polimerinės medžiagos ir ju naudojimas

Polimerinės medžiagos ir jų naudojimas

Žodis “polimeras” reiškia “daug dalių”. Šiuo metu polimerai yra viena
iš svarbiausių liaudies ūkiui stambiamolekulių junginių klasė. Vandens
molekulinė masė 18, benzono – 78, kreidos – 100, polimerų nuo dešimties
tūkstančių iki milijonų. Polimerų gigantiškos molekulės sudarytos iš atomų
grupių, chemiškai sujungtų į ilgas grandines. Vieno iš struktūriniu
požiūriu paprastesnių ir labai paplitusių polimerų polietileno struktūrinė
formulė:

[ -CH2-CH2-]n

Polietilenas susidaro jungiantis etileno CH2=CH2 molekukulėms. Tam
tikromis sąlygomis ir vartojant katalizatorių, dviguboji jungtis suįra, ir
gaunama grandinė, sudaryta iš –CH2-CH2- grupių. Pradinė molekulė, iš kurios
susidaro polimeras, vadinama monomeru. Polimerų grandinę sudarančių
monomerų skaičius vaadinamas polimerizacijos laipsniu.

Iš maisto produktams tinkamų polimerų labai svarbūs grandininiai
poliesteriai, kurių grandyse yra aromatinių ir alifatinių grupių,
pavyzdžiui, polietilentereftalatas arba polietilenglikoltereftalatas:

[ -OCH2-CH2OOC- ( -CO ]n

Polimerinės medžiagos, kurios tiesiogiai liečia maisto produktus, turi
būti chemiškai patvarios, turėti tam tikras fizikines, chemines, mechanines
bei technologines savybes, patenkinti higieninius reikalavimus.

Polimerai gaunami ne tik cheminiais būdais. Jų apstu gamtoje. Tai
celiuliozė, krakmolas, natūralusis kaučiukas, šilkas, įvairios dervos.
Cheminiu būdu galima pagaminti ne tik įvairius natūralius polimerus
(sintetinis kaučiukas), bet ir sukurti naujas, liaudies ūkiui reikalingas
medžiagas. Cheminiais būdais galima pakeisti gamtinius polimerus,
pavyzdžiui, ceeliuliozę, t. y. suteikti jiems naujų savybių.

Trumpai panagrinėsime plačiausiai polimerams gaminti vartojamų
medžiagų (monomerų, katalizatorių, iniciatorių, stabilizatorių,
plastifikatorių) biologinį aktyvumą.

Monomerai. Polistirolas gaunamas iš stirolo (vinilbenzolo). Tai savito
kvapo skystis, verdąs 146 0C temperatūroje. Epichlorhidrinas – bespalvis,
skaidrus, erzinančio savito kvapo skystis. Biologiškai aktyvus. Šį aktyvumą
lemia molekulėje esantis ch

hloras. Vinilo chloridas – bespalvės, bekvapės
dujos. Verda 13,8 0C temperatūroje.

Katalizatoriai, iniciatoriai. Daugelis polimerizacijos katalizatorių
pasilieka produkte. Neorganinių medžiagų kiekį polimere nusako pelenai. Net
ir nedidelis katalizatoriaus kiekis gatavame dirbinyje spartina polimero
senėjimą. Iniciatoriai kaitinami skyla ir sudaro laisvuosius radikalus.
Iniciatoriais vartojami organiniai ir neorganiniai peroksidai,
hidroperoksidai ir diazojunginiai.

Plastifikatoriai. Iš viso žinoma apie 2000 plastifikatorių, bet
plastmasių maisto pramonei gamyboje jų vartojama labai nedaug: glicerinas,
parafino aliejus, etanolaminai, ftalio, sebacino, adipino ir citrinos
rūgšties esteriai bei mažamolekuliai poliesteriai.

Užpildai. Tai daugiausia nenuodingos medžiagos: silicio dioksidas,
kreida, celiuliozė, mediena, titano dioksidas ir kt.

Tirpikliai. Polimerizacijai ar polikondensacijai tirpale vartojami
organiniai tirpikliai: toluolas, benzolas, etilo acetatas, heksanas,
benzinas, metileno chloridas ir kt. Pasibaigus reakcijai, blogai
išdžiovintoje gautoje medžiagoje lieka tam tikra dalis šių tirpiklių:
chloro organinių, aromatinių junginių, alkoholių. Tirpiklių dalelės,
migravusios į maisto produktus, gali pakeisti jų skonį, kvapą, padaryti
juos nuodingus.

Polimerinės medžiagos illgainiui sensta, t. y. keičiasi jų fizikinės,
cheminės ir mechaninės savybės. Polimerų senėjimas priklauso nuo
destrukcijos reakcijų. Vykstant šioms reakcijoms, polimero makromolekulės
skyla, todėl dirbiniai deformuojasi, skilinėja, kol pagaliau suyra. Kai
kurių destrukcijos reakcijų metu kinta dirbinių išvaizda: jie pageltonuoja,
susidrumsčia, atsiranda tamsių dėmių, susiraukšlėja ir kt.

Leave a Comment