 5në gjen!je gome6 !"e !uromere 5ristalor ose në gjen!je qelqi6# Materialet polimere janë materiale teniis"t të për!ors"me të cilat anë për ba(ë polimerin# S"umë rrallë materialet polimere përbë"en tërësis"t nga polimeri në )ormën e tij origjinale' por (aonis"t përmbajnë a!iti-ë të s"umta për të përmirësuar -etitë# Materialet polimere përpuno"en me meto!a të n!r%s"me në pro!ute të gats"me' s"umë s"pes" në ombinim me polimere tjera' ose lloje te tjera materiale-e# Materialet polimere janë n!ër materialet më të rën!ësis"me tenie sot# 3to s"ërbejnë si (ë-en!ësim për materiale të (aons"me si <"ami' metali' !ruri ose qeramia# 3pliimi i materiale-e polimere në )us"ën e paetimit' in!ustrisë eletrie !"e eletronie' in!ustrisë imie' anije n!ërtimtarisë' in!ustrisë së aeroplanë-e' në n!ërtimtari sot es"te me s"um se I ne-ojs"em !"e I pa(e-en!esues"em#
Materiali polimer nat%ror më i rën!ësis"ëm ës"të celulo(a' n!ërsa s"umë të rën!ësis"ëm janë e!"e mën!a)s"i' goma nat%rale' rrës"ira nat%rale' a(eina' -ajrat %n!%rore !"e polimeret e n!r%s"me inorganie' r%esis"t siliatet# Materialet polimere të mo!i1uara nat%rore janë !eri-atet e celulo(ës' au&uu nat%ror i !eri-uar' etj#Materialet polimere sintetie pro!"o"en me reasione imie 5polimeri(im6 në aparatura a!euate nga monomeret e 1tuara r%esis"t nga na)ta' ga(i toësor ose t"ëngjilli# Polimer tipi sinteti ës"të polietileni i cili 1to"et me sinte(ën e etilenit5etinit6 ;H/ = ;H/#
Etileni ës"të monomeri r%esor# $umri i plotë n
quhet shkalla e polimerizimit, dhe tregon numrin e monomereve kryesore të cilat janë të lidhura në makromolekulën e polietilenit. Karateristia ba(ë e polimere-e ës"të masa molekulare. Nga kjo varen gati të gjitha vetitë e polimereve. Duke ditur që masa molekulare e etilenit është 28, masa molekulare e polietilenit do të jetë 28 ∙ n. $ë përgjit"ësi masa moleulare e polimere-e a -lerë nga !isa mijëra !eri në !isa milion Polimeret për!oren për të pro!"uar. pjesë struturore !"e !eorati-e' bojë' ngjitës' goma për automobila' s"umë' materiale të paetimit' lo!ra# Polimeret gjit"as"tu për!oren e!"e te materialet ompo(ite si 1bra' grimca !"e si lën!ë matricore#
$>3R?3 E M3TERI3LE@E POLIMERE o ipas për!timit" *$at%rore 5p#s"# au&uu nat%ror6 * Sintetie 5p#s"# P@;'##6 o ipas për#ërjes kimike" * Organie 5PE' P@;'##6 * Inorganie 5p#s"# au&uu i silionit6 o ipas vetive mekanike
dhe termike"
Plastomere 5masat plastie6
>uromere 5masat plastie6
Elastomere 5goma6
$ermoplastet %plastomeret&
Termoplastet janë n!ërtuar nga (in<"irë të gjatë të pro!"uar nga li!"ja e moleula-e të -ogla apo të
monomereve, ato zakonisht sillen në një mënyrë plastike. 'e ngrohje ato z#uten, #ëhen plastike, dhe në këtë gjendje mund të përpunohen me lehtësi. Në temperatura të larta, kalojnë në gjendje të lëngshme të viskozitetit të lartë. $ermoplastet d.m.th. shkrihen, por për shkak të strukturës amor(e nuk kanë temperaturë të caktuar të shkrirjes. 'e (tohje ngurtësohen dhe ruajnë (ormën e re të !tuar. $ermoplastet mund të riciklohen lehtë. hem#uj të termoplasteve janë" )olistireni, polietileni, polipropileni, polivinilkloridi, najloni, te*oni, .. Termoplastet r%esis"t nu janë re(istues në temperatura të larta 5!ue përjas"tuar teAonin6#
Duroplastet%duromeret&
lastomeret
>uroplastet janë n!ërtuar nga (in<"irë të gjatë të moleula-e' të cilët janë )ortë të n!ër*li!"ur me njëri*tjetrin tërt"ora(i për të rijuar struturën tre* !imensionale të rrjetit# Këto polimere janë më të )orta' por më të t"%es"me se termoplastet# Bortëso"en gjatë n
Elastomeret 5!ue për)s"irë gomat6 anë struturën 5mes !% grupe-e të s"ënuara më lart6 në të cilat mun! të lajmëro"en !isa li!"je (ingjirore tërt"ore# Elastomeret anë mun!ësinë e !e)ormime-e të më!"a elastie' pa n!r%s"im të për"ers"ëm të )ormës# Elastomere qu"en materialet të cilat në temperaturë të !"omës nëse ngaro"en në tër"eqje mun! të rrisin gjatësinë së pau !%1s" !"e atë pa pësua !e)ormime pas n!ërprerjes së ngaresa-e në tër"eqje#
K3U;UKU $3TCR3L
Kau&uu nat%ral 1to"et nga latesi 5qumës"ti*lëng6 i cili në të -ërtetë ës"të polimer i i(oprenit + i "i!roarbure-e të pangopura ;DH# Latesi ës"të emulsion oloi!al i au&uut që )ormo"et me prerjen e !rurit tropial të au&uut 5 -evea
#raziliansis dhe icus elastica& të cilët rriten në klimën tropikale të +razilit, /ejlonit, 0ongos, 1ndonezisë, i#erisë, etj. mërtimi origjinal ,, ca hu chi3 don të thotë druri i cili qanë. ateksi është tretje që përm#an 45 6 75 kau9uk.
Me seletim s"umë -je&ar janë ("-illua lloje të n!r%s"me të !runjë-e të au&uut në planta("e të cilët për një o"ë të gjatë mun! të pro!"ojnë lates# $ë temperaturë !"ome latesi ës"të s"umë elasti 5(gjatet !eri në 0F6' ur të )to"et nën 0o; bë"et i t"%es"ëm' n!ërsa mbi D0o; e "umbë elasticitetin !"e alon në gjen!je rejtësis"t
0:;<;0; 1N$$10
Kau&uu sinteti 1to"et me polimeri(imin e i(oprenit sinteti ose buta!ienit si !"e !eri-ate-e të buta!ienit#
Sot pro!"o"et një numër më i ma!" i au&uut sinteti i cili për nga ëresat e -eti-e 5 Rm' E' 3' pa!epërtues"mëria' re(istenca në. onsum' ëputje' !e)ormim të për"ers"ëm' -jetrim6 ës"të plotësis"t i ra"asues"ëm me atë nat%ral# Lën!ët e para për pro!"im janë. q%m%ri' guri gëlqeror' na)ta e papërpunuar !"e patatet#
S"embull i gomës arti1ciale ës"të SGR + stiren*buta!ien goma 5st%rene*buta!iene
=ND=$ ):>: )=> )>?D-1'1N '::@ ):$10 Mun! të jenë. 7 'inerale $a)ta' T"ëngjilli !"e 4a(i toësor 7 'e prejardhje
organike
Gimore ose s"ta(ore
Nga thëngjilli !tohen #ashkëdyzime të ndryshme kimike me anë të destilimit të thatë %koksimit&. 0jo #azohet në nAehje të thëngjillit pa prezencën e ajrit gjatë temperaturës BB55CB455o/. Në këtë proces !tohen produktet gazore, produktet e lëngëta%rrëshirat& dhe produktet e ngurta%koksi&. )asqyra e prodhimeve polimere të !tuara nga thëngjilli është dhënë në skemën e mëposhtme.
Nga (raksionet e na(tës !tohen gjysmë prodhimet dhe prodhimet !nale në temperaturë të vlimit %rreth 475 o/ deri 755 o/&, ashtu që këto (raksione nAehen në temperatura të larta dhe presione të larta, prej nga #ëhet z#ërthimi i molekulave të mëdha %makromolekulave& në më të vogla të përshtatshme për industrinë e prodhimeve sintetike.
nat%ror Për-e& na)tës së papërpunuar' sot gjit"një e më s"umë si lën!ë e parë imie për!oret e!"e gazi tokësor në
për#ërjen e të cilit hyn metani %rreth 5&, si dhe etani, propani, #utani, pentani, heksani dhe izomeret e tyre e gjithashtu edhe /?2, -2, / ?, N2, -2 e tj. 4asi toësor përpuno"et me !jegie jo të plotë ose me !eompo(im termi 5piroli(ë rret" 00o ;6# $ga !jegia jo e plotë 1to"et acetileni' si !"e për(ierja ;O/ !"e H/ e përs"tats"me për sinte(ë të amoniaut# Me anë të piroli(ës 1to"et etileni' propileni' acetileni !"e omponime tjera të cilat s")r%të(o"en për sinte(ë të
$ga len!et bimore
POLIMERIIMI
Polimerizimi është një proces kimik i cili konsiston në lidhjen e një numri të madh të molekulave të vogla të pangopura (monomere) në makoromolekula të mëdha nën veprimin e nxehtësisë, presionit dhe disa katalizatorëve. Polimerizimi fllon me prodhimin e zinxhirëve të gjatë, në të cilët atomet janë të lidhura ort me lidhje kovalente. Për fllimin e polimerizimit nevojitet një energji shumë e vogël aktivizuese. Përbërja procentuale e elementeve në monomer dhe polimere është e njëjtë, nuk lirohet kurrarë nusprodukti (lidhje e thjeshtë). !ur reaksioni ndërpritet njëherë, nuk mund të vazhdohet.
humica e polimereve të !tuara me polimerizim adicional radhiten në grupin e termoplasteve. )olimerizimi" n: E : 6 : 6 : 6 : F ... 6 : 6 : S"embëll . )olietileni C /-2 C /-2 C /-2 C /-2 C /-2 6 )olimerizimi.avi
>allo"en !% mën%ra të polimeri(imit.
* Polimeri(imi a!icional ose poliadicionimi dhe
* Polimeri(imi supstitucional ose polikondenzimi
POLIMERIIMI 3>I;IO$3L
Kur më s"umë monomer të njejtë ose të ngjajs"ëm li!"en as"tu që të )ormojnë (ingjirë' procesi qu"et adicion.
Polimeri(imi me a!icionim bë"et nëpërmjet të reasione-e të monomerë-e* moleula-e me li!"je !%1s"e !"e qu"et polia!icion# Polia!icionimi ës"të një reasion imi që bas"on një numër të ma!" të moleula-e të n!r%s"me 5monomere-e6 në polimer pa pro!ute anësore për !allim nga polion!en(imi# Reacioni mun! të n!o!"ë -etëm te monomeret të cilat përmbajnë li!"je të pangopura' të tilla si për s"embull li!"jet e !%1s"ta# Moleulat e polimere-e anë të njëjtën përbërje si të moleula-e të -ogla 5monomere-e6# Me ëtë rast !us"ëm rritet gjatësia e (in<"irë-e !"e masa e moleulës#
)oliadicionimi" n: G n+ E : 6 + 6 : 6 + 6 : ... 6 + Reasionet e poimerizimit me adicionim zhvillohen me ndihmën e mekanizmave të ndryshëm, si9 janë"
Polimeri(imi ra!ial
Polimeri(imi ationi !"e
Polimeri(imi anioni
Polimeri(imi ataliti iegler*$atta' etj
POLIMERE@E
4jen!jet agregate 5)a(ore6 të materie-e' në përgjit"ësi janë.
* E ngurtë
* E lëngët
* E ga(të
* Pla(matie Li!"jet maromoleulare nu ës"të e mun!ur plotësis"t me i përs"ruar me gjen!jet e mësipërme#
Polimeret në gjen!je të ngurtë janë pjesëris"t ristalore ose plotësis"t amor)e' n!ërsa në gjen!je të lëngët janë në lëng s"umë të tras"ë 5s"umica amor)e' por mun! të jenë e!"e strutura të rregulluara#
Polimeret nu alojnë në gjen!je të ga(të' por në temperatura s"umë të lar ta !eompo(o"en#
Për s"a të ma!"ësi-e të maromoleula-e' on1guracionit' simetrisë !"e li!"je-e seon!are' -arësis"t nga temperatura e me te e!"e Aesibilitetit të segmente-e !"e tërë maromoleula-e' polimeret mun! të "asen në atër gjen!je 1(ie ose !e)ormuese 59 ristalore !"e tre amor)e6.
* Kristalore
* Jelqore
* 4jen!je gome
* Lëngu të tras"ë 5amor)e6 ?anë të !e1nuara tri gjen!je të -e&ante agregate të masa-e plastie.
9# Helqore 6 sikur edhe te qelqi, de(ormimet janë relativisht të vogla, të cilat për një moment
ndodhin, mund të përshkruhen përa(ërsisht me ligjin e -ookut dhe janë të kthyeshme, /# Iome 6 de(ormimet janë relativisht të mëdha, nevojitet një kohë e caktuar për paraqitjen dhe zhdukjen e tyre %për(undimi i ngarkesës& dhe janë të kthyeshme,
2# Ijendje e rrjedhjes 6 masa rrëshqet në drejtim të veprimit të ngarkesave duke u de(ormua
pa kthim%rrjedhje&.
Temperatura e ristali(imit' $g 6 kalimi nga gjendja qelqore në gjendje gome
Temperatura e s"rirjes' $m 6 kalimi nga gjendja kristalore në amor(e
Temperatura e rrje!"jes' $( 6 kalimi nga gjendja e gomës në gjendje rrjedhëse
B3LEMI$>ERIT Punoi. El!a H%a' Gren!on S"ue' Il!a Gala' >arius @is"urti' 3rlin!a Piuli' Kristi Lalaj
