POLIMERY

Tworzywa polimerowe zbudowane są głównie z polimerów syntetycznych lub naturalnych
Polimery otrzymuje się na drodze polimeryzacji w skutek łączenia się wielu cząsteczek
monomerów w złożony łańcuch. Procesowi temu nie towarzyszy wydzielanie się
małocząsteczkowych produktów ubocznych.
Polimer - jest to jednorodny efekt procesu polimeryzacji. Składa się z wielkocząsteczkowych
łańcuchów złożonych z merów.
Tworzywo polimerowe - jest to połączenie polimeru z odpowiednimi dodatkami


Dodatki do polimerów:
• Napełniacze - modyfikują właściwości mechaniczne polimerów
• Stabilizatory - podwyższają stabilność termiczną tworzywa
• Środki barwiące - zmieniają zabarwienie tworzywa polimerowego
• Środki smarujące - zmniejszają tarcie wewnętrzne
• Porofory - spieniają tworzywo
• Antypireny - zapobiegają paleniu się tworzywa
• Antyblokery - zapobiegają zawieszaniu się tworzywa
• Antystatyki - zapobiegają elektryzowaniu się tworzywa
• Plastyfikatory - poprawiają właściwości plastyczne tworzywa

Zalety tworzyw polimerowych:
• Niski ciężar własny
• Brak smaku i zapachu
• Łatwość kształtowania
• Łatwość barwienia
• Dobre właściwości izolacyjne
• Nie korodują
• Wytrzymałe na działanie kwasów i zasad

Wady tworzyw polimerowych:
• Wytrzymałość mechaniczna mniejsza niż metali
• Podatność na pełzanie
• Podatność na promieniowanie UV
• Mała twardość
• Niska odporność cieplna
• Duża rozszerzalność termiczna
• Mała stabilność kształtu

Elastomery mają współczynnik sprężystości wzdłużnej od 1— 4 MPa, wydłużenie przy
rozciąganiu kilkaset procent, nawet do 1000+%
Plastomery mają współczynnik sprężystości wzdłużnej od 1000 — 1500+ MPa, wydłużenie
przy rozciąganiu od 1% (tworzywo kruche) do 100-200+ % (tworzywo sprężyste)

Łańcuchy makrocząsteczek monomeru zbudowane są głównie z węgla i wodoru
Budowa łańcuchów może być:
• liniowa
• rozgałęziona
• usieciowana

Polimery naturalne:
• skrobia
• celuloza
• celuloid
• kauczuk
• polipeptydy
• polilaktydy
• chityna

Polimery syntetyczne:
• polimeryzaty
• polikondensaty
• poliaddyty

NIEWULKANIZUJĄCE

WULKANIZUJĄCE

ELASTOMERY

POLIMERY

SEMIKRYSTALICZNE

AMORFICZNE

TERMOUTWARDZALNE

CHEMOUTWARDZALNE

TERMOPLASTY

PLASTOMERY

DUROPLASTY

Proces powstawania wyrobu polimerowego:
A. surowiec —> monomer


Przemiana poprzez KRAKING, PIROLIZĘ I FRAKCJONOWANIE.

Kraking — reakcje chemiczne, które doprowadzają do pękania włókien

Piroliza — rozkład termiczny substancji

Frakcjonowanie — separacja składników mieszaniny

B. monomer —> polimer


Przemiana poprzez proces POLIMERYZACJI

C. polimer —> tworzywo sztuczne


Przemiana poprzez użycie dodatków do polimeru

D. tworzywo sztuczne —> wyroby


Przemiana poprzez różne techniki przetwórstwa

POLIKREACJA

1. Polimeryzacja

Proces łączenia cząsteczek monomeru w złożony łańcuch, któremu nie towarzyszy

wydzielanie małocząsteczkowych produktów ubocznych

• polimeryzacja stopniowa
• polimeryzacja łańcuchowa
• polimeryzacja w masie (blokowa)
• polimeryzacja w zawiesinie:

• emulsyjna — rozproszenie monomeru w wodzie (poprzez intensywne mieszanie)
• w roztworze — polega na cieczy, w której rozpuszcza się monomer i polimer

Szybkość polimeryzacji zależy od:
• ilości i rodzaju inicjatora/kondensatora
• temperatury
• ciśnienia

2. Polikondensacja

Proces łączenia cząsteczek monomeru, któremu towarzyszy wydzielenie prostego

związku.

• polikondensacja w stopie (poliamid)
• polikondensacja w roztworze (żywice fenolowe)
• polikondensacja na granicy faz (poliwęglany)

3. Poliaddycja

Proces łączenia cząsteczek monomeru wywołany przemieszczaniem się ruchliwego

atomu wodoru

Metody przetwórstwa:
• wtłaczanie
• wtryskiwanie
• prasowanie
• laminowanie
• odlewanie
• kalandrowanie
• mieszanie
• przędzenie

Budowa polimeru ukształtowana jest przez:
• budowę meru
• oddziaływania międzycząsteczkowe
• ukształtowanie łańcucha głównego

Stopień polimeryzacji:

M — masa cząsteczki polimeru

M

m

— masa jednostkowa polimeru


P — z ilu merów zbudowany jest łańcuch polimeru

Tworzywa sztuczne:
• Polietylen (PE) torebki
• Polproplen (PP) – zderzaki samochodów
• Polistyren (PS) – kubeczki plastikowe
• Politereftalan metylu ? (PET) - butelki
• Poliamidy (PA) – AGD
• Polichlorek winylu (PVC) - okna
• Poliaktyd (PLA) – implanty dentystyczne


P

=

M

M

m