AKRYL JAKO MATERIAŁ
PODSTAWOWY

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE
( NYLON, ACETAL)

Co to są polimery?

Wiele pojedynczych atomów, cząsteczek
połączonych jest ze sobą w długie łańcuchy. Taką
pojedynczą cząsteczkę nazywamy monomerem
(lub merem).

Co to są tworzywa sztuczne?

Tworzywa sztuczne to ogólnie i powszechnie
przyjęta nazwa materiałów, których
podstawowym (a nieraz wyłącznym)
składnikiem są

substancje wielkocząsteczkowe

.

Ich dawną nazwą jest masa plastyczna.
Materiały, których podstawowym składnikiem
są naturalne lub syntetyczne polimery.
Tworzywa sztuczne mogą być otrzymywane z

czystego polimeru

(Np. polimetakrylan metylu,

polistyren, polietylen), z

kopolimerów

lub z

mieszanek

polimerów

.

POLIMERY

naturalne:
-woski, żywica (bursztyn, kauczuk)

semisyntetyki
(zmodyfikowane polimery naturalne (celuloid
zmodyfikowany kamforą- do produkcji
sztucznych zębów),bakelit

syntetyczne:
tworzywa sztuczne

Tworzywa sztuczne

-są to polimery do których dodawane są
różnego rodzaju substancje, mające
działać w określony sposób:
-barwniki
-stabilizatory- przedłużają okres
przydatności
-plastyfikatory- zapewniają plastyczność
-napełniacze- obniżają koszty produkcji
-utrwaldzacze

MASY AKRYLANOWE

-są to syntetyczne tworzywa termoplastyczne,
otrzymywane drogą polimeryzacji estrów kwasu
akrylanowego i metakrylanowego.
Masy akrylanowe pod względem budowy
chemicznej należą do związków
wielkocząsteczkowych tzn. że cząsteczki ich
powtarzają się wielokrotnie.
Masy akrylanowe występują w postaci płynu –
monomeru i proszku – polimeru. Zmieszone ze sobą
dają masę, którą można łatwo formować, prasować i
polimeryzować. Synteza cząsteczek monomeru
może następować przez:
 
polimeryzację,
polikondensację.
 

POLIMERY AKRYLOWE

Polimery te otrzymuje się głównie w reakcji rodnikowej polimeryzacji kwasu
akrylowego, metakrylowego oraz ich pochodnych estrów, nitryli i amidów:

C

H

2

CH

COOH

C

H

2

C

COOH

CH

3

kwas
akrylowy

kwas
metakrylowy

Metakrylan metylu jest to ester metylowy
kwasu metakrylowego (metakrylan metylu)

kwas metakrylanowy + alkohol metylowy
metakrylan metylu ( ester metylowy kwasu
metakrylowego )+ woda

MONOMER

– ester metylowy kwasu

metakrylowego jest płynem
 
-o ciężarze właściwym 0,945 g/cm3,

-

temperaturze topnienia —48°C,

- temperaturze wrzenia 100,3°C,
-nierozpuszczalny w wodzie,
-rozpuszczalny w rozpuszczalni kach, organicznych,
-jest materiałem łatwopalnym,
-bezbarwną cieczą o przenikliwym zapachu,
-aby nie dopuścić do samorzutnej polimeryzącij
należy przechowywać go w szczelnej butelce
kolory ciemnego.

Monomer

może zawierać niewielkie ilości

plastyfikatora , który przyspiesza i ułatwia
mieszanie proszku z płynem.

Plastyfikator

dodany w małych ilościach do 10%

ułatwia przebieg polimeryzacji. Dodany w
większych ilościach nadaje tworzywu giętkość.
Plastyfikator przyłącza się do aktywnych grup
łańcucha.
Najczęstszymi plastyfikatorami są: ftalan
dwubutylu, ftalan dwumetylu.

Dodawane są do monomeru

stabilizatory

które

zapobiegają samorzutnej polimeryzacji. Związki te
łączą się z tlenem nie dopuszczając do
polimeryzacji.Są to najczęściej:
-parahydrochinon, Beta-naftol,alkohol etylowy
( 0,005%)

 

POLIMER

– polimetakrylan metylowy czyli

proszek:
 
-Ciężar właściwy proszku wynosi 1,18—1,2
-Jest słabym przewodnikiem ciepła i nie przewodzi
prądu elektrycznego,
-Absorpcja wody jest minimalna i wynosi 0,6% w
ciągu 24 godzin,
-Nie ulega działaniu słabych, kwasów, a nawet
mocnych zasad,
-Polimer jest rozpuszczalny w niewielu
rozpuszczalnikach organicznych, np. acetonie,
dioksanie, octanie butylu, metakrylanie metylu.

POLIMER

(proszek)- może być w postaci złomów, opiłków,

ziarna wielkości 0,01-0,3mm Najczęściej spotyka się ziarna
w postaci sferycznych perełek wielkości 0,005-0,04mm.

Do polimeru dodawane są pochodne winylowe lub styrenu
zapewniające twardość małą kurczliwość i zapewniające
małą absorpcję wody.

Inicjator

mający na celu zniesienie działania inhibitora

zawartego w płynie oraz inicjuje on reakcję polimeryzacji.
Obecny w ilości 0,2-0,4%.najczęściej używany w tym celu
jest
nadtlenek benzoilu.

Barwniki

są chemicznie obojętne i stałe, nie mogą ulegać

utlenianiu, muszą być odporne na działanie kwasów i
zasad. Są to chromomolibdenian ołowiu Sudan III i
IV.Ziarna są zaimpregnowane barwnikiem.

Wypełniacze

zmniejszają przejrzystość masy.

Regulatory

zapewniają polimeryzację głębokich

warstw masy.Są to np.: terpentyna

Plastyfikatory

dodawane do proszku mają na

celu zwiększyć wytrzymałość mechaniczna
tworzywa.Masy twarde zawierają ok. 10%
plastyfikatora a masy elastyczne ok. 30-50%.

PROCES POLIMERYZACJI

Mamy dwa typy polimeryzacji:
1.To polimeryzacja w której wykorzystujemy
temperaturę , aby doprowadzić do rozkładu
inicjatora i doprowadzić reakcje do końca. Jest to
polimeryzacja termiczna.

2. To polimeryzacja na zimno lub tzw. Polimeryzacja
chemiczna. W której oprócz inicjatora używana jest
III rzędowa amina –

aktywator

i

promotor

(alkohol

etylowy) reakcji. Inicjator(nadtlenek) neutralizuje
inhibitor- reakcja utlenienia. Pozostała część
nadtlenku utlenia aminę III rzędową na
aminy.Promotor potęguje działanie układu
nadtlenek- amina.

POLIMERYZACJA rodnikowa

Jest to plimeryzacja ,w której występuje

rodnik-

cząsteczka zawierająca co najmniej jeden
niesparowany elektron.

Proces polimeryzacji jakiemu ulegają tworzywa
akrylanowe jest to polimeryzacja łańcuchowa
rodnikowa. Składa się z 3 chemicznych etapów.:
1.inicjacjowanie, rozpad inicjatora i powstanie
centrum aktywnego. Dalej powstanie aktywna forma
monomeru.
2.Propagacja łańcucha-wydłużanie
3.Terminacja-zakończenie

 

Masy akrylanowe szybko polimeryzujące

,

zwane również samopolimeryzującymi, polimeryzują
już w temperaturze pokojowej 15-18, temperaturze
szybciej w temperaturze ciała 37,
Masy te występują pod różnymi nazwami: Hesakryl,
Autoplast, Poly-plastr, Duracryl, Spofakryl, Palavit,
Polakryl S, Śubiton, Śimplon i Simplex Rapie
Wytrzymałość mas szybko polimeryzujących jest
dużo mniejsza w porównaniu z masami normalnie
polimeryzującymi. Jest to spowodowane
następującymi przyczynami :

Skrócenie czasu wstępnej polimeryzacji nie pozwala na
rozpuszczenie otoczek proszku i powiązanie w długie
łańcuchy.

Ziarna polimeru zo stają jakby zawieszone w
polimeryzującym monomerze.
Mieszanina proszku z płynem zawiera pewne ilości
powietrza, które
nie jest wyciśnięte podczas kondensowania, oraz drobiny
monomeru, wytwarzanego podczas polimeryzacji
nieprasowanej masy, które uwięzły wewnątrz bryły w
postaci pęcherzyków

Krótki okres polimeryzacji oraz znaczna ilość
katalizatorów wpływa na skrócenie długości łańcucha
polimeru. Pozostaje tam również dużo wiązań
podwójnych, które zmniejszają trwałość i obojętność
chemiczną.

 
 

Nylon

-to handlowa nazwa syntetycznych
poliamidów wprowadzonych na rynek
przez firmę DuPont.

Polimery te zawierają grupy amidowe
a wytwarza się je w drodze
polikondensacji (czyli obok łańcucha
polimeru powstaje
Woda lub inny związek) kwasów
dikarboksylowych (lub ich dichlorków) z
diaminami. Inną metodą syntezy jest
otwarcie
pierścienia laktamowego

Nylon

Nylon ma bardzo dużą wytrzymałość na rozciąganie,

można go barwić, ma niską rozszerzalność cieplną,

dobrą odporność chemiczna na oleje, tłuszcze, smary,

benzynę, odporny na ścieranie, charakteryzuje go

duża sztywność, twardość oraz wytrzymałość

mechaniczna, zdolność tłumienia drgań i odporność na

uderzenia oraz dobra obrabialność (cięcie, toczenie,

frezowanie).

S

Struktura nylonu 6 i nylonu 66.

 

AKRYL ELASTYFIKOWANY

 



Stosowany w przypadku gdy podłoże kostno-
śluzówkowe jest wrażliwe na ucisk (np. cienka
śluzówka na podłożu kostnym), należy je odciążyć
przez zastosowanie w miejscach wrażliwych
elastycznego akrylanu połączonego trwale z
twardą płytą protezy. Akryl elastyfikowany
znajduje również zastosowanie w przypadku
kolbowatości wyrostków zębodołowych i
wykonywaniu protez twarzowych lub szyn
ochronnych dla pięściarzy. Elastyczność żywic
można uzyskać przez zastosowanie plastyfikatora
w ilości około 50°/o masy.

Acetale

- Są to poliformaldechydy
,

Są niełamliwe, nie można ich złamać uzyskując dwie
połówki, ale przełamanie powoduje utratę
parametrów,
Są odporne na wycieranie,
Jest zupełnie pozbawiony porowatości, jest gęsty i
jednorodny,
Zupełnie nie chłonie wilgoci i nie miejsc
ułatwiających rozwój flory bakteryjnej,
Nie posiada smaku, ani zapachu
zawierają 0,03% monomeru resztkowego