TWORZYWA I WŁÓKNA

SZTUCZNE

Szumska Julia, IB semestr I

Tworzywami i włóknami sztucznymi

nazywamy materiały wytwarzane syntetycznie z
odpowiednich związków chemicznych natomiast
tworzywami i materiałami naturalnymi – produkty
wytwarzane przez żywe organizmy. Stąd też dzisiaj
mówimy o wyrobach naturalnych i sztucznych

Surowcami do produkcji tworzyw i włókien
sztucznych są tanie i szeroko rozpowszechnione
substancje takie jak np.
-azot z powietrza
-wodór z wody
-węgiel
-gaz ziemny
-wapienie
-ropa naftowa

Podział tworzyw sztucznych

Ze względu na metody chemiczne na których odbywa się produkcja:

Tworzywa sztuczne

Tworzywa polimeryzacyjne Tworzywa

polikondensacyjne
(polimery)
(polikondensanty

)

Dalszy podział związany jest ze sposobem zachowania się w
podwyższonych temperaturach (podczas nadawania im odpowiednich
kształtów przez wytłaczanie, prasowanie, wtryskiwanie itp.)

Tworzywa termoutwardzalne Tworzywa
termoplastyczne

Tworzywa
termoutwardzalne

Tworzywo które ogrzewane
podczas procesu
technologicznego topią się, a
następnie w wyniku reakcji
chemicznej (polikondensacji)
przechodzą w stan stały. Jest to
przemiana nieodwracalna.

Tworzywa
termoplastyczne

Tworzywo które topiąc się nie
ulegają żadnej reakcji
chemicznej, a przejście z
powrotem w ciało stałe następuje
w skutek oziębienia. Przemiana
odwracalna.

Tworzywa
termoutwardzalne

Tworzywo
termoplastyczne

Tworzywa sztuczne polimeryzacyjne

Polimery- połączone kosztem wiązań nienasyconych związki
organiczne zawierające w cząsteczkach podwójne lub potrójne
wiązania.

Do najważniejszych tworzyw sztucznych należą polimery
następujących węglowodorów nienasyconych:
-etylenu (C

2

H

4

)

-propylenu (C

3

H

6

)

-chlorku winylu (C

2

H

3

Cl)

-octanu winylu (C

4

H

6

O

2

)

-styrenu (C

8

H

8

)

Polietylen

-

Tworzywo sztuczne powstałe na skutek polimeryzacji etylenu,

- Tworzywo termoplastyczne,
- Służy do produkcji różnych opakowań, izolatorów elektrycznych,

butelek, wykładzin, balonów meteorologicznych itp.

Polichlorek winylu

• Tworzywo otrzymywane w wyniku polimeryzacji chlorku winylu
• Polichlorek winylu może być znany pod nazwami takimi jak PCW,

igelit, winidur

• Może występować w dwóch postaciach

Polichlorek winylu

polichlorek zmiękczony polichlorek
twardy

obrusy, ubranie ochronne, płaszcze przeciw- opakowania
grubościenne, rury,
deszczowe, sztuczna skóra, węże do cieczy oraz wykładziny
podłogowe, zelówki
różne opakowania i obówie, szkło
organiczne, zabawki

Polistyren

• Tworzywo powstałe w wyniku polimeryzacji styrenu
• Służy do wyrobu talerzy, kubków, koła ratunkowych, grzebieni,

guzików, łodzi ratunkowych itd.

Polimery estrów kwasu

metyloakrylowego

• Kwas metakrylowy

CH

2

=C-COOH

CH

3

• Ester etylowy kwasu

metakrylowego

CH

2

=C-C-O-CH

2

-CH

3

CH

3

O

• Szkło organiczne (plexiglas)-

szyby samolotowe,
samochodowe, okulary
ochronne

• Kauczuk syntetyczny

• Lakiery, protezy dentystyczne,

izolacja kablowe itd..

Tworzywa sztuczne

POLIKONDENSACYJNE

• Reakcja polikondensacji od reakcji polimeryzacji różni się tym, że

oprócz zasadniczego produktu powstaje także uboczny w postaci
wody, amoniaku bądź innej substancji dość prostej. Przebiega w kilku
etapach przy kataliycznym działaniu kwasów lub zasad.

• Głównie termoutwardzalne

Tworzywa polikondensacyjne

fenylowe
aminowe poliestrowe
poliamidowe

Fenyloplasty

• Tworzywo termoutwardzalne
• Powstaje w wyniku reakcji polikondensacji fenolu z aldehydem

mrówkowym – żywica fenylowo-formaldehydowa, zarówno w
środowisku kwaśnym jak i zasadowym

• Produkcja lakierów, tworzyw izolacyjnych, płyt i sklejek dla

przemysłu meblarskiego, politur itp.

• Większość tych żywic przerabia się na tworzywo sztuczne zwane

bakelitem , które otrzymuje się przez prasowanie na gorąco żywicy
fenylowoformaldehydowej ze ścinkami papieru, tkanin, azbestem,
trocinami. Z bakelitu wytłacza się: skrzynki do radioodbiorników,
aparaty telefoniczne, niektóre części do sprzętu
komunikacyjnego, włączniki i gniazdka elektryczne

Aminoplasty

• Polikondensacja aldehydu mrówkowego z substancjami

organicznymi posiadającymi w cząsteczce grupę aminową (-NH2)

• Tworzywa termoutwardzalne
• Jednym z ważniejszych tworzyw tej grupy jest żywica

formaldehydowo-mocznikowa, otrzymana poprzez

polikondensację mocznika z aldehydem mrówkowym w
środowisku zasadowym:

• Wykorzystuje się do produkcji niegniotących się tkanin oraz

lakierów do impregnowania tkanin, artykuły galanteryjne,
odpowiednią ilością wypełniaczy do sporządzania wyrobów
formowanych.

Poliestry

• Tworzywa poliestrowe są wielkocząsteczkowymi estrami wielozasadowych

kwasów i wielowodorotlenowych alkoholi

• Poliestry można podzielić na :

Poliestry

nasycone nienasycone

-termoplastyczne -chemoutwardzalne

-powstałe w wyniku reakcji kwasów - otrzymywane przez kondensację
dwuzasadowych i alkoholi kwasów dwuzasadowych( lub ich
bez-
dwuwodorotlenowych wodników) z dwuwodorotlenowymi
- wyrób np. włókien wodoodpornych itd.. alkoholami w temp 150-200 ̊
-stosowane jako żywice do
lampionów,
lakiernicze, konserwacja
preparatów
medycznych i

Tworzywa poliamidowe

• Otrzymuje się w wyniku polikondensacji odpowiednich

aminokwasów lub polikondensacji dwuamin z kwasami
dwukarboksylowymi.

• Nazwy handlowe: nylon, kapron, dederon, duetan, igamid, stilon,

polan itp.

• Poliamidy dają się formować w długie włókna. Proces ten polega

na przetłaczaniu stopionego polikondensantu przez dysze
przędzalnicze i studzenie powstałych nitek poliamidowych w
atmosferze jest konieczne, ponieważ w temperaturze powyżej 140
ͦC tworzywo to ulega utlenieniu i ciemnieje (azot zabezpiecza
poliamid przed utlenieniem).

• Wykorzystuje się do celów konstrukcyjnych np. koła zębate,

okucia, armatura wyciągowa. Wyrób galanterii, włókien i
powłok ochronnych

Bibliografia

• Aleksander Kozakiewicz, Chemia.

Podręcznik dla techników rolniczych,
wydanie II.