Laboratorium przetwórstwa tworzyw sztucznych

Temat: Identyfikacja tworzyw sztucznych

Polimery s
substancjami z
o
onymi z makrocz
steczek, charakteryzuj
cych si
regularnym lub nieregularnym powtarzaniem si
w nich ugrupowa
atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku rodzajów. Makrocz
steczki sk
adaj
si
z bardzo wielkiej liczby monomerów tj. ma
ocz
steczkowych zwi
zków chemicznych. Liczba o
rodków reaktywnych okre
la funkcyjno

monomeru i ma bezpo
redni wp
yw na budow
makrocz
steczki.

- polimeryzacja - jest polireakcj

a
cuchow
, zachodz
c
dzi
ki obecno
ci wi
za
nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwa
ego pier
cienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez przegrupowania atomów.

- polikondensacja - polega na stopniowej kondesacji monomerów i zachodzi z wydzieleniem produktów ubocznych.

- poliaddycja - jest polireakcj
stopniow
podobnie jak polikondensacja, ale bez wydzielania produktów ubocznych.

Identyfikacje tworzyw mo
na przeprowadza
mi
dzy innymi na podstawie:

wygl
du zewn
trznego i postaci wyrobu

d
wi
ku wydawanego przy uderzaniu o inny przedmiot

zachowania si
w p
omieniu, zapachu dymu

masy wyrobu

Ogl
dziny:

Sprawdzamy czy tworzywo jest przezroczyste, prze
wietlaj
ce, bezbarwne. Tworzywa przezroczyste nale

do grupy tworzyw bezpostaciowych (termoplasty, duroplasty ). Duroplasty cechuje przestrzennie usieciowana budowa, w zwi
zku z tym wyró
niaj
si
dobr
sztywno
ci
, nierozpuszczalno
ci
i nietopliwo
ci
. Termoplasty zbudowane s
z makrocz
steczek liniowych rzadziej rozga

zionych, dzi
ki czemu s
odwracalnie plastyczne w podwy
szonych temperaturach, a twarde w temperaturze otoczenia. Biel tworzyw sztuczny wynika z rozdrobnienia struktury. Tworzywo mo
e by
barwne, barwne przezroczyste, barwne prze
wietlaj
ce i nieprze
wituj
ce. Barw
tworzywa otrzymujemy przez dodanie pigmentu lub barwnika.

Charakterystyczne sk
adniki poszczególnych grup tworzyw:

Aminoplasty - tworzywa o jasnych barwach.

Fenoplasty - tworzywa o br
zowej barwie.

Folie nieprzezroczyste - polietylen, poliamid, polipropylen.

Folie przezroczyste - tworzywa celulozowe np. octan celulozy; polichlorek winylu, poliw
glany.

W
ókna (nici, tkaniny) - poliamidy, poliestry termoplastyczne, polipropylen.

Profile mi
kkie - zmi
kczony pvc, polietylen, polipropylen.

Laminaty - na bazie w
ókien organicznych i szklanych.

Kity:

• elastyczne - zmi
  kczony pvc, poliestry, poliuretany, silikony

• twarde -
  ywice.

0. P
   yty i elementy wykonane z p
   yt:

• przezroczyste - szk
  o organiczne, octan celulozy, poliw
  glany, pvc.

• nieprzezroczyste -
  ywice, laminaty.

Tworzywa porowate - polistyren, poliuretany.

Lakiery - na bazie acetonu, bezwodnika ftalowego,
ywice termoutwardzalne.

Próby jako
ci:

- s
uch - uderzamy tworzywem o tworzywo i s
uchamy odg
osów (odpowied
tworzywa na uderzenie ). Tworzywa mog
wydawa
d
wi
k g
uchy, t
umiony, metaliczny. Twarde szkliste tworzywa wydaj
odg
os metaliczny, d
wi
czny. Polistyren np. daje d
wi
k metaliczny przy uderzeniu. Nale
y jednak pami
ta

e d
wi
k zale
y od kszta
tu przedmiotu. Im bardziej tworzywo jest elastyczne, tym bardziej t
umi drgania.

- dotyk - ka
de tworzywo przy dotyku jest inne.
atwo mo
na wyczu
teflon gdy
jest
liski. Polietyleny s
w dotyku
wiecowate.

- zapach - zasadniczo tworzywa sztuczne s
bez smakowe i bez zapachu. Ale przy polikondensacji wytwarza si
np. amoniak który z czasem zanika w tworzywie.

Masa w
a
ciwa.

Masa w a ciwa	Tworzywo sztuczne
<30 kg/m3	Materia y porowate np. g bki, styropian
900 1000 kg/m3	Polietylen, polipropylen, poliizobutylen, poliamidy, polimetakrylan metylu, poliestry nienasycone, poliw glany
1000 1300 kg/m3	Octan celulozy, polichlorek winylu plastyfikowany, ywica epoksydowa, polialkohol winylowy, polimetany
1300 1400 kg/m3	Azotan celulozy, ywice fenolowe z nape niaczem organicznym, polichlorek winylu twardy
1400 1700 kg/m3	ywice aminowe (aminoplasty z nape niaczami organicznymi ), polialdehydy, polichlorek winylu z nape niaczem naturalnym, niektóre chlorokauczuki
1700 2000 kg/m3	Tworzywa z nape niaczami nieorganicznymi (epoksydy i poliestry wzmocnione w óknem szklanym ), polichlorek wineliedenu
> 2000 kg/m3	Teflon, tworzywa fluorowe (PTFE), politrójfluoroetylen

Rozk
ad termiczny:

Tworzywa rozk
adaj
si
chemicznie pod wp
ywem temperatury.

Zachowanie si
tworzywa w p
omieniu palnika:

Próbk
tworzywa umieszczamy w p
omieniu i trzymamy chwil
. Nast
pnie wyjmujemy próbk
z p
omienia i obserwujemy czy p
onie dalej czy ga
nie. Je
eli pali si
obserwujemy czy kopci, je
eli w p
omieniu nie pali si
to jest odporne na wysok
temperatur
(np. fluorowce ). Je
eli po wyj
ciu z p
omienia, pali
o si
i zgas
o i dymi, to badamy zapach. Tworzywa z chlorem, teflon daj
zapach kwa
ny, tworzywa fenolowe daj
gryz
cy dym o zapachu formaldehydu. Aromatyczne zapachy dodawane do tworzyw daj
zapach np. owocowy. Je
eli p
omie
po wyj
ciu tworzywa nie zgas
to obserwujemy barw
tego p
omienia. Barwa niebieska (du
o wodoru, ma
o w
gla ), barwa
ó
ta z zanikaj
cymi niebieskimi kraw
dziami i czarny kope
(du
o w
gla w postaci sadzy fruwaj
cej w powietrzu ), barwa
ó
ta (
rednio w
gla ). Chlor daje zielonkawe obrze
e p
omienia (polichlorek winylu ). Obserwujemy jak tworzywo zachowuje si
w p
omieniu, czy si
topi, czy kapi
krople (krople zazwyczaj p
on
). Tworzywa maj
ce wy
sz
mas
cz
steczkow
b
d
skwiercze
, b
d
wyst
powa
y na powierzchni b
ble, lecz nie b
d
kapa
krople ( poliamid, polimetakrylan metylu ).

	Wnioski z obserwacji	Cechy p omienia	Zapach dymu	Wysuni te wnioski	Prawdopodobne tworzywo
1	Przezroczyste, twarde, bezpostaciowe	ó ty, strzelaj cy, iskrz cy	Typowy owocowy	Plastomer	Polimetakrylan metylu
2	Bia y, twardy, ci ki, liski	brak	Ostry, kwa ny	Materia przechodzi z bia ego w przezroczysty, mi kki.	Teflon
3	Br zowy, twardy, lekki.	arz cy si	Ostry, nie przyjemny.	Zawiera nape nienie organiczne	Laminat na bazie ywicy
4	Bia y, lekki, prze wituj cy.	ó ty	Palonej wiecy	Przechodzi w stan gumowaty o kolorze bia ym, kapie	Polietylen
5	Nieprzezroczysty czerwony, liski.	ó ty	Dym kamforowy	Tworzywo celulozowe.	Celuloid
6	Twarde, sztywne, nieprzezroczyste,postaciowe	blady	Palony róg	Po nagrzaniu mo liwo wyci gania w ókien, które zwijaj si w spiral .	Poliamid
7	Przezroczysty, elastyczny	ó ty	Kwa ny	Poza p omieniem ga nie,elastometr bezpostaciowy	Polichlorek winylu
8	Szary, sztywny	ó ty	Ostry	Powstaje w ókno szklane	ywica poliestrowa

Identyfikacj
tworzywa sztucznego na podstawie wygl
du zewn
trznego, jak równie
zachowania si
w p
omieniu przeprowadzi
jest bardzo trudno. Powodem tego jest to, i
stosowanych obecnie tworzyw jest coraz wi
cej, a ich w
asno
ci s
bardzo ró
ne.

Podczas przeprowadzania do
wiadczenia identyfikowali
my tworzywa bior
c pod uwag
ogl
dziny zewn
trzne, d
wi
k, zachowanie si
p
omienia, zapach.

Dzi
ki tabelom wzorcowym mogli
my okre
li
zgrubnie rodzaj tworzywa który identyfikowali
my, do dok
adniejszego okre
lenia tworzyw nale
a
oby przeprowadzi
dok
adniejsze próby: np. odporno

na dzia
anie czynników chemicznych, okre
lenie temperatury mi
kni
cia, w
asno
ci wytrzyma
o
ciowe, itp.

S
dz
jednak, i
z du
ym prawdopodobie
stwem okre
lili
my rodzaje badanych tworzyw.

---