TWORZYWA SZTUCZNE
Wiadomości ogólne:
Tworzywa sztuczne: materiały , których głównym składnikiem jest polimer. Są to tworzywa stworzone na podstawie:
polimerów sztucznych (syntetycznych), które są otrzymywane w wyniku polireakcji z produktów chemicznej przeróbki węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego,
naturalnych, które są uzyskiwane poprzez chemiczną modyfikację produktów pochodzenia naturalnego tj. celuloza, kauczuk, białko.
Dodatkowymi składnikami mogą być: napełniacze, zmiękczacze, pigmenty, barwniki, stabilizatory, opóźniacze palenia, antyutleniacze, termo- i fotostabilizatory i środki porotwórcze.
W zależności od podstawowego polimeru oraz ilości i rodzaju dodatków własności mechaniczne tworzyw sztucznych zmieniają się w szerokich granicach. Jako podstawową cechę przyjęto moduł sprężystości podłużnej lub poprzecznej wg którego dzielimy tworzywa na:
miękkie, których moduł sprężystości przy zginaniu E g , lub rozciąganiu E r 7000 MPa,
Polimery są to substancje złożone z makrocząsteczek, charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się w nich ugrupowań atomów zwanych monomerami, jednego lub kilku rodzajów. W ich skład wchodzą atomy lub grupy atomów, takich jak: H, C, Si, Cl, F, N.
Ze względu na budowę makrocząsteczki dzielą się na:
liniowe,
rozgałęzione,
usieciowane (trójwymiarowe).
Polimery ze względu na strukturę możemy podzielić na:
bezpostaciowe,
częściowo bezpostaciowe a częściowo krystaliczne.
Polimery krystalizują dość trudno i często obok uporządkowanych obszarów krystalicznych (tzw. krystalitów) występują obszary bezpostaciowe. Zdolność polimeru do krystalizacji zależy od:
chemicznej,
geometrycznej budowy makrocząsteczki,
wielkości sił międzycząsteczkowych.
Im prostsza i bardziej regularna budowa cząsteczek i im większe siły międzycząsteczkowe, tym łatwiej polimery krystalizują.
Polimery o budowie krystalicznej posiadają większą gęstość, sztywność sztywność wyższą temperaturę mięknięcia niż polimery bezpostaciowe. Zależnie od warunków krystalizacji polimer może mieć różny stopień krystalizacji i różnej wielkości kształtu krystality co zasadniczo wpływa na jego własności.
Podział wg sposobu powstawania:
polimeryzacja,
polikondensacja,
poliaddycja.
Polimeryzacja jest to proces polegający na łączeniu się ze sobą cząsteczek monomeru w makrocząsteczki polimeru. Cechą charakterystyczną polimeryzacji jest brak produktów ubocznych. Może on zachodzić w różnych warunkach może być inicjowany przy pomocy temperatury, promieniowania czy środków chemicznych. Gdy do polimeryzacji stosujemy różne monomery to otrzymujemy tzw.
(…)
… na nośniku papierowym (Unilam). Cechują się gładką błyszczącą powierzchnią, odporną na zarysowania, działanie wielu czynników chemicznych i przedmiotów nagrzanych do temperatury 150°C. Zewnętrzną ozdobną warstwę wykonuje się z papieru celulozowego nasyconego żywicą melaminową. Produkowane w postaci płyt. Produkowane są również laminaty na nośniku z włókien szklanych (Melotekst), które mają zastosowanie…
… po dodaniu inicjatorów i aktywatora. Przed utwardzeniem występuje w postaci gęstego syropu i cechuje je duży skurcz podczas utwardzania wynoszący 6÷8%. W zależności od budowy żywicy i sposobu utwardzania mogą być elastyczne, lub twarde i kruche. Występują w postaci lanej, jako lakiery i laminaty, gdzie nośnikiem może być włókno szklane. Laminaty poliestrowe zawierają 50÷70% wagowo włókna szklanego…
…, w zależności od użytego utwardzacza. Charakteryzują się doskonałą przyczepnością do wszystkich prawie tworzyw a szczególnie metali. Posiadają małą nasiąkliwość wodą, są odporne na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych. Wykazują dobre własności mechaniczne i elektryczne. Są stosowane w postaci: laminatów na nośniku z włókien szklanych, lanej, klejów, lakierów izolacyjnych i antykorozyjnych…
…= 70 MPa, i elektrycznymi i odpornością cieplną do 300oC. Mają zastosowanie w postaci laminatów, gdzie nośnikiem jest włókno szklane lub azbestowe, lakierów czy też tłoczyw (kształtki elektroizolacyjne). Ich technologia produkcji tłoczyw silikonowych polega na zmieszaniu sproszkowanych żywic z napełniaczami mineralnymi. Stosuje się prasowanie zwykłe lub przetłoczone w temperaturze 175oC…
… różnokolorowych tłoczyw do wtrysku, włókien, żyłek, bloków do obróbki mechanicznej oraz proszku do pokrywania metali. W Polsce są produkowane pod nazwą Polan, Tarnamid, i Tarlon. Istnieje odmiana wzmocniona włóknem szklanym (Itamid) i posiadająca dobre własności wytrzymałościowe, stosowana do wyrobu precyzyjnych części maszyn (koła zębate, łożyska). Polimetakrylan metylu (szkło organiczne): zwany pod nazwą…
…, poliizobuten, polistyren, polietylen, polimetakrylen metylu.
Polikondensacja polega na łączeniu się monomerów w makrocząsteczkę z jednoczesnym wydzieleniem produktów ubocznych (np. woda, amoniak, dwutlenek węgla, metanol). Np. połączenie fenolu i formaldechydu w żywicę fenolową, gdzie produktem ubocznym jest woda. Typowymi produktami polikondensacji są np.: żywice i tłoczywa fenolowo-formaldechydowe…
…:
Polistyren: jest on produktem polimeryzacji styrenu, odporny na działanie alkoholi, olejów kwasów, zasad i wody. Ulega rozpuszczeniu w niektórych węglowodorach i ketonach. Należy do grupy najlepszych dielektryków. Jego wadą jest mała odporność cieplna, kruchość, mała udarność, twardość powierzchniowa oraz palność. Jego wytrzymałość na rozciąganie Rm=30÷60 MPa, udarność 2÷5 J/cm2, gęstość 1,05 g/cm3. W Polsce produkuje się dwa rodzaje polistyrenu: polistyren S o przeciętnych własnościach stosowany na przedmioty gospodarstwa domowego, zabawki, wyroby elektrotechniczne> Drugi rodzaj to wysokoudarowy polistyren modyfikowany kauczukiem o nazwie Owispol mający zastosowanie do wyrobów części samochodowych, lodówek, kasków. Inną odmianą polistyrenu jest styropian (gęstość 0,015÷0,30) Mg/m3…
…, pod ciśnieniem 30÷70MPa. W Polsce są produkowane pod nazwą Silak
Wielkocząsteczkowe tworzywa naturalne: tworzywa pochodzenia roślinnego (najczęściej z drewna), białkowego otrzymywane z kazeiny znajdującej się w mleku oraz pochodne kauczuku naturalnego.
Celuloid: jest to elastyczne, przeźroczyste, bezbarwne (lub barwione) tworzywo termoplastyczne o gęstości 1,38 g/cm3, Rm=60÷70MPa, odporne na działanie…
… białkowego oparte na kazeinie, otrzymywanej z mleka krowiego.
Elastomery do których zaliczamy kauczuk naturalny otrzymywany z lateksu (sok z drzew kauczukowych) oraz kauczuki syntetyczne powstałe na skutek polomeryzacji związków organicznych.
Guma: tworzywo oparte na kauczuku naturalnym lub syntetycznym. Powstaje przez wulkanizację małymi ilościami substancji wulkanizującej (np. 0,5÷3% S). Własności zależą…
… od gęstości usieciowania kauczuku oraz od ilości i rodzaju dodatków w postaci zmiękczaczy (żywice, smoły, parafina, oleje), napełniaczy (sadza, SiO2, kreda, tkanina), pigmentów, środków porotwórczych oraz ochronnych. Guma charakteryzuje się dużym wydłużeniem przy zerwaniu (100÷1000%), moduł sprężystości wynosi 1÷10MPa, Rm=5÷35MPa. Bardzo ważną właściwością gumy jest jej odporność na starzenie. Wymagana…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)