hemija - sinteticki polimeri

7. SINTETIČKI POLIMERI: 7. SINTETIČKI POLIMERI:

PLASTIKE, ELASTOMERI, I PLASTIKE, ELASTOMERI, I

SINTETIČKA VLAKNASINTETIČKA VLAKNA

Studenti:Studenti:

Božilov Aca Božilov Aca 06119 06119

Kostić Aleksandar 06130Kostić Aleksandar 06130

ProfProfesor:esor:

dr Marinadr Marina Mi Mittiićć

7.1. Upoznavanje7.1. Upoznavanje

• U našem društvu sintetički polimeri su jedni od najkorišćenijih U našem društvu sintetički polimeri su jedni od najkorišćenijih proizvoda. proizvoda.

• Mnoge od ovih supstanci su bile nepoznate pre 50 godina, a sada se Mnoge od ovih supstanci su bile nepoznate pre 50 godina, a sada se koriste skoro svuda u našem svakodnevnom životu, od kojih se neki koriste skoro svuda u našem svakodnevnom životu, od kojih se neki u svakodnevnom životu nazivaju plastikama. u svakodnevnom životu nazivaju plastikama.

• Kratak pregled nekih plastika i njihove upotrebe dat je u tabeli 7.1.Kratak pregled nekih plastika i njihove upotrebe dat je u tabeli 7.1.

7.1. Upoznavanje7.1. Upoznavanje

• Jedna od osobina sintetičkih polimera kioja je povećala njihovu Jedna od osobina sintetičkih polimera kioja je povećala njihovu korisnost je njihova otpornost na biotičke i abiotičke procese korisnost je njihova otpornost na biotičke i abiotičke procese transformacije i degradacije prilikom njihovog korišćenja.transformacije i degradacije prilikom njihovog korišćenja.

• Njihova otpornost na procese transformacije i degradacije Njihova otpornost na procese transformacije i degradacije (raspadanja) može biti problem u zaštiti životne sredine.(raspadanja) može biti problem u zaštiti životne sredine.

• Sintetički polimeri, posebno u obliku plastika, se povećano koriste u Sintetički polimeri, posebno u obliku plastika, se povećano koriste u svim oblastima života. svim oblastima života.

• Količina plastika koje se danas koriste danas nadmašuju količinu Količina plastika koje se danas koriste danas nadmašuju količinu čelika.čelika.

• Upotreba plastika je nadaleko rasprostranjena zbog toga što su lake, Upotreba plastika je nadaleko rasprostranjena zbog toga što su lake, a ne pucaju kao staklo, mogu biti praktično neaktivne u hemijskim i a ne pucaju kao staklo, mogu biti praktično neaktivne u hemijskim i mikrobiološkim havarijama, promenljive su i ekonomične.mikrobiološkim havarijama, promenljive su i ekonomične.

• AmbalažaAmbalaža je najveće i najbrže rastuće tržište za plastike je najveće i najbrže rastuće tržište za plastike ..

7.2. Svojstva sintetičkih polimera7.2. Svojstva sintetičkih polimera

• Izraz Izraz polimer polimer je dobijen iz grčkih reči i znači „mnogo delova“.je dobijen iz grčkih reči i znači „mnogo delova“.• Polimeri su, u stvari, makromolekuli izgrađeni iz manjih molekula koji Polimeri su, u stvari, makromolekuli izgrađeni iz manjih molekula koji

su međusobno kovalentno povezani.su međusobno kovalentno povezani.• Mali molekuli koji čine osnovne gradivne blokove ovih Mali molekuli koji čine osnovne gradivne blokove ovih

makromolekula poznati su kao makromolekula poznati su kao monomerimonomeri. . • Proces kombinovanja monomera do stvaranja polimera naziva se Proces kombinovanja monomera do stvaranja polimera naziva se

polimerizacijapolimerizacija.. • Monomeri se povezuju i čine linearne, razgranate (račvaste) ili Monomeri se povezuju i čine linearne, razgranate (račvaste) ili

umrežene struktureumrežene strukture


• Postoji mnogo polimera koji se nalaze u prirodi:Postoji mnogo polimera koji se nalaze u prirodi:• Celuloza, glavni strukturni sastojak ćelijskih membrana biljaka, Celuloza, glavni strukturni sastojak ćelijskih membrana biljaka,

linerani polimer glukoze.linerani polimer glukoze.• Guma, polimer izoprena dobijen iz vodenog rastvora zvanog lateks, Guma, polimer izoprena dobijen iz vodenog rastvora zvanog lateks,

najčešće iz drveta najčešće iz drveta Hevea brasiliensisHevea brasiliensis – KAUČUK. – KAUČUK.

• DNK i RNKDNK i RNK• proteini, linearni poliamidi izgrađeni od proteini, linearni poliamidi izgrađeni od αα – amino kiselina. – amino kiselina.

• Prvi sintetički polimeri dobijeni su pre više od 100 godina, ali u Prvi sintetički polimeri dobijeni su pre više od 100 godina, ali u početku su bili obično modifikacij prirodnih polimera, na primer početku su bili obično modifikacij prirodnih polimera, na primer celuloze.celuloze.

• Što većim razumevanjem prirodnih polimera, Što većim razumevanjem prirodnih polimera, povećaopovećao se razvoj se razvoj sintetičkih polimera.sintetičkih polimera.


• Fizičke i hemijske osobine polimera (npr. Fizičke i hemijske osobine polimera (npr. ttačka topljenja, hemijska ačka topljenja, hemijska reaktivnost, elastičnost, otpornost na rastvarače) zavise, pored reaktivnost, elastičnost, otpornost na rastvarače) zavise, pored drugih faktora, i od:drugih faktora, i od:

• Molekulske struktureMolekulske strukture• Molekulske težineMolekulske težine• Monomera.Monomera.

• Monomeri se mogu kombinovati na različite načine tako da se Monomeri se mogu kombinovati na različite načine tako da se polimeri različitih osobina mogu dobiti od istog monomera.polimeri različitih osobina mogu dobiti od istog monomera.

7.3. Klasifikacija i definicija7.3. Klasifikacija i definicija

• Polimeri mogu biti podeljeni u tri velike klase: Polimeri mogu biti podeljeni u tri velike klase:

elastomeri, elastomeri, vlakna i vlakna i plastike. plastike.

• Plastike se dele na Plastike se dele na termoplastične materijale termoplastične materijale ii termosete termosete..


• ElastomeriElastomeri mogu da se definišu kao materijali koji isp mogu da se definišu kao materijali koji ispooljavaju ljavaju gumeno i elastično ponašanje. Nakon primene sila izduženja ili gumeno i elastično ponašanje. Nakon primene sila izduženja ili iskrivljenja, ovi materijali mogu povratiti svoj početni oblikiskrivljenja, ovi materijali mogu povratiti svoj početni oblik ..

• Primer sintetičkog polimera koji je elastomer je Primer sintetičkog polimera koji je elastomer je neoprenneopren, polimer 2-, polimer 2-hloro-1,3-butadien.hloro-1,3-butadien.

• VlaknoVlakno je polimer koji ima veliki odnos između dužine i prečnika. je polimer koji ima veliki odnos između dužine i prečnika. Većina polimera koji mogu da se istope ili rastvore mogu biti Većina polimera koji mogu da se istope ili rastvore mogu biti izvučeni u dugačke niti ili vlakna.izvučeni u dugačke niti ili vlakna.

• NajloniNajloni, koji su, koji su linearni poliamidi linearni poliamidi, čine odlična vlakna, isto kao i , čine odlična vlakna, isto kao i linearni poliestrilinearni poliestri kao što je kao što je terilenterilen..


• PlastikaPlastika je reč grčkog porekla i znači odliven. je reč grčkog porekla i znači odliven. • U sklopu polimera, plastike se definišu kao polimerički maretijali koji U sklopu polimera, plastike se definišu kao polimerički maretijali koji

su sposobnida menjaju svoj oblik primenom sile, ali koji zadržavaju su sposobnida menjaju svoj oblik primenom sile, ali koji zadržavaju svoj oblik nakosvoj oblik nakonn uklanjanja sile. uklanjanja sile.

• Plastike mogu da se podele na Plastike mogu da se podele na termoplastične materijaletermoplastične materijale i i termosetetermosete..

• Termoplastični materijali su polimeri koji omekšavaju i koji se tope pri Termoplastični materijali su polimeri koji omekšavaju i koji se tope pri zagrevanju:zagrevanju:

• Termoplastični polimeri su linearni ili slabo razgranati u strukturi. Termoplastični polimeri su linearni ili slabo razgranati u strukturi.

• Za razliku od termoplastika, Za razliku od termoplastika, termosetitermoseti imaju umreženu strukturu. imaju umreženu strukturu. Zbog ove strukture termoseti se ne tope.Zbog ove strukture termoseti se ne tope.

7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4.1 Proces 7.4.1 Proces polimerizacijepolimerizacije

• Reakcije polimerizacije su istorijski klasifikovane u dva tipa:Reakcije polimerizacije su istorijski klasifikovane u dva tipa:• Kondenzaciona polimerizacijaKondenzaciona polimerizacija, kod koje se monomeri međusobno , kod koje se monomeri međusobno

povezuju povezuju uuz istovremeno odstranjivanje nekog malog molekula, npr. z istovremeno odstranjivanje nekog malog molekula, npr. vode, u svakom koraku. vode, u svakom koraku. PPrimer sinteze terilena:rimer sinteze terilena:

• Polimeri nastali na ovaj način zovu se Polimeri nastali na ovaj način zovu se kondenzacioni polimerikondenzacioni polimeri..• Adiciona polimerizacijaAdiciona polimerizacija, kod koje su monomeri bukvalno dodati , kod koje su monomeri bukvalno dodati

jedan drugom, tako da su empirijske formule monomera i polimera jedan drugom, tako da su empirijske formule monomera i polimera iste. Primer je sinteza poli(etilena):iste. Primer je sinteza poli(etilena):

• Polimeri nastali na ovaj način zovu se Polimeri nastali na ovaj način zovu se adicioni polimeriadicioni polimeri..

7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4.1 Proces 7.4.1 Proces polimerizacijepolimerizacije

• Nažalost, ova klasifikaciona šema može dovesti do zabune, jer npr., Nažalost, ova klasifikaciona šema može dovesti do zabune, jer npr., neki poliestri mogu da se dobiju i adicionim i kondenzacionim neki poliestri mogu da se dobiju i adicionim i kondenzacionim reakcijamareakcijama

• Modernija i korisnija klasifikacioja se bazira na Modernija i korisnija klasifikacioja se bazira na načinu rasta lancanačinu rasta lanca. . • Polimeri mogu biti grupisani po tome da li polimerizacija nastaje na Polimeri mogu biti grupisani po tome da li polimerizacija nastaje na

postupan način (postupan način (stupnjevitastupnjevita) ili nastaje rastom lanca () ili nastaje rastom lanca (lančanalančana).).• Stupnjevita polimerizacija obično se javlja kod monomera koji sadrže Stupnjevita polimerizacija obično se javlja kod monomera koji sadrže

funkcionalne grupe kao što sufunkcionalne grupe kao što su hidroksidna hidroksidna (–OH), (–OH), amino amino (–NH(–NH22) i ) i

karboksilna karboksilna (–COOH).(–COOH). • Poliestri i poliamidi dobijeni Poliestri i poliamidi dobijeni su stupnjevitomsu stupnjevitom polimerizacijom. polimerizacijom.• Lančani polimeri počinju stvaranjem Lančani polimeri počinju stvaranjem reaktivnih centarareaktivnih centara..• Reaktivni centar može biti Reaktivni centar može biti radikalradikal, , karbo-katjonkarbo-katjon ili ili karbo-anjonkarbo-anjon..• Polimeri dobijeni lančanom polimerizacijom su polietilen, polistiren i Polimeri dobijeni lančanom polimerizacijom su polietilen, polistiren i

polpoliivinil – hlorid (PVC).vinil – hlorid (PVC).

7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4. Sinteza sintetičkih polimera7.4.2 Umrežavanje7.4.2 Umrežavanje

• Povezivanje kovalentnim vezama koje nastaje između dva odvojena Povezivanje kovalentnim vezama koje nastaje između dva odvojena lanca polimera poznato je kao lanca polimera poznato je kao umrežavanjeumrežavanje..

• PrisusPrisusttvo i učestalost javljanja umrežavanja može bitno da utiče na vo i učestalost javljanja umrežavanja može bitno da utiče na fizičke i hemijske osobine materijala kod kojih je prisutno. fizičke i hemijske osobine materijala kod kojih je prisutno.

• KodKod termoplastik termoplastika nema umrea nema umrežžavanja i one se tope.avanja i one se tope.• Umreženi polimeri Umreženi polimeri susu termoseti. Oni termoseti. Oni se se ne ne topetope jer umreženje jer umreženje

ograničava pokretanje i pomeranje pojedinačnih lanaca. ograničava pokretanje i pomeranje pojedinačnih lanaca. • Umrežavanje teži da dUmrežavanje teži da dââ krutostkrutost polimerima polimerima i v i većina umreženih ećina umreženih

polimera je polimera je lomljivo lomljivo (mala fleksibilnost).(mala fleksibilnost).• Najpoznatiji primer umrežavanja je Najpoznatiji primer umrežavanja je vulkanizacije prirodne gumevulkanizacije prirodne gume..• Zagrevanjem sa Zagrevanjem sa sumporomsumporom uz prisustvo katalizatora, molekuli gume uz prisustvo katalizatora, molekuli gume

se povezuju kratkim lancima koje čine sumporovi atomi.se povezuju kratkim lancima koje čine sumporovi atomi.• UUmreženi polimeri se mreženi polimeri se ne rastvarajune rastvaraju..• Oni mogu da nabreknu kada molekuli rastvarača dospu u mrežu.Oni mogu da nabreknu kada molekuli rastvarača dospu u mrežu.

7.5. Ekološke karakteristike7.5. Ekološke karakteristike

7.5.1 Sagorevanje7.5.1 Sagorevanje

• Polimeri su organski materijali i Polimeri su organski materijali i gotovo svi goregotovo svi gore ako je temperatura ako je temperatura dovoljno visoka. dovoljno visoka.

• Prilikom sagorevanja, polimeri, proizvode Prilikom sagorevanja, polimeri, proizvode velike količine dimavelike količine dima, a u , a u nekim slučajevima i nekim slučajevima i toksične gasovetoksične gasove (npr. HC (npr. HCll, HCN, CO, HNO, HCN, CO, HNO33), ),

ostavljajući ostavljajući čvrste čvrste ostatke koji sadrže ugljenikostatke koji sadrže ugljenik..• Sagorevanje polimera se odvija u Sagorevanje polimera se odvija u dve etapedve etape. . • U prvojU prvoj, izvor toplote povećeva temperaturu polimera do nivoa na , izvor toplote povećeva temperaturu polimera do nivoa na

kojem počinje kojem počinje kidanje vezakidanje veza. Time se dobija mali, isparljiv, proizvod. . Time se dobija mali, isparljiv, proizvod. • Njegovim Njegovim topljenjem topljenjem omogućava seomogućava se kretanje kretanje ovih proizvoda kroz ovih proizvoda kroz

polimer i polimer i oslobađanjeoslobađanje u okolni vazduh, gde dolazi do njihovog u okolni vazduh, gde dolazi do njihovog sagorevanjasagorevanja, što predstavlja , što predstavlja drugu etapu procesa sagorevanjadrugu etapu procesa sagorevanja. .

• Kod termoplastika proces teče sve Kod termoplastika proces teče sve dok se ne završidok se ne završi proizvodnja proizvodnja isparljivih materija iz polimera. isparljivih materija iz polimera.

• Termoseti relativno Termoseti relativno nisu skloninisu skloni sagorevanju (umrežena struktura) sagorevanju (umrežena struktura)

7.5. Ekološke karakteristike7.5. Ekološke karakteristike

7.5.1 Sagorevanje7.5.1 Sagorevanje

• Mali isparlMali isparljjivi molekuli koji su dobijeni raspivi molekuli koji su dobijeni raspaadanjem termoplastika su danjem termoplastika su obično rezultat obično rezultat depolimerizacijedepolimerizacije ili ili eliminacionih reakcijaeliminacionih reakcija. .

• Depolimerizacija je u suštini Depolimerizacija je u suštini obrnut procesobrnut proces polimerizaciji, tako da se polimerizaciji, tako da se raspadanjem molekula polimera formiraju monomeri.raspadanjem molekula polimera formiraju monomeri.

• Sagorevanje Sagorevanje poli(metilpoli(metil––metakrilata)metakrilata) dovodi do formiranja dovodi do formiranja metilmetil––metakrilatametakrilata u velikom broju: u velikom broju:

• Polivinil hlorid je dobar primer Polivinil hlorid je dobar primer eliminacionog procesaeliminacionog procesa..• Kada se PVC zagreva, dolazi do obezbojavanja polimera i Kada se PVC zagreva, dolazi do obezbojavanja polimera i izdvajanjaizdvajanja

HCl, uz stvaranje dvostruke ugljenikHCl, uz stvaranje dvostruke ugljenik–ugljenik–ugljenik vezveze.e.

7.5. Ekološke karakteristike7.5. Ekološke karakteristike7.5.2 Biodegradacija (biorazgradnja)7.5.2 Biodegradacija (biorazgradnja)

• BiodegradacijaBiodegradacija sintetičkih polimera sastoji se od degradacije uz sintetičkih polimera sastoji se od degradacije uz pomoć mikroorganizama ili složenijih organizama, koji koriste pomoć mikroorganizama ili složenijih organizama, koji koriste enzime – katalizatoreenzime – katalizatore..

• Biološki sistemi teže da degradiraju prirodne polimere Biološki sistemi teže da degradiraju prirodne polimere hidrolizomhidrolizom, a , a zatim zatim oksidacijomoksidacijom..

• Većina biorazgrađujućih sintetičkih polimera u glavnom lancu imaju Većina biorazgrađujućih sintetičkih polimera u glavnom lancu imaju funkcionalnu grupu koja hidrolizujefunkcionalnu grupu koja hidrolizuje (estar, amid, uretan grupu). (estar, amid, uretan grupu).

• AlifatičniAlifatični (tj. nearomatični) poliestri su najviše biodegradibilni. Ovo (tj. nearomatični) poliestri su najviše biodegradibilni. Ovo se pripisuje se pripisuje ne samo posedovanju estne samo posedovanju estaarrskeske grupe grupe, već i , već i elastičnošću elastičnošću glavnog lancaglavnog lanca (omogućava vezivanje lanca za aktivni deo enzima). (omogućava vezivanje lanca za aktivni deo enzima).


• Poliestri koji sadrže Poliestri koji sadrže aromatičaromatičnini prsten prsten u glavnom lancu između u glavnom lancu između estestaarskih gruprskih grupa a nisu razgradljivinisu razgradljivi kao alifatični. kao alifatični.

• GGlavni lanac lavni lanac nije elastičannije elastičan zbog prisustva neelastičnog (čvrstog) zbog prisustva neelastičnog (čvrstog) aromatičnog prstenaaromatičnog prstena, , npr., poli(etilen tereftalat) (PET)npr., poli(etilen tereftalat) (PET)::

• Nedostatak elastičnostiNedostatak elastičnosti je takođe razlog što su je takođe razlog što su poliamidi manje poliamidi manje biološki razgradljivijibiološki razgradljiviji od od poliestrapoliestra (zbog (zbog dvostruke vezedvostruke veze).).

• Polimeri sa Polimeri sa otvorenim lancimaotvorenim lancima alkana, čija je molekulska masa alkana, čija je molekulska masa manja od 500manja od 500 su biorazgradivi. su biorazgradivi.

• Ovo je prikazano u tabeli 7.2, gde se Ovo je prikazano u tabeli 7.2, gde se vidi vidi da i račvanje niza da i račvanje niza sprečava biorazgradnjusprečava biorazgradnju..

• Umrežavanje ograničava pristup enzimima do polimeraUmrežavanje ograničava pristup enzimima do polimera..


7.5. Ekološke karakteristike7.5. Ekološke karakteristike7.5.3 Fotodegradacija (fotorazgradnja)7.5.3 Fotodegradacija (fotorazgradnja)

• Da bi se podvrgao fotodegradaciji polimer mora da sadrži Da bi se podvrgao fotodegradaciji polimer mora da sadrži hromoforehromofore – grupe koje apsorbuju sunčevo zračenje. – grupe koje apsorbuju sunčevo zračenje.

• Zračenje koje je odgovorno za inicijaciju fotodegradacije je opsega Zračenje koje je odgovorno za inicijaciju fotodegradacije je opsega između između 290 i 450 nm290 i 450 nm, ali naročito između , ali naročito između 290 i 320 nm290 i 320 nm..

• Pogodna hromofora je Pogodna hromofora je karbonilna grupakarbonilna grupa >C = O. Kada se javi u >C = O. Kada se javi u sredini ugljenikovog niza, to jesredini ugljenikovog niza, to je keto keto funkcionalna grupa i apsorbanca funkcionalna grupa i apsorbanca se kreće približno od se kreće približno od 330 do 360 nm330 do 360 nm..

• Lanac polimera se kida reakcijom Lanac polimera se kida reakcijom Noriš tipa 1Noriš tipa 1 ili ili Noriš tipa 2Noriš tipa 2..


• Rekcija tipa 1 stvara Rekcija tipa 1 stvara radikaleradikale koji mogu da nastave dalju reakciju, i koji mogu da nastave dalju reakciju, i takođe da proizvedu takođe da proizvedu ugljen monoksidugljen monoksid..

• Reakcija tipa 2 kao rezultat daje Reakcija tipa 2 kao rezultat daje metil keton i alkenmetil keton i alken..

• Iako imaju estar grupuIako imaju estar grupu (koja sadr (koja sadržži karbonilnu)i karbonilnu), alifatični poliestri , alifatični poliestri nisu podložni fotoderadaciji (nisu podložni fotoderadaciji (aappsorbanca im je manja od 250 nmsorbanca im je manja od 250 nm - - ispod opsega sunčeve svetlosti).ispod opsega sunčeve svetlosti).

• Aromatični poliestri, kod kojih je aromatični prsten sjedinjen sa Aromatični poliestri, kod kojih je aromatični prsten sjedinjen sa karbonilnom grupom su podložni fotodegradacijikarbonilnom grupom su podložni fotodegradaciji (oko 300 nm). (oko 300 nm).

• Ukoliko stabilizatori nisu ugrađeni u njih, četiri važnije termoplastike Ukoliko stabilizatori nisu ugrađeni u njih, četiri važnije termoplastike (tj. (tj. polietilenpolietilen, , polipropilenpolipropilen, , polivinil hloridpolivinil hlorid i i polistiren polistiren) se raspadaju ) se raspadaju kada se izlože UV komponentama sunčeve svetlosti.kada se izlože UV komponentama sunčeve svetlosti.

• Ovaj proces je prilično spor, tako da ovi materijali teško mogu da se Ovaj proces je prilično spor, tako da ovi materijali teško mogu da se okarakterišu kao fotodegradacioni.okarakterišu kao fotodegradacioni.


• Da bi se povećala fotodegradacija polimera, keto grupa ne mora da Da bi se povećala fotodegradacija polimera, keto grupa ne mora da se dodaje glavnom lancu, već je se dodaje glavnom lancu, već je dovoljno dodavanje u granama koje dovoljno dodavanje u granama koje nisu u glavnom lancunisu u glavnom lancu. .

• Tako, kopolimeri stirena, metil metakrileta i metil vinil ketona daju Tako, kopolimeri stirena, metil metakrileta i metil vinil ketona daju polimer koji lako degradira na sunčevoj svetlosti.polimer koji lako degradira na sunčevoj svetlosti.

• Različiti Različiti aditivi koji su osetljivi na svetlostaditivi koji su osetljivi na svetlost mogu pojačaju mogu pojačaju fotodegradaciju. fotodegradaciju.

• Treba uočiti da je fotodegradacija polimera Treba uočiti da je fotodegradacija polimera rezultat slabljenja rezultat slabljenja strukturestrukture i i fizičkog raspada na manje delove fizičkog raspada na manje delove. .

7.5. Ekološke karakteristike7.5. Ekološke karakteristike7.5.4 Recikliranje7.5.4 Recikliranje

• PoželjnaPoželjna je reciklaža sintetičkih polimera što je više moguće. je reciklaža sintetičkih polimera što je više moguće.• Trenutno, nekih Trenutno, nekih 30%30% gradskog čvrstog otpada koji se smešta na gradskog čvrstog otpada koji se smešta na

deponije je neorganske prirode, npr., staklo, aluminijum, ili plastike deponije je neorganske prirode, npr., staklo, aluminijum, ili plastike koje koje nisu brzo razgradivenisu brzo razgradive. .

• Polimer sam po sebi predstavlja Polimer sam po sebi predstavlja značajnu investicijuznačajnu investiciju hemijske hemijske energije. energije.

• Nešto od ove energije može da se povrati korišćenjem plastike kao Nešto od ove energije može da se povrati korišćenjem plastike kao goriva za spaljivanje, ali to ne očuvava toliko energije kao goriva za spaljivanje, ali to ne očuvava toliko energije kao recikliranje.recikliranje.

• Teorijski, termoplastični materijali mogu da se greju, omakšavaju i u Teorijski, termoplastični materijali mogu da se greju, omakšavaju i u više navrata ponovo oblikuju. U praksi, iako se oni mogu lako više navrata ponovo oblikuju. U praksi, iako se oni mogu lako ponovo obraditi, ponovo obraditi, neograničeno recikliranje je nemogućeneograničeno recikliranje je nemoguće, jer , jer degradacija degradacija postepeno nastupa i javljaju se postepeno nastupa i javljaju se nečistoćenečistoće. .


• Termoseti mogu da se usitne u fini prah, koji može da se meša sa Termoseti mogu da se usitne u fini prah, koji može da se meša sa novim materijalima, i da se ponovno topi.novim materijalima, i da se ponovno topi.

• Veliki procenatVeliki procenat industrijskog i komercijalnog plastičnog otpada se industrijskog i komercijalnog plastičnog otpada se reciklira, jer je relativno čist, homogen, i ima ga u dovoljnim reciklira, jer je relativno čist, homogen, i ima ga u dovoljnim količinama, što ga čini količinama, što ga čini relativno ekonomičnimrelativno ekonomičnim..

• Veoma malaVeoma mala količina plastičnog otpada iz količina plastičnog otpada iz domaćinstavadomaćinstava se recilkira se recilkira iz upravo iz upravo suprotnih razlogasuprotnih razloga. .

• Danas nije ekonomično da se sakuplja, trasportuje i odvaja izmešan Danas nije ekonomično da se sakuplja, trasportuje i odvaja izmešan plastični otpad. plastični otpad.

• Sakupljanjem i ponovnom preradom Sakupljanjem i ponovnom preradom izmešane plastikeizmešane plastike izbegava se izbegava se trošak izdvajanja plastike, ali rezultujući proizvodi imaju raznolike trošak izdvajanja plastike, ali rezultujući proizvodi imaju raznolike osobine, koje zavise od ulaznih materjala.osobine, koje zavise od ulaznih materjala.

• Mešanje inkopMešanje inkopaattiibilnih (bilnih (nesaglasnihnesaglasnih) polimera kao rezultat daje ) polimera kao rezultat daje malo malo prijanjanjeprijanjanje između različitih faza, tako da između različitih faza, tako da naponi ne mogunaponi ne mogu da se da se prenose i proizvodima tipično prenose i proizvodima tipično manjkamanjka čvrstoća. čvrstoća.


• Tipični proizvodi napravljeni od ponovo prerađene plastike su Tipični proizvodi napravljeni od ponovo prerađene plastike su prikazani u tabeli 7.3.prikazani u tabeli 7.3.

7.6 Ključni pojmovi7.6 Ključni pojmovi

1.1. Sintetički polimeri mogu da se podele na Sintetički polimeri mogu da se podele na plastikeplastike, , elastomereelastomere i i sintetička vlaknasintetička vlakna i imaju veliku primenu: vodovodne cevi, teksiti, i imaju veliku primenu: vodovodne cevi, teksiti, boje, podovi i odeća.boje, podovi i odeća.

2.2. AmbalažaAmbalaža je najveće i najbrže rastuće tržište za sintetičke je najveće i najbrže rastuće tržište za sintetičke polimere, koji imaju rok trajenja manji od godinu dana, pre nego polimere, koji imaju rok trajenja manji od godinu dana, pre nego što postanu odbačeni otpad.što postanu odbačeni otpad.

3.3. Polimeri su Polimeri su otporniotporni na procese na procese transformacijetransformacije i i degradacijedegradacije (raspadanja) i mogu da predstavljaju (raspadanja) i mogu da predstavljaju problem problem pri odstranjivanju pri odstranjivanju čvrstog otpada i kao smeće. čvrstog otpada i kao smeće.

4.4. Polimeri se sastoje od Polimeri se sastoje od makromolekulamakromolekula koji su izgrađeni od koji su izgrađeni od molekulskih delova koji se zovu molekulskih delova koji se zovu monomerimonomeri. Sintetički molekuli . Sintetički molekuli imaju imaju molekulsku masu veću od 1000molekulsku masu veću od 1000 i imaju i imaju linearnulinearnu, , razgranaturazgranatu (račvastu) ili (račvastu) ili umreženu umreženu strukturu.strukturu.

5.5. Postoji mnogo Postoji mnogo prirodnih polimeraprirodnih polimera, u koje spadaju , u koje spadaju celulozaceluloza, , DNKDNK, , RNKRNK, , proteiniproteini i i gumaguma..


6.6. Fizičke i hemijske osobine sintetičkih polimera najviče zavise od:Fizičke i hemijske osobine sintetičkih polimera najviče zavise od: Molekulske struktureMolekulske strukture Molekulske težineMolekulske težine Monomera koji ih čine.Monomera koji ih čine.

7.7. HHemijskemijskee struktur strukturee uobičajeni uobičajenihh sintetički sintetičkihh polimer polimeraa

8.8. Polimeri mogu biti grupisani po tome da li polimerizacija nastaje Polimeri mogu biti grupisani po tome da li polimerizacija nastaje na postupan način (na postupan način (stupnjevitastupnjevita) ili nastaje rastom lanca ) ili nastaje rastom lanca ((lančanalančana).).


9.9. Sagorevanje polimera se odvija Sagorevanje polimera se odvija u dve etapeu dve etape. U prvoj, izvor toplote . U prvoj, izvor toplote (npr. plamen) dovodi do (npr. plamen) dovodi do kidanje vezakidanje veza i i formiranja malih molekulaformiranja malih molekula, , koji gore u drugoj etapi. Reakcijakoji gore u drugoj etapi. Reakcija depolimerizacije depolimerizacije je ona reakcija je ona reakcija u kojoj se dobijaju monomeri koji potom sagorevaju. Reakcije u kojoj se dobijaju monomeri koji potom sagorevaju. Reakcije eliminacijeeliminacije, takođe, kod nekih polimera, za rezultat daje male , takođe, kod nekih polimera, za rezultat daje male molekule, kao na primer, HCmolekule, kao na primer, HCll..

10.10. Često upotreblavani polimeri su obično otporni na biodegradaciju. Često upotreblavani polimeri su obično otporni na biodegradaciju. Sposobnost biodegradacije može se poboljšati:Sposobnost biodegradacije može se poboljšati:

Mešanjem sa prirodnim biorazgradivim supstancamaMešanjem sa prirodnim biorazgradivim supstancama, kao što , kao što su proteinisu proteini

Ugrađivanjem funkcionalnih grupa koje su podložne hidroliziUgrađivanjem funkcionalnih grupa koje su podložne hidrolizi, , kao što su estar, amid i uretan grupe).kao što su estar, amid i uretan grupe).

Obezbeđivanjem elastičnosti glavnog lancaObezbeđivanjem elastičnosti glavnog lanca i time i time omogućavanjem njegovog vezivanja za aktivni deo enzima.omogućavanjem njegovog vezivanja za aktivni deo enzima.


11.11. Da bi se podvrgao fotodegradaciji polimer mora da sadrži Da bi se podvrgao fotodegradaciji polimer mora da sadrži hromoforehromofore koje mogu da apsorbuju sunčevo zračenje, naročito u koje mogu da apsorbuju sunčevo zračenje, naročito u opsegu između opsegu između 290 i 320 nm290 i 320 nm. Ovo se može postići ugradnjom . Ovo se može postići ugradnjom ugljen dioksida u polimer kako bi se nagradila ugljen dioksida u polimer kako bi se nagradila keto grupaketo grupa u u polimeru. Aromatični prsteni koji su sjedinjeni sa karbonilnim polimeru. Aromatični prsteni koji su sjedinjeni sa karbonilnim grupama, kao što je poli(etilen tereftalat) (PET), čine polimer grupama, kao što je poli(etilen tereftalat) (PET), čine polimer potencijalno podložnim fotodegradaciji.potencijalno podložnim fotodegradaciji.

Hvala na pažnji!Hvala na pažnji!

Documents

hemija - sinteticki polimeri