ZIP 30 Bytom Bytom, dnia 30.05.08r

WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I METALURGII

KATEDRA NAUKI O MATERIAŁACH

LABORATORIUM: Materiałoznawstwo

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 3

Własności cieplne tworzyw sztucznych

Rafał Sosna

Jacek Rak

Daniel Begejowicz

Mariusz Piejko

1. Właściwości cieplne tworzyw sztucznych.

Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) - substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

Polimery naturalne są jednym z podstawowych budulców organizmów żywych. Polimery syntetyczne są podstawowym budulcem tworzyw sztucznych, a także wielu innych powszechnie wykorzystywanych produktów chemicznych takich jak: farby, lakiery, oleje przemysłowe, środki smarujące, kleje itp. Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łańcuchowych lub sekwencyjnych reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych monomerami.

Polimery dzielimy na:

• Termoplastyczne (van der Waalsa)

• Duroplastyczne (wiązania kowalencyjne) praca w podwyższonej temperaturze.

Polimery dzielimy według trzech stanów fizycznych:

• Szklisty

• Wysoko-elastyczny (tworzywa uplastyczniające)

• Lekko-płynny (Polimer uzyskuje płynny stan)

Dzielimy badanie polimerów na trzy metody:

• Martenza (termo i termoutwardzalne)

• Badanie odporności na żar

• Dicata (termoplasty) badanie punktowe: tempa stalowa igła wbijana w próbkę na głębokość 1 mm o sile F=50N lub 120N. Temperatura, w której grzejemy 50˚/h.

2. Przebieg ćwiczenia metodą badania odporności na żar:

Wyznaczamy w tej metodzie iloczyn różnicy długości spalonej próbki do jego masy.

Próbka laminatu i polipropylenu zostały najpierw zwarzone a później przytykane do żarnika o temperaturze 955^oC, po czym były ponownie warzone i mierzone. Czas przygrzewania próbki 3 minuty. Długość podajemy w centymetrach = cm, a masę podajemy w miligramach = mg

Dane:

L - długość próbki przed spalaniem (przytknięte do żarnika)

L₁ - długość próbki po spalaniem (przytknięte do żarnika)

m - masa przed spalaniem (przytknięte do żarnika)

m₁ - masa po spalaniem (przytknięte do żarnika)

Laminat Polipropylen

L - 86,1 mm = 8,61 cm L - 70,1 mm = 7,01 cm

L₁ - 85,9 mm = 8,59 cm L₁ - 23,3 mm = 2,33 cm

m - 4,7520 g = 4752 mg m - 2,3873 g = 2387,3 mg

m₁ - 4,7369 g = 4736,9 mg m₁ - 1,0171 g = 1017,1 mg

IR ≈ 5,52 IR ≈ 1,19

Stopień odporności na żarzenie 5 Stopień odporności na żarzenie 2

Wnioski:

Próbka laminat:

Próba metodą odporności na żar polegała na przytknięciu próbki do żarnika i przytrzymaniu jej przez 3 minuty. Na początku nic się nie działo i nic się nie wydzielało z próbki, dopiero po okresie około 1 minuty zaczął pokazywać się niewielki biały dym. Laminat jedynie zwęglał się (kolor czarny) wydzielając delikatny biały dym. Z próbki wydzielał się delikatny zapach, który można by określić jako ostry zapach hiacyntu (zapach wydzielany z topienia się żywicy). Laminat głównie składa się z włókien szklanych i żywicy. Włókno szklane nie topi się pod wpływem temperatury, co zwiększa wytrzymałość cieplną materiału badanego. Próbka się nie paliła.

Próbka polipropylen:

Próba metodą odporności na żar polegała na przytknięciu próbki do żarnika i przytrzymaniu jej przez 3 minuty. W momencie przytknięcia próbki do żarnika zauważyliśmy gołym okiem, że próbka polipropylenu szybko się topiła. W wyniku topienia się próbki wystąpił intensywny biały dym. Z próbki wydzielał się intensywny zapach, który można by określić jako intensywny zapach palonej parafiny. Materiał jest bardzo nie odporny na działanie temperatury. Polipropylen nie pali się.

---