deur Greg Brust
Poliimiede is 'n interssante groep ongelooflike sterk en verbasend chemies en hittebestande polimere. Hulle sterkte en hitte en chemiese weerstand is so groot dat hierdie polimere baie gebruik word i.p.v. glas en self metale soos staal. Poliimiede word vir baie alledaagse toepassings gebruik. Daar mag selfs 'n paar in die huis wees. Hulle word ook gebruik in die onderstelle van sekere motors, en ook sekere motoronderdele, juis omdat hulle teen die hitte en die korrosiewe smeerolies, petrol en ander chemiese stowwe bestand is. Daar is selfs poliimiede in die kombuis. Hulle word gebruik in die konstruksie van baie toestelle, en ook in mikrogolf kookware en voedselverpakking. Die rede hiervoor is (weer eens) hul weerstand teen hitte, olies, vette, en die feit dat hulle mikrogolwe deurlaat. Poliimiede kan ook gebruik word in stroombaanborde, insulasie, vesels vir beskermende klere, saamgestelde materiale en kleefmiddels.
Soos jy seker teen hierdie tyd geraai het, bevat 'n poliimied imiedgroepe in die ruggraatketting.
Alles goed en wel, maar hoe lyk 'n imiedgroep?
Wel, hier onder is 'n voorstelling van 'n molekuul wat 'n imiedgroep (in blou) bevat:
As hierdie molekuul hier bo gepolimeriseer word, sal dit natuurlik 'n poliimied gee. Daar is gewoonlik twee algemene strukture wat poliimiede kan hê. Die eerste is 'n lineêre struktuur met die imiedgroep deel van die lineêre struktuur. Die tweede van hierdie strukture is 'n heterosikliese struktuur, waar die imiedgroep deel is van 'n sikliese eenheid in die polimeer ketting, soos hier onder.
Aromatiese heterosikliese poliimiede, soos die een links bo, is 'n tipiese voorbeeld van meeste kommersiële poliimiede, soos bv. Ultem van G.E. of Kapton van DuPont. Hierdie polimere het sulke ongelooflike meganiese en termiese eienskappe, dat dit gebruik word in plaas van metale en glas in baie hoë werkverrigting toepassings soos die elektroniese, motor en selfs ruimtevaart bedrywe. Hierdie eienskappe is die resultaat van sterk intermolekulêre kragte tussen die polimeer kettings.
'n Polimeer wat 'n ladingsoordragkompleks bevat bestaan uit twee verskillende tipes monomere, 'n donor en 'n akseptor. Die donor het baie elektrone beskikbaar a.g.v. byvoorbeeld die aanwesigheid van stikstofatome. Die akseptor, soos byvoorbeeld 'n karbonielgroep, soek hierdie ekstra beskikbare elektrone, en veroorsaak dus dat die twee naby kontak sal wil behou.
Die ladingsoordragkompleks bestaan nie net tussen aanliggende eenhede in 'n polimeerketting nie, maar ook tussen verskillende kettings. Die kettings sal dus op mekaar stapel soos munte, met donors en akseptors so naby as moontlik aan mekaar.
Hierdie ladingsoordragkomplekse verseker dat die kettings baie naby aan mekaar bly, en laat nie veel vrye beweging toe nie. En as dinge op molekulêre vlak nie kan rondbeweeg nie, sal die materiaal in sy geheel nie veel kan rondbeweeg nie, en dus baie sterk wees.
Partykeer is die ladingsoordragkompleks se interaksies so sterk dat dit nodig is om die polimeer 'n bietjie sagter te maak sodat dit wel geproseseer kan word. Dit word gedoen deur die bisfenol A afgeleide binding in die polimeerketting in te sluit, soos hier onder aangedui word:
'n Ander interessante eienskap van poliimiede wat hulle baie aantreklik maak vir gebruik in die konstruksie en vervoer bedrywe is die feit dat hulle brand
Die is vraag is nou, hoekom sal 'n mens iets wil bou uit 'n polimeer wat kan brand?
Wel, dit is 'n goeie vraag, en gelukkig kan ons dit beantwoord. Dit is nie eintlik die feit dat die polimeer kan brand wat dit so aantreklik maak nie, maar wel die feit dat dit self die vuur kan blus indien dit sou brand! Ja, glad nie sleg nie. Indien 'n aromatiese poliimied aan die brand sou slaan, wat in elk geval baie moeilik is, sal dit 'n laag verbrande koolstof op die oppervlakte los, wat die vlamme sal weghou van enige verdere brandstof, en dus so die vuur sal blus. Al wat jy dan hoef te doen is om die verkoolde laag af te vee, en die polimeer sal nog so goed soos nuut wees!