Umowne kryterium podziału polimerów
POLITECHNIKA WROCA
AWSKA
Wydział Mechaniczny
DUROPLASTY
PrzeglÄ…d tworzyw TERMOPLASTY
ELASTOMERY
polimery chemo-
i termoutwardzalne
sztucznych
Masowe
Tworzywa Tworzywa
polimery
inżynieryjne specjalne
Kauczuki: EP,
wysokoudarowe
Właściwości i zastosowanie SBR, IR, UP,
NBR, PF,
PET, PSU,
PE, PP, PC, PMMA, PU, SI UF, MF,
PPS, PTFE,
PVC, PS, PA, POM, Termoplasty: SI
PVD, PVDF
ABS, SAN PPO PUR, PVC
PI, PEEK
Opracował: D.Capanidis, W.Wieleba
Polimery termoplastyczne
-----------------------------------------------------------------------------------------
- cechy charakterystyczne
-----------------------------------------------------------------------------------------
Miękną podczas ogrzewania a po ostygnięciu
stajÄ… siÄ™ sztywne,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Ich przetwarzanie jest prawie całkowicie
odwracalne,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nieodwracalna degradacja następuje wówczas,
-----------------------------------------------------------------------------------------
gdy roztopiony polimer termoplastyczny jest
ogrzewany do temperatury krytycznej, w której
-----------------------------------------------------------------------------------------
pękają wiązania w łańcuchu polimerowym.
-----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Masowe polimery wysokoudarowe
Polietylen (PE)
Mer
Podstawowe właściwości
Polietylen (PE)
H H H H H H
PE-LD PE-HD PE-UHMW
CH2 CH2 C C C C C C
n
Podstawowe odmiany: H H H H H H Cena [Ź /kg] 0,77 ÷ 0,80 0,74 ÷ 0,81 0,78 ÷0,80
GÄ™stość [Mg/m3] 0,91 ÷ 0,93 0,94 ÷ 0,96 0,93 ÷ 0,94
Polietylen małej gęstości (wysokociśnieniowy) PE-LD
Moduł sprężystości
5 krótkich odgałęzień na
200 ÷ 400 600 ÷ 1400 750
1000 atomów węgla E [MPa]
Wytrzymałość na
Polietylen dużej gęstości (niskociśnieniowy) PE-HD
rozciÄ…ganie Rr 8 ÷ 12 20 ÷ 32 33
[MPa]
Średni ciężar cząsteczkowy 60 000 3 000 000
Temperatura
-30 ÷ +70 ºC -30 ÷ +85 ºC -200 ÷ +80 ºC
Polietylen o ultra dużym ciężarze cząsteczkowym
użytkowania
PE-UHMW
Średni ciężar cząsteczkowy 3 000 000 6 000 000
Polietylen (PE)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości
A
atwe przetwórstwo - wytłaczanie, wtryskiwanie,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra odporność chemiczna
Duża udarność PE-HD (bez karbu wg Charpy nie pęka)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Przepuszcza tlen i azot, nie przepuszcza pary wodnej
Posiada właściwości elektrostatyczne (w specyficznych
-----------------------------------------------------------------------------------------
zastosowaniach wymagany dodatek środków antystatycznych)
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Malen E, Petrolen (PE-LD)  Petrochemia PÅ‚ock S.A.
" Politen (PE-LD)  Zakłady Tworzyw POLI-CHEM Blachownia
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Hostalen G (PE-HD)  Elenac, Hostalen GUR (PE-UHMW)
" Vestolen A (PE-UHMW)  Hüls AG (RFN)
" Lupolen (PE-HD)  BASF Aktiengesellschaft (RFN), ENSINGER
-----------------------------------------------------------------------------------------
Polietylen (PE)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Polipropylen (PP)
Polipropylen (PP)
Mer Podstawowe właściwości
H H H H H H
CH2 CH
PP PP
C C C C C C
(homopolimer) (kopolimer PP/PE)
CH3 H H H
n CH3 CH3 CH3
Cena [Ź /kg] 0,87 ÷ 1,23 0,87 ÷ 1,23
GÄ™stość [Mg/m3] 0,89 ÷ 0,90 0,91
Moduł sprężystości
1100 ÷ 1550 1100 ÷ 1550
Odmiany
E [MPa]
Wytrzymałość na
Polipropylen izotaktyczny,
rozciÄ…ganie 30 ÷ 34 30 ÷ 38
Polipropylen wzmocniony - wysokoudarowy
Rr [MPa]
Kopolimer blokowy propylen-etylen
Temperatura
-5 ÷ +105 ºC -10 ÷ +105 ºC
użytkowania
Polipropylen (PP)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości
-----------------------------------------------------------------------------------------
łatwe przetwórstwo  wytłaczanie, wtryskiwanie
dobra odporność chemiczna
odporny na uderzenia, duża udarność
-----------------------------------------------------------------------------------------
(bez karbu wg Charpy nie pęka)
 ZAWIAS FILMOWY
tworzy tzw. zawiasy  filmowe
(wytrzymują miliony przegięć) -----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Malen P - Petrochemia PÅ‚ock S.A.
" Moplen - Montell Polyolefins, WÅ‚. Strefa zorientowania
makroczÄ…steczek
" Hostalen PP  Targor, RFN
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Polipro J  Mitsui, Japonia
" Vestolen P - Hüls AG, RFN
-----------------------------------------------------------------------------------------
Polipropylen (PP)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Polistyren (PS)
Polistyren (PS) i jego kopolimery
Mer
Podstawowe właściwości
H H H H H H
CH2 CH
PS PS HI ABS (HI) SAN
C C C C C C
Cena [Ź /kg] 0,68 ÷0,74 0,73 ÷0,78 1,65 1,09
H H H
C6H5 C6H5 C6H5
n
GÄ™stość [Mg/m3] 1,04÷1,05 1,04÷1,05 1,02 ÷1,04 1,06÷1,08
Moduł
3000 1800 1380 3500
Odmiany
sprężystości
÷3500 ÷2500 ÷2420 ÷3800
E [MPa]
Polistyren wysokoudarowy PS HI (kopolimer styrenu
z butadienem),
Wytrzymałość na
rozciÄ…ganie Rr 32 ÷ 60 26 ÷ 48 24 ÷ 45 70 ÷ 80
Kopolimery styrenu:
[MPa]
terpolimer ABS (akrylonitryl/butadien/styren)
terpolimer MBS (metakrylan metylu/batadien/styren)
Temperatura
-10 ÷ +90 -40 ÷ +75 -20 ÷ +80 -20 ÷ +90
kopolimer SAN (styren z akrylonitrylem)
użytkowania [ºC]
Polistyren (PS) i jego kopolimery
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości
A
atwe przetwórstwo - wytłaczanie, wtryskiwanie,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra odporność chemiczna
Duża udarność
-----------------------------------------------------------------------------------------
Możliwość nanoszenia powłok galwanicznych (ABS)
Nazwy handlowe
" PS: Styropol  Zakłady Chemiczne Dwory S.A. w Oświęcimiu,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Styron  Dow Europe, Ultrastyr  Enichem Deutsch. GmbH
" PS-HI: Owispol K, G  Zakł. Chem. Dwory S.A. w Oświęcimiu
Polystyrol  BASF (RFN),
-----------------------------------------------------------------------------------------
Styrolux  Westlake Plastics Co. (RFN),
Kopolimery:
" ABS: Cycolac  General Electric Plastics Europe B.V.,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Novodur  ENSINGER Polska Sp. z o.o.,
Sconater  Bauna AG, Toyolac  Toray Industries Inc. Tokyo,
" SAN: Owisan S  Zakłady Chemiczne Dwory S.A. w Oświęcimiu
-----------------------------------------------------------------------------------------
Luran  BASF Aktiengesellschaft (RFN)
Kopolimery ABS, SAN
Zastosowanie
Polistyren (PS)
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 4
Mer
Poli(chlorek winylu), (PVC)
Poli(chlorek winylu)
H H H H H H
Podstawowe właściwości
(PVC)
C C C C C C
H Cl H Cl H Cl
PVC
PVC
CH2 CH
(miękki)
(twardy)
Cl
n
Cena [Ź /kg] 0,79 0,64
GÄ™stość [Mg/m3] 1,35 ÷ 1,55 1,19 ÷ 1,28
Otrzymuje siÄ™ przez polimeryzacjÄ™ chlorku winylu
trzema metodami: Moduł sprężystości
2410 ÷ 4140 20 ÷ 50
1  polimeryzacja emulsyjna  PVC pastotwórczy (ziarna gładkie) E [MPa]
2  polimeryzacja suspensyjna  PVC suspensyjny (ziarna porowate)
Wytrzymałość na
3  polimeryzacja w masie  najczystszy polimer PVC (na folie)
rozciÄ…ganie 34,5 ÷ 62 16 ÷ 28
Odmiany: Rr [MPa]
Temperatura
PVC twardy  zawierajÄ…cy do 5% plastyfikatora
-10 ÷ +70 ºC -20 ÷ +42 ºC
użytkowania
PVC miękki  zawierający 40% do 70% plastyfikatora
Poli(chlorek winylu), (PVC)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
A
atwe przetwórstwo - wytłaczanie, wtryskiwanie,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra odporność chemiczna (bardziej na stężone kwasy
i zasady niż na ich wodne roztwory)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Mała wytrzymałość cieplna
Nazwy handlowe
" PVC-E (emulsyjny)  Zakł. Chem. Dwory S.A. w Oświęcimiu
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Tarwinyl S (PVC suspensyjny)  Zakłady Azotowe w Tarnowie
" Polvinyl S (PVC suspensyjny)  firma Anwil S.A. (Włocławek)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Vestolit  Hüls, RFN, Vipla  Montedision (WÅ‚ochy)
Hostalit  Hoechst (RFN), Vinika  Mitsubishi (Japonia)
" Kopolimery PVC (chlorku winyli z octanem winylu):
-----------------------------------------------------------------------------------------
Winicet  Zakłady Chemiczne w Oświęcimiu
Vilit  Hüls (RFN), Vinylite  Bakelite Corporation (USA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Vinnol  Wacker Chemie (RFN)
Poli(chlorek winylu), PVC
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Termoplastyczne tworzywa inżynieryjne
Poliwęglany (PC)
Poliwęglany (PC)  są polimerami
Podstawowe właściwości
bezpostaciowymi (w odpowiednich warunkach
PC
krystalizują) zawierające w łańcuchu głównym
Cena [Ź /kg] 2,98 ÷ 3,75
ugrupowanie: -R-O-CO-O-
Gęstość [Mg/m3] 1,20
CH3 R- węglowodory aromatyczne
Moduł sprężystości
2000 ÷ 2400
C O C O E [MPa]
Wytrzymałość na
n
CH3
O
rozciÄ…ganie 65 ÷ 75
Rr [MPa]
PC łączą bardzo dobre własności:
Temperatura
 mechaniczne  termiczne
-100 ÷ +130 ºC
użytkowania
 elektryczne  optyczne
Przepuszczają 90% światła widzialnego  zbliżona do szkła
Poliwęglany (PC)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Bardzo wysoka udarność  zwłaszcza z karbem,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Mała chłonność wody i odporność na hydrolizę (sterylizacja)
Dobra wytrzymałość cieplna
Dobre własności dielektryczne
-----------------------------------------------------------------------------------------
Trudności w przetwórstwie (ograniczenie zawartości wilgoci
w granulacie PC do 0,015%)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
" Bistan AW (wtryskowy)  Zakł. Chem.  Zachem w Bydgoszczy
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Bistan AF (na folie)  Zakł. Chem.  Zachem w Bydgoszczy
Importowane:
-----------------------------------------------------------------------------------------
Makrolon  Bayer, RFN
Lexan  General Electric, USA
-----------------------------------------------------------------------------------------
Poliwęglany (PC)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 6
Poli(metakrylan metylu) (PMMA)
Poli(metakrylan metylu) (PMMA)
 otrzymuje siÄ™ przez polimeryzacjÄ™ monomeru
Podstawowe właściwości
metodÄ… blokowÄ… (zwykle) podczas formowania
wyrobu
PMMA
CH2 C
n
Cena [Ź /kg] 2,16 ÷ 2,67
COOCH3
GÄ™stość [Mg/m3] 1,17 ÷ 1,20
Tworzywo to znane jest najczęściej z bardzo dobrej
Moduł sprężystości
1800 ÷ 3100
przepuszczalności światła widzialnego powyżej 92% E [MPa]
- PMMA przepuszcza około 70% promieni UV,
Wytrzymałość na
szkÅ‚o zwykÅ‚e przepuszcza tylko okoÅ‚o 5 % UV rozciÄ…ganie 48 ÷ 76
Rr [MPa]
dlatego PMMA nazywany jest szkłem organicznym
Temperatura
-40 ÷ +90 ºC
Popularna nazwa PMMA to  pleksi lub  pleksiglas
użytkowania
Poli(metakrylan metylu) (PMMA)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Bardzo trudne przetwórstwo,
MaÅ‚a udarność (staÅ‚a w temperaturze od -20 do +60 ºC)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Najwyższa odporność na zarysowania wśród polimerów
przez
roczystych
-----------------------------------------------------------------------------------------
Powstawanie mikropęknięć (przy obróbce mechanicznej)
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Metapleks  Zakłady Chemiczne Dwory w Oświęcimiu
odmiany: N  bezbarwny, przez
roczysty (otrzymywany metodÄ… blokowÄ…)
-----------------------------------------------------------------------------------------
B  barwiony (otrzymywany metodÄ… blokowÄ…)
S  płyta (otrzymywana metodą wytłaczania)
Importowane:
-----------------------------------------------------------------------------------------
Degalan  Degussa, RFN Plexiglass  Röhm GmbH
Urtal  Montedision, WÅ‚ochy Lucite  Du Pont, USA
-----------------------------------------------------------------------------------------
Poli(metakrylan metylu) (PMMA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 7
Poliamidy (PA)  sÄ… to zwiÄ…zki wielko-
Poliamidy (PA)
cząsteczkowe zawierające w łańcuchu głównym
Podstawowe właściwości
ugrupowania aminowe:
PA 6 PA 6.6 PA 11 PA 12
-CO-NH-
Cena [Ź /kg] 2,72÷3,44 5,94
GÄ™stość [Mg/m3] 1,12 1,13 ÷1,15 1,04÷1,05 1,01÷1,02
1100
Ze względu na dużą ilość substancji wyjściowych
Moduł sprężystości 1700 1270
÷1400
2000
(monomerów) stosowanych do otrzymywania PA,
E [MPa] ÷2000 ÷2600
rozróżnia się wiele odmian tych tworzyw:
Wytrzymałość na
PA 6 PA 4.6 PA 6.6 PA 11 PA 12 PA 6.10
rozciÄ…ganie Rr 70 ÷ 84 80 ÷ 85 47 35 ÷ 55
[MPa]
Poliamidy są semikrystaliczne  stopień krystalicz-
Temperatura
ności zawiera się najczęściej od 30 do 50% w zależ-
-70 ÷+100 -30 ÷+105 -70 ÷ +80 -70 ÷ +80
użytkowania [ºC]
ności od parametrów przetwórstwa (szybkości
chłodzenia).
Poliamidy (PA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości
A
atwe przetwórstwo - wytłaczanie, wtryskiwanie odlewanie,
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra własności wytrzymałościowe i tribologiczne
Duża chłonność wody: PA6 (9-11%), PA11 i PA12 (2,5%)
-----------------------------------------------------------------------------------------
- zmiana wymiarów
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
PA 6: Tarnamid T  Zakłady Azotowe w Tarnowie
Stilamid  Zakłady Wł. Szt.  Stilon w Gorzowie Wlkp.
PA 6.6: Ultramid A  BASF (RFN), Zytel E  Du Pont (USA) -----------------------------------------------------------------------------------------
Maranyl  ICI (W.Bryt.), Technyl A  Rhone Poulenc (Fr.)
PA 11: Rilsan B  ATO Chimie (Francja)
-----------------------------------------------------------------------------------------
PA 12: Vestamid  Hüls (RFN), Rilsan A  ATO Chimie (Francja)
Grilamid  Emser Werke (Szwajcaria)
PA 6.10: Technyl D  Rhone Poulenc (Francja) -----------------------------------------------------------------------------------------
Poliamidy (PA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Poliacetale (POM) Poliacetale (POM)
(lub: polioksymetylen , poliformaldehyd)
Podstawowe właściwości
HO CH2 H POM POM
O
n
homopolimer kopolimer
Odmiany
Cena [Ź /kg] 2,47 ÷ 2,98 2,17 ÷ 2,23
Homopolimer formaldehydu
Mer GÄ™stość [Mg/m3] 1,41 ÷ 1,42 1,41 ÷ 1,42
H H
H
Moduł sprężystości
2900 ÷ 3500 2500 ÷ 3000
C O C O C O
E [MPa]
H H H
Wytrzymałość na
rozciÄ…ganie 69 ÷ 72 60 ÷ 68
Kopolimer formaldehydu
Rr [MPa]
Komonomer
H H H H H H
H
Temperatura
-60 ÷ +110 ºC -60 ÷ +120 ºC
użytkowania
...
C C O C O C O C C O C
H H H H H H H
Poliacetale (POM)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości
Dobre własności wytrzymałościowe ( w  40oC wytrzymałość
-----------------------------------------------------------------------------------------
zmęczeniowa zmniejsza się tylko o 20%)
Dobre właściwości tribologiczne (odporność na materiały pędne)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra stabilność wymiarowa i dokładne odwzorowanie kształtów
Mała chłonność wody (ok. 0,3%)  niewrażliwość na wilgoć
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
" Homopolimery formaldehydu:
-----------------------------------------------------------------------------------------
Delrin  Du Pont (USA), Du Pont Deutschland GmbH
Tenac (licencja Du Pont)  Asahi, Japonia
" Kopolimery formaldehydu:
-----------------------------------------------------------------------------------------
Tarnoform  Zakłady Azotowe w Tarnowie
Hostaform  Ticona GmbH (Hoechst), Ultraform  BASF, RFN
-----------------------------------------------------------------------------------------
Celkon  Celanese (USA),
Poliacetale (POM)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Polioksyfenylen (PPO)
Polioksyfenylen (PPO)
inaczej: poli(tlenek fenylu)  jest polimerem
Podstawowe właściwości
termoplastycznym o budowie liniowej majÄ…cym
stosunkowo dużą odporność cieplną.
PPO
CH3
Cena [Ź /kg] 2,97 ÷ 2,98
O
Gęstość [Mg/m3] 1,06
CH3 n
Moduł sprężystości
2200 ÷ 2600
E [MPa]
Wytrzymałość na
Tworzywo to pod względem właściwości użytkowych
rozciÄ…ganie 54 ÷ 66
jest konkurencyjne w stosunku do poliwęglanu (PC),
Rr [MPa]
ma tylko mniejszą udarność  zwłaszcza z karbem.
Temperatura
PPO wykazuje dobre własności mechaniczne do
-100 ÷ +120 ºC
użytkowania
temperatury 150 oC.
Polioksyfenylen (PPO)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Dobre wÅ‚asnoÅ›ci mechaniczne (nawet do 150 ºC)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Dobra stabilność wymiarowa (mała podatność na pełzanie)
Mały współczynnik rozszerzalności liniowej
-----------------------------------------------------------------------------------------
Trudnopalność i nietoksyczność
Mała gęstość (średnio 1,06 Mg/m3)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
" Biapen 100  PPO Zakłady Chemiczne w Oświęcimiu
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Biapen 300  PPO modyfikowany PS (stop polimerów)
Importowane:
Noryl (stop: 50% PPO i 50% PS)  General Electric (USA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Polioksyfenylen (PPO)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 0
Termoplastyczne tworzywa specjalne
Politereftalany (PET i PBT)
Politereftalany (PET, PBT) sÄ… zaliczane do
Podstawowe właściwości
grupy poliestrów termoplastycznych
PET
PBT
Znaczenie techniczne jako tworzywa konstrukcyjne
Poli(tereftalan butylenu)
Poli(tereftalan etylenu)
mają dwa rodzaje politereftalanów:
Cena [Ź /kg] 2,55 2,62 ÷ 3,39
1. Poli(tereftalan etylenu), PET
GÄ™stość [Mg/m3] 1,37 1,29 ÷ 1,31
C C O CH2 CH2
O
Moduł sprężystości
3100 2600 ÷ 2700
n
E [MPa]
C C
Wytrzymałość na
2. Poli(tereftalan butylenu), PBT
rozciÄ…ganie 70 40 ÷ 60
Rr [MPa]
O C C O CH2 CH2 CH2 CH2
Temperatura
-40 ÷ +100 ºC -30 ÷ +120 ºC
n
użytkowania
C C
Politereftalany (PET, PBT)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Własności mechaniczne i cieplne PET są nieco lepsze niż PBT
-----------------------------------------------------------------------------------------
PET krystalizuje bardzo wolno (500 razy wolniej od PE)
co powoduje trudności w przetwórstwie
-----------------------------------------------------------------------------------------
Duża twardość i sztywność
Duża odporność chemiczna (na oleje, smary benzynę)
Stabilność wymiarów (mała chłonność wody 0,02%)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe (PET):
-----------------------------------------------------------------------------------------
Elitel  Zakłady Włókien Chemicznych ELANA S.A.
Elpet (na butelki), Elana (PET włóknotwórczy)
Arnite  Akzo (USA), Krastine  Ciba (Szwajcaria)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Ulreadur  Bayer (RFN), Supec GE Plastics (USA)
Nazwy handlowe (PBT):
-----------------------------------------------------------------------------------------
Valox  GE Plastics (USA), Vestodur  Hüls (RFN),
Politereftalany (PET, PBT)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Polisulfony.
Poliakrylosulfony majÄ… strukturÄ™ amorficznÄ…, sÄ…
Znaczenie techniczne mają trzy rodzaje polisulfonów:
bardziej odporne termicznie niż PSU.
1. Polisulfon, PSU
Temperatura pracy ciÄ…gÅ‚ej wynosi od  240 do +260 ºC
CH3
O
(a krótkotrwaÅ‚ej do +300 ºC).
PPSU sÄ… trudnopalne, samogasnÄ…ce, nie kapiÄ… w
C O S O
płomieniu.
n
CH3 O
Są odporne na korozję zmęczeniową oraz na
O
2. Polieterosulfon, PES
promieniowanie.
S O
n
O
-----------------------------------------------------------------
3. Poliakrylosulfon, PPSU
O O
-----------------------------------------------------------------
O S S
-----------------------------------------------------------------
n
O O
Polisulfony PSU, PES
Polisulfony (wzmocnione)
Podstawowe właściwości
Podstawowe właściwości
Polisulfon Polieterosulfon
PSU + 30% wł.sz. PES + 30% wł.sz.
PSU PES
Cena [Ź /kg] 10,3 10,3
Cena [Ź /kg] - -
Gęstość [Mg/m3] 1,45 1,6
Gęstość [Mg/m3] 1,24 1,37
Moduł sprężystości
Moduł sprężystości
8 300 9000 ÷11800
2 690 2 600
E [MPa]
E [MPa]
Wytrzymałość na
Wytrzymałość na
rozciÄ…ganie 125 170
rozciÄ…ganie 71 84
Rr [MPa]
Rr [MPa]
Temperatura
Temperatura
-100 ÷ +150 ºC -50 ÷ +200 ºC
-50 ÷ +150 ºC +200 ºC
użytkowania
użytkowania
Polisulfony Polisulfony
Właściwości Zastosowanie
Wykazują bardzo małą skłonność do pełzania nawet w podwyż-
szonej temperaturze (zwłaszcza PSU z włóknem szklanym) -------------------------------------------------------------
Stabilne własności mechaniczne i dielektryczne w szerokim
zakresie temperatury
-------------------------------------------------------------
Duża odporność chemiczna
Wada  wysoka temperatura przetwórstwa (360 ÷ 400 ºC)
-------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
PSU Udel  Amoco (USA),
Ultrason S  BASF (RFN)
PES Radel  Amoco (USA) -------------------------------------------------------------
PPSU Astrel 360
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Poli(siarczek fenylenu) (PPS)
Poli(siarczek fenylenu) (PPS)
Podstawowe właściwości
S
PPS+40% wł.szkl.
n
Cena [Ź /kg] 6,88
polimer o częściowo rozgałęzionym łańcuchu
Gęstość [Mg/m3] 1,6 (1,3 dla PPS)
(krystalizuje)
Moduł sprężystości
12000 ÷ 16000 (3300 dla PPS)
PPS w stosunku do poliwęglanu (PC) ma większą:
E [MPa]
wytrzymałość na zginanie, twardość i moduł spręży-
Wytrzymałość na
stości, natomiast jego udarność jest mniejsza, która
rozciÄ…ganie 70 ÷ 152 (65 dla PPS)
jednak nie zmienia siÄ™ w zakresie 140 ÷ 180 oC.
Rr [MPa]
w atmosferze tlenu lub azotu nie obserwuje siÄ™ ubytku
Temperatura użytkowania -50 ÷ 170 (240)oC
masy.
Poli(siarczek fenylenu) (PPS)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Dobre wÅ‚asnoÅ›ci mechaniczne (nawet do 240 ºC)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Mały skurcz (0,2-0,3%), ale duży skurcz wtórny
Mała stabilność wymiarowa  z podwyższeniem temperatury
zwiększa się wydłużenie (dodatek włókna szklanego stabilizuje
-----------------------------------------------------------------------------------------
wydÅ‚użenie w zakresie od -40 ºC do + 260 ºC)
Jest trudno palny
-----------------------------------------------------------------------------------------
Ma małą chłonność wody
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Ryton-6  Philips Petroleum (USA)
" Ryton-4  odmiana wzmocniona włóknem szklanym (40%)
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Fortron  Ticona (USA)
" Supec General Electric Plastics (USA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Poli(siarczek fenylenu) (PPS)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Polimery fluorowęglowe Politetrafluoroetylen PTFE
Mer
Ta grupa polimerów fluorowęglowych zwana jest również
F F F F F F
polimerami fluorowymi lub poliolefinami fluorowanymi.
CF2 CF2 C C C C C C
n
Stanowi ona dość dużą grupę polimerów termoplastycz-
F F F F F F
nych zawierających fluor w łańcuchu głównym, do której
Średni ciężar cząsteczkowy 400 000  9 000 000
należą między innymi:
PTFE
" stanowi 90 % produkcji tej grupy tworzyw i ma
Politetrafluoroetylen PTFE -[CF2-CF2]n-
największe znaczenie techniczne
Polichlorotrifluoroetylen PCTFE -[CF2-CFCl]n-
" charakteryzuje się doskonałą odpornością chemiczną,
Poli(fluorek winylu) PVF -[CF2-CHF]n-
dobrą odpornością cieplną (niepalny),
" nie jest odporny na pełzanie (płynie na zimno pod
Poli(fluorek winylidenu) PVDF -[CH2-CF2]n-
niedużym obciążeniem,
" Wadą jest trudne i skomplikowane przetwórstwo
Polimery fluorowęglowe
Polimery fluorowęglowe
Właściwości
Podstawowe właściwości
Znakomita odporność chemiczna na wszelkie chemikalia
PTFE porównywalna z metalami szlachetnymi
PVDF
Poli(fluorek winylidenu)
Politetrafluoroetylen
Dobra odporność cieplna
Dobre wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci Å›lizgowe (µ=0,05 ÷ 0,09 na sucho po stali)
Cena [Ź /kg] 13,7 14,4
Mała odporność na zużycie tribologiczne
GÄ™stość [Mg/m3] 2,15 ÷ 2,20 1,78
Stosunkowo trudne przetwórstwo i utylizacja odpadów
Moduł sprężystości
410 ÷750 2100 ÷ 2900
Nazwy handlowe (PTFE):
E [MPa]
Tarflen  Zakłady Azotowe Tarnów- Mościce S.A.
Wytrzymałość na
Teflon  Du Pont, ENSINGER GmbH
rozciÄ…ganie 25 ÷ 36 50 ÷ 57
Tecaflon  ENSINGER GmbH, Hostaflon TF  Dyneon,
Rr [MPa]
Algoflon  Ausimont Deutschland GmbHGE
Temperatura
Nazwy handlowe (PVDF):
-200 ÷ +250 ºC -40 ÷ +150 ºC
użytkowania
Solef  Solway Deutschland GmbHGE
Dyflor  Hüls AG (RFN)
Polimery fluorowęglowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 4
Poliimidy (PI)
Poliimidy (PI)
PI stanowią dużą grupę polimerów termostabilnych
Podstawowe właściwości
o właściwościach zarówno polimerów termoplastycznych
(amorficznych), jak i chemoutwardzalnych, zawierajÄ…cych
PI (PAI)
PI (PEI)
charakterystyczne ugrupowanie imidowe: -OC-N-CO-
Poli(etero  imid)
Poliimid
W wyniku polimeryzacji otrzymuje siÄ™ polimer o wzorze:
Cena [Ź /kg] 10,32
O O
C C GÄ™stość [Mg/m3] 1,43 1,27 ÷ 1,34
N O
N
Moduł sprężystości
C C
2 500 ÷ 4 000 3 000 ÷ 9 000
E [MPa]
n
O O
Wytrzymałość na
Do grupy tych polimerów zalicza się:
rozciÄ…ganie 75÷ 100 105 ÷ 145
a) Poli(amido  imidy) PAI
Rr [MPa]
b) Poli(estro  imidy)
Temperatura
c) poli(etero  imidy) PEI +300 ºC (400 ºC) -50 ÷ +170 ºC
użytkowania
d) poli(heterocykliczne imidy)
Poliimidy (PI)
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Dobre wÅ‚asnoÅ›ci mechaniczne nawet do 300 ºC (przez miesiÄ…c)
w temp. 400 ºC (kilka godzin), w temp. 500 ºC (kilka minut)
-----------------------------------------------------------------------------------------
oraz w temperaturach kriogenicznych
Mały współczynnik rozszerzalności cieplnej
-----------------------------------------------------------------------------------------
Bardzo dobre własności dielektryczne i izolacyjne
Znakomita odporność chemiczna
-----------------------------------------------------------------------------------------
SÄ… trudnoprzetwarzalne i drogie
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe PI:
" Kapton, Pyralin, Vespel  Du Pont (USA)
" Produkt 2225  Bayer (RFN)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe PEI:
" Ultem  General Electric Plastics (USA)
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Torlon Amoco (USA)
Poliimidy (PI)
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Poliakryloketony (PEK i PEEK)
Polieteroeteroketon (PEEK)
Poliakryloketony lub polieteroketony aromatyczne
Podstawowe właściwości
sÄ… polimerami termoplastycznymi zawierajÄ…cymi
w łańcuchu pierścienie aromatyczne połączone
PEEK
mostkami eterowymi  O i ketonowymi =C=O.
Cena [Ź /kg] 73,4
Do grupy tych polimerów zalicza się:
Gęstość [Mg/m3] 1,32
Polieteroketon PEK - grupy eterowe i ketonowe są ułożone naprzemiennie
Moduł sprężystości
3650
E [MPa]
O C
Wytrzymałość na
O n
rozciÄ…ganie 92
Polieteroeteroketon PEEK - na dwie grupy eterowe i przypada jedna Rr [MPa]
grupa ketonowa
Temperatura
-50 ÷ +260 ºC
użytkowania
O O C
O n
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
Poliakryloketony (PEK i PEEK)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 6
ELASTOMERY Oznaczenia elastomerów (kauczuków)
NR  kauczuk naturalny (100oC),
Elastomery wulkanizujÄ…ce (gumy)
BR  kauczuk butadienowy (100oC),
SBR  kauczuk butadienowo-styrenowy (110oC),
są tworzywami elastycznymi powstałymi
w wyniku wulkanizacji kauczuku naturalnego NBR  kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (120oC),
lub syntetycznego. CR  kauczuk chloroprenowy (120oC),
IIR  kauczuk butylowy (130oC),
cechują się dużą odkształcalnością dochodząca do
1200% oraz niewielkim modułem sprężystości
AU  kauczuk polieterowy (130oC),
1÷4 MPa. CSM  kauczuk chlorosulfonowany (130oC),
EPDM  kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy 140o
charakteryzują się pamięcią kształtu, nie topią się,
nie zgrzewają i nie rozpuszczają. Mogą być ACM  kauczuk akrylowy (160oC),
spęczane i wulkanizowane na gorąco. EAM  kauczuk etylenowo-octanowinylowy (170oC),
FVMQ  kauczuk metylofluorosilikonowy (180oC).
MVQ  kauczuk metylowinylosilikonowy (200oC),
FKM  kauczuk fluorowy (210oC),
Elastomery wulkanizujÄ…ce
Elastomery wulkanizujÄ…ce wysokotemperaturowe
Właściwości
Właściwości
Kauczuk silikonowy wulkanizujÄ…cy na zimno
zmieniają się w szerokich granicach w zależności od rodzaju
występuje w postaci kitów, past, płynu lub pianki.
kauczuku, ilości i składu dodatków oraz warunków wulkanizacji:
Jest on odporny na działanie temperatury do 200oC, a krótkotrwale do 250 oC.
a) wytrzymaÅ‚ość gumy na rozciÄ…ganie 2÷40 MPa
Utwardzenie tego kauczuku (wulkanizacja) przebiega na wskutek dodatku
b) wydÅ‚użenie przy zerwaniu dla kauczuków: 100÷1000 %.
utwardzacza (ok. 5 %) wciÄ…gu kilkunastu godzin.
c) twardość gumy: 25÷95o wg Shore a (dodatek sadzy zwiÄ™ksza
Materiał ten znalazł zastosowanie jako formy do odlewania niskotopliwych
twardość gumy).
metali, żywic syntetycznych i protez dentystycznych, uszczelki, izolacje
d) temperatura dÅ‚ugotrwaÅ‚ego stosowania: 100÷210oC
elektryczne i kleje odporna na temperaturÄ™ do ceramiki, metali itd.
e) odporność na ścieranie (bieżniki opon, gumowe uszczelnienia
Kauczuk silikonowy wulkanizujÄ…cy na gorÄ…co
ruchowe) zależy od rodzaju kauczuku i napełniacza (dodatek
mieszanina kauczuku silikonowego z napełniaczami, pigmentami
krzemionki i sadzy o drobnych czÄ…stkach powoduje wzrost
i katalizatorami,
odpornoÅ›ci na Å›cieranie). Wulkanizacja zachodzi po podgrzaniu do temperatury 120÷180oC, a nastÄ™pnie
hartowaniu w temperaturze 200÷250oC przez kilkanaÅ›cie godzin.
f) odporność na odkształcenia trwałe (szczególnie ważne dla
Może być stosowny w temperaturze do 300oC.
uszczelnień gumowych) posiadają kauczuk naturalny
i niektóre kauczuki syntetyczne (zawierające sadzę Materiał ten stosuje się na uszczelki, okładziny, izolacje kabli i elementów
grzejnych i węże dla przemysłu spożywczego i medycyny.
o większych cząstkach).
Elastomery
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 7
Poliuretany (PUR)
Elastomery
Właściwości
Termoplastyczne
PUR sztywne wykazują duży moduł sprężystości, wytrzyma-
łość na zginanie i rozciąganie oraz dobrą udarność w szerokim
Poliuretany (PUR)
zakresie temperatur
Odporne na hydrolizę oraz działanie materiałów pędnych
Cechą charakterystyczną poliuretanów jest specyficzna segmentowa,
Wyjątkowa odporność na ścieranie
blokowa budowa łańcucha. Makrocząsteczki składają się naprzemien-
Dobre właściwości termoizolacyjne (pianki)
nie z segmentów sztywnych i elastycznych (giętkich).
Nazwy handlowe (PUR):
Przykładowy wzór poliuretanu jest następujący:
Desmopan, Urepan, Volkullan  Bayer (RFN)
Elastollan  BASF (RFN)
(CH2)n
O C NH CH2 NH C O
W Polsce większości systemów PUR producentami są:
O O
n - Zakł. Chem. ORGANIKA-ZACHEM w Bydgoszczy
- Zakł. Chem. ROKITA-S.A. w Brzegu Dolmym
Poliuretany (PUR)
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Poli(chlorek winylu) miękki , PVC
-----------------------------------------------------------------------------------------
 zawierajÄ…cy 40% do 70% plastyfikatora
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Duroplasty - polimery chemo-
Żywice epoksydowe (EP)
Ogólny wzór dianowej żywicy epoksydowej:
i termoutwardzalne
Podział
DUROPLASTY
duroplastów
POLIMERY POLIMERY
CHEMOUTWARDZALNE TERMOUTWARDZALNE
Utwardzanie w temperaturze pokojowej (na zimno)
- wadą tego sposobu jest mała odporność cieplna EP.
SI
PF
EP UP
Utwardzania w temperaturze podwyższonej,
żywice fenolowo żywice
żywice żywice
-formaldehydowe silikonowe
do 80-100oC (na ciepło)
epoksydowe nienasycone
poliestrowe Utwardzanie w wyższych temperaturach, 120-180 ºC
AMINOPLASTY
(na gorÄ…co)
MF - żywice melaminowe
UF - żywice mocznikowe
Ilość utwardzacza zależy o zawartości grup epoksydowych.
Żywice epoksydowe (EP) Żywice epoksydowe (EP)
Podstawowe właściwości Właściwości
Doskonała przyczepność do większości materiałów
EP
Duża wytrzymałość mechaniczna (na ściskanie i rozciąganie)
(EP + wł szkl.)
Bardzo dobra odporność na starzenie (UV, woda, czynniki
Cena [Ź /kg]
2,0 ÷ 2,2
(dla kompozytu z włóknem szklanym)
chemiczne)
Gęstość [Mg/m3] 1,15
Dobre właściwości dielektryczne
3700 ÷17 000
Nazwy handlowe
Moduł sprężystości E [MPa]
(21 000 ÷52 000)
" Epidian  Zakłady Chemiczne ORGANIKA - SARZYNA
Wytrzymałość
Epidiany o numerach 010-016, 1, 2  mają duży ciężar cząsteczkowy
na rozciÄ…ganie Rr [MPa] 65 ÷ 79 (70 ÷1 400)
i są to ciała stałe, termoplastyczne o temp. mięknienia 63-105oC
115 ÷ 165
na ściskanie Rc [MPa]
Epidiany o numerach 3, 4, 5, 6  są to związki małocząsteczkowe,
Temperatura użytkowania
ciecze o dużej lepkości.
-100 ÷ +80 (180) ºC
(zależy od temperatury utwardzania)
Epidian 11  żywica niepalna, zawierająca ok. 18% bromu.
Żywice epoksydowe (EP)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Nienasycone żywice poliestrowe UP
Nienasycone żywice poliestrowe UP
- zawierają w łańcuchu głównym ugrupowania estrowe
Podstawowe właściwości
C C
 COOR i wiązania podwójne
Ogólny wzór poliestrów nienasyconych:
UP
Cena [Ź /kg]
1,6 ÷ 1,9
(dla kompozytu z włóknem szklanym)
GÄ™stość [Mg/m3] 1,17 ÷ 1,26
ModuÅ‚ sprężystoÅ›ci E [MPa] 14 000 ÷20 000
Wytrzymałość
30
na rozciÄ…ganie Rr [MPa]
" -----------------------------------------------------------------
90 ÷ 250
na ściskanie Rc [MPa]
Temperatura użytkowania -100 ÷ +150 ºC
" -----------------------------------------------------------------
Nienasycone żywice poliestrowe UP
Właściwości -----------------------------------------------------------------------------------------
Bardzo dobre własności mechaniczne i mała gęstość
-----------------------------------------------------------------------------------------
Odporność na korozję i gnicie
mata szklana
żel
A
atwość formowania dużych
żywica
antyadhezyjny
-----------------------------------------------------------------------------------------
wyrobów o skomplikowanych kształtach
za pomocÄ… prostego oprzyrzÄ…dowania
-----------------------------------------------------------------------------------------
Stosunkowo niska cena
Duża możliwość regulowania właściwości (wg wymagań)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nazwy handlowe
" Polimal  Zakłady Chemiczne ORGANIKA-SARZYNA
-----------------------------------------------------------------------------------------
o różnych własnościach (numerowane od 100 do 162)
" Estromal  Zakłady Tworzyw Sztucznych ERG S.A. w Pustkowie
stosowane jako spoiwa do laminatów
-----------------------------------------------------------------------------------------
Nienasycone żywice poliestrowe UP
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 0
Fenoplasty PF (żywice fenolowo-formaldehydowe)
Fenoplasty PF (żywice fenolowo-formaldehydowe)
- sieciowanie żywic
produkty polimeryzacji stopniowej (polikondensacji)
fenolu z formaldehydem dwoma sposobami:
REZOL
- przez zastosowanie nadmiaru formaldehydu w stosunku do
fenolu otrzymujÄ…c produkt nazywany rezolem
ogrzewanie
I etap
- przez zastosowanie nadmiaru fenolu w stosunku do
formaldehydu otrzymujÄ…c produkt nazywany nowolakiem
REZITOL
- stadium B
Ogólny wzór rezolu ma postać:
częściowo usieciowane
II etap
ogrzewanie do temp. 150-170oC
REZIT
- stadium C
usieciowane przestrzennie
( kruche, nietopliwe, nierozpuszczalne )
Żywice fenolowo-formaldehydowe PF
Żywice fenolowo-formaldehydowe PF
Właściwości
Podstawowe właściwości
Są stosowane jako spoiwo do laminatów (tworzyw
warstwowych) oraz do tłoczyw (z napełniaczami proszkowymi)
PF
Z tłoczyw odwzorowuje się dokładne kształty metodami wtrysku
Cena [Ź /kg] ÷
lub prasowania
PosiadajÄ… brÄ…zowo-brunatne zabarwienie
GÄ™stość [Mg/m3] 1,40 ÷ 1,80
Nazwy handlowe
ModuÅ‚ sprężystoÅ›ci E [MPa] 5600 ÷12000
" płyty warstwowe  ZTS IZO-ERG S.A. w Gliwicach
Wytrzymałość
 Rezokart  papierowo-fenolowe (PcFE)
20 ÷ 25
na rozciÄ…ganie Rr [MPa]
 Rezotekst B  tkaninowo-fenolowe (TcFE)
90 ÷ 240
na ściskanie Rc [MPa]
 Rezotekst S  szklano-fenolowe
Temperatura użytkowania -100 ÷ +110 ºC
" tłoczywa  ZTS ERG S.A. w Pustkowie
 Polofen  z mÄ…czkÄ… drzewnÄ…, mikÄ…
 Modofen  z włóknem szklanym
Żywice fenolowo-formaldehydowe PF
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Aminoplasty MF , UF
Aminoplasty
Podstawowe właściwości
- otrzymuje siÄ™ je w wyniku polikondensacji formaldehydu
MF
UF
z niektórymi związkami typu aminowego:
żywica
Żywica
a) z melaminą: żywica melaminowa MF
mocznikowa
melaminowa
b) z mocznikiem: żywica mocznikowa UF
Cena [Ź /kg] ÷ ÷
GÄ™stość [Mg/m3] 1,48 ÷ 1,50 1,50
TÅ‚oczywa aminowe przetwarza siÄ™ metodÄ… prasowania
tłocznego lub przetłocznego, a także coraz częściej metodą
ModuÅ‚ sprężystoÅ›ci E [MPa] ÷ 7000 ÷ 10500
formowania wtryskowego.
Wytrzymałość
Do wytwarzania tłoczyw stosuje się takie napełniacze, jak:
30
na rozciÄ…ganie Rr [MPa] 30
- włókna szklane
na Å›ciskanie Rc [MPa] 170 ÷ 310 200
- tkaniny szklane
- bielona celuloza drzewna Temperatura użytkowania -100 ÷ +100 ºC -100 ÷ +80 ºC
Właściwości
-----------------------------------------------------------------------------------------
Doskonałe właściwości elektroizolacyjne, zwłaszcza na
działanie łuku elektrycznego i prądów pełzających
-----------------------------------------------------------------------------------------
(w warunkach dużej wilgotności)
Dobra odporność na chemikalia (porównywalna do
-----------------------------------------------------------------------------------------
fenoplastów)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Wytrzymałość mechaniczna tłoczyw szybko maleje ze
wzrostem temperatury (gorące kształtki można
-----------------------------------------------------------------------------------------
uszkodzić przy wyjmowaniu z formy)
Możliwość barwienia na trwałe pastelowe kolory
-----------------------------------------------------------------------------------------
(z zachowaniem przez
roczystości lub z efektem krycia)
-----------------------------------------------------------------------------------------
 MF i UP napełnione celulozą
Nazwy handlowe
" Melotekt S  Z T S ORGANIKA-SARZYNA
-----------------------------------------------------------------------------------------
- płyty wytwarzane przez sprasowanie na gorąco arkuszy
tkaniny szklanej powleczonej żywicą melaminową
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Unilam - ZTS IZO-ERG S.A. w Gliwicach
- laminaty dekoracyjne (wykładziny ścian, mebli)
Zastosowanie -----------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Silikony termoutwardzalne
Polisiloksany SI (żywice silikonowe)
 są to przede wszystkim żywice metylofenylo-
Si O
związki krzemoorganiczne zawierające w łańcuchu
silikonowe, mające wzór o postaci np.:
głównym powtarzalne ugrupowanie siloksanowe:
W zależności od budowy chemicznej monomerów
krzemoorganicznych i warunków reakcji silikony
mogą mieć właściwości olejów, polimerów
termoutwardzalnych, termoplastycznych lub
elastomerów (kauczuków)
Z atomami krzemu połączone są rodniki organiczne np.
grupy metylowe lub fenylowe
Właściwości
Odporność cieplna w zakresie do 300oC (w atmosferze
-----------------------------------------------------------------------------------------
beztlenowej nawet do 500oC)
Doskonałe właściwości elektroizolacyjne (do 200oC) przy dużej
-----------------------------------------------------------------------------------------
wilgotności oraz dobra odporność chemiczna
-----------------------------------------------------------------------------------------
Właściwości antyadhezyjne (brak przyczepności lepkich
substancji)
-----------------------------------------------------------------------------------------
Hydrofobowość  właściwości ochronne przed zwilżaniem wodą
WADA  słaba wytrzymałość mechaniczna, sieciowanie zachodzi
-----------------------------------------------------------------------------------------
podczas kilkugodzinnego ogrzewania w temp. 200 ÷ 300oC
Nazwy handlowe
-----------------------------------------------------------------------------------------
" Silak 30  Zakłady Tworzyw Sztucznych ORGANIKA-SARZYNA
- żywica termoutwardzalna, stosowana jako lakier lub spoiwo do
-----------------------------------------------------------------------------------------
laminatów stosowane jako spoiwa do laminatów
Żywice silikonowe SI
-----------------------------------------------------------------------------------------
Zastosowanie
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
Definicja materiału kompozytowego
Kompozyty są materiałami wielofazowymi
- zwykle występują dwie fazy:
Kompozyty polimerowe
Faza osnowy (matryca)
" Faza ciągła, otaczająca inne fazy
Faza dyspersyjna
" Faza nieciągła
Matryca (jasna)
Faza dyspersyjna (ciemna)
Kompozyty zwykle wykazują właściwości obu faz.
Jednocześnie posiadają lepsze właściwości od
każdej z faz
Do czego służy polimerowa osnowa ?
Klasyfikacja kompozytów polimerowych
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------
Dyspersyjne Strukturalne
Włókniste
Duże Cząsteczki
-------------------------------------------------------------
Kompozyty
czÄ…steczki wzmacniajÄ…ce Laminaty
przekładkowe
Ciągłe
Nieciągłe
-------------------------------------------------------------
Ukierunkowane Losowe
Najczęściej stosowane napełniacze
-----------------------------------------------------------------------------------------
Proszkowe (dyspersyjne)
-----------------------------------------------------------------------------------------
proszki niemetali: kwarc, talk, mÄ…czka drzewna, skrobia
(polimery biodegradowalne)
-----------------------------------------------------------------------------------------
grafit, dwusiarczek molibdenu,
Proszki metali (brÄ…z, aluminium, stal nierdzewna) -----------------------------------------------------------------------------------------
Włókniste
-----------------------------------------------------------------------------------------
włókno szklane, węglowe, grafitowe, aramidowe (Kevlar) itp.
włókna metaliczne
-----------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004 4
Właściwości wybranych włókien Właściwości wybranych włókien
MateriaÅ‚ Á
Á
Á
Á [Mg/m3] Rr [GPa] E [GPa]
Whiskersy
Węglik
Włókna krótkie (whiskersy)
krzemu
4
azotek krzemu 3,2 5 7 350 380
Tlenek glinu
tlenek glinu 4,0 10 20 700 1500
TM
PE-UHMW
3 Kevlar
węglik krzemu 3,2 20 480 (Spectra 900)
Włókna długie
Azotek Wysokowytrzymałe włókno węglowe
szklane 2,58 3,5 72,5 2
krzemu
Włókno węglowe
węglowe 1,78 2,15 1,5 4,8 228 724
o dużej sztywności
Włókno szklane
aramidowe (Kevlar 49) 1,44 3,6 4,1 131
1
borowe 2,57 3,6 400
Włókna metaliczne
PE-UHMW (Spectra 900) 0,97 2,6 117
0
Włókna metaliczne
100 200 300 400 500
0
stalowe 7,9 2,4 210
ModuÅ‚ wÅ‚aÅ›ciwy E [GPa] / Á [Mg/m3]
wolframowe 19,3 2,9 407
Od czego zależą właściwości kompozytów ?
Kompozyty strukturalne
-------------------------------------------------------------
a) Typowa struktura laminatu
-------------------------------------------------------------
b) Kompozyt przekładkowy
z rdzeniem piankowym
-------------------------------------------------------------
c) Kompozyt przekładkowy
-------------------------------------------------------------
z rdzeniem o strukturze
plastra miodu
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------
Twżrzyw0 zt zn z.™™
wykl0d -4 w rsj0 .0 004
3
r
R
[GPa] /
Á
[Mg/m ]
Wytrzymało
ść
wła
Å›
ciwa