Nazwa
POLIETYLEN (PE)
Wzór
-[CH2-CH2]n-
Właściwości
Giętki, woskowaty, półprzeźroczysty, termoplastyczny. Duża odporność na działanie kwasów, zasad, soli i większości związków organicznych i chemicznych. Wysoka odporność na ścieranie.
Mała przenikalność dla pary wodnej. Nieodporny na węglowodory i ich pochodne. Palny.
Zastosowanie
Przemysł opakowaniowy: folie, śmietniki, wiadra.
Przemysł konstrukcyjny: pudełka, kubki.
Butelki, opakowania, protezy, izolacje elektryczne, rury, węże, kije hokejowe, materiały elektroizolacyjne, narty, żagle, liny, włókna, kamizelki kuloodporne, zabawki, opakowania.
Rodzaje:
LDPE (low density PE) – wysokociśnieniowy PE o małej gęstości (rozgałęzione łańcuchy polietylenu nie pasują do siebie, co powoduje mniejszą gęstość)
HDPE (high density PE) – niskociśnieniowy PE o dużej gęstości (nierozgałęzione łańcuchy zapewniają wysoką gęstość i duże siły oddziaływania międzycząsteczkowego). Większa wytrzymałość mechaniczna od LDPE
Różnice w gęstości tych dwóch polietylenów nie są duże, ale decydują o ich właściwościach.
Nazwa
POLIPROPYLEN (PP)
Wzór
-[CH2-CH(CH3)]n-
Właściwości
Bardzo lekki (najmniejsza gęstość wśród popularnych polimerów). Termoplast. Palny, bezbarwny. Nie wrażliwy na działanie wody. Duża odporność chemiczna na działanie kwasów zasad i soli oraz rozpuszczalników organicznych. Nieodporny na silne utlenianie, rozpuszczalny w węglowodorach aromatycznych w podwyższonej temp. Można go barwić.
Zastosowanie
Przemysł chemiczny i farmaceutyczny: przewody do wody i cieczy agresywnych, zbiorniki, wykładziny, naczynia labolatoryjne, tkaniny filtracyjne, sprzęt medyczny, naczynia dla chorych, strzykawki jednorazowego użytku, opakowanie leków itp.
Przemysł włókienniczy: włókna, dywany, tkaniny techniczne, liny itp.
Przemysł elektroniczny i elektrotechniczny: obudowy i części izolacyjne, kable i przewody.
Przemysł samochodowy: np. zderzaki, przednia część karoserii oraz elementy wyposażenia.
Budownictwo i meblarstwo: izolacje piankowe, wykładziny, wyposażenie łazienek, przewody gazowe i centralnego ogrzewania oraz klimatyzacji, niektóre meble i ich elementy.
Przemysł spożywczy i opakowaniowy.
Artykuły gospodarstwa domowego i zabawki.
Nazwa
POLISTYREN (PS)
Wzór
-[CH2-CH(C6H5)]n-
Właściwości
Czysty polistyren jest bezbarwnym, przeźroczystym twardym i kruchym termoplastem.
Rozpuszczalny w węglowodorach. Mała odporność cieplna i chemiczna. Palny. Bardzo duży wspł. załamania światła.
Zastosowanie
Opakowania, sztuczna biżuteria, materiały elektroizolacyjne, części samochodów, rowerów, lodówek, pojemniki, galanteria, szczoteczki do zębów, elementy zabawek.
Rodzaje
POLISTYREN SPIENIONY (EPS) - Styropian
EPS- Ekspandowany Polistyren
Styropian: masowo stosowany do produkcji styropianowych płyt izolacyjnych dla budownictwa, do produkcji opakowań w tym również do żywności.
Kształtowanie (prasowanie) T=110-120oC
Nazwa
POLI(CHLOREK WINYLU) (PVC)
Wzór
-[CH2-CH(Cl)]n-
Właściwości
Termoplast. Wykazuje bardzo dobrą wytrzymałość mechaniczną i dobre właściwości dielektryczne. Odporny na działanie większości rozpuszczalników (rozpuszcza się w cykloheksanie). Rozkłada się pod wpływem temperatury i światła. Samogasnący. Trujący podczas palenia- wydziela chlorowodór.
Materiał elektroizolacyjny,surowiec do wyrobu płytek podłogowych, płyt gramofonowych, rur, elementów armatury, przedmiotów codziennego użytku, drobnego sprzętu medycznego (cewników, drenów, sond oraz do impregnacji tkanin i papieru.
Rodzaje:
Może być plastyfikowany lub nie. W zależności od ilości plastyfikatora (zmiękczacza) wyróżniamy PVC- twardy (winidur) i PVC- miękki (igelit).
PVC nieplastyfikowany: rury kanalizacyjne, profile okienne
PVC plastyfikowany: węże zbrojone nicią poliamidową, spody obuwnicze, maty łazienkowe, wykładziny (lentex), węże do motoryzacji benzyno- i olejoodporne.
Nazwa
POLITERTAFLUOROETYLEN (PTFE) - Teflon
Wzór
-[CF2-CF2]n-
Właściwości
PTFE jest całkowicie nietopliwy i rozkłada się w temperaturze 327oC, w około 260oC mięknie, ale nie płynie. Mała swobodna energia powierzchniowa: dobre właściwości smarujące i brak przywierania (najniższy wspł. tarcia wśród subst. stałych). Chemicznie inertny, rozpuszczalny tylko w stężonym kwasie fluorowodorowym.
Zastosowanie
Materiał, przedmioty i powłoki przedmiotów pracujące w wysokich temperaturach i w kontakcie z agresywnymi środkami chemicznymi (aparatura chemiczna, naczynia kuchenne, ubrania strażackie).
Powłoki i materiały hydrofobowe (np. tkanina Gore-tex), wykończenia hydrofobowe tkanin.
Składnik smarów.
Materiały, elementy urządzeń i powłoki poślizgowe (np. pocisków do broni ręcznej).
Materiały uszczelniające ( nici, taśmy).
Elementy mające stały kontakt z tkankami np. implanty.
W powłokach pod myszy komputerowe- lepszy odczyta położenia lasera.
Nazwa
POLI(OCTAN WINYLU) (PVAc)
Wzór
-[CH2-CH(OCOCH3)]n-
Właściwości
Przezroczysty, amorficzny, termoplastyczny, gumowaty.
Zastosowanie
Kleje do: drewna, papieru, skóry, tkanin, tektury. Masy klejące. Składniki farb emusyjnych, klejów i mas szpachlowych. W przemyśle włókienniczym. Składnik gum do żucia. Dawniej stosowany do produkcji płyt gramofonowych. Stanowi półprodukt do produkcji poli(alkoholu winylowego).
Nazwa
POLI(ALKOHOL WINYLOWY) (PVA)
Wzór
-[CH2-CH(OH)]n-
Właściwości
Rozpuszczalny w wodzie. Produkowany z poli(octanu winylu) w wyniku transestryfikacji z CH3OH.
Zastosowanie
Koloidy ochronne. Tymczasowe powłoki ochronne. Kleje i materiały wiążące. Farmaceutyki:
„sztuczne łzy”, powłoki do tabletek. Rękawice odporne na benzynę. Składniki zagęszczające i żelujące w kosmetykach (żele do włosów). Nici chirurgiczne. Przemysł optyczny. Przemysł
włókien syntetycznych.
Nazwa
POLI(TLENEK ETYLENU) (PEO)
Wzór
OH-[CH2-CH2-O]n -H – poli(glikole etylenowe) MW< ~ 10000
-[CH2-CH2-O]n- – poli(tlenek etylenu) MW> 10000÷5000000
Właściwości
Rozpuszczalne w wodzie. W zależności od masy cząsteczkowej, ciecze lub ciała stałe.
Zastosowanie
Włókiennictwo. Rozpuszczalniki, emulgatory i środki zwiększające lepkość ciekłych leków i kosmetyków (szampony, kremy, make'upy, pasty do zębów, lakiery do włosów).
Pod nazwą „poliol”, jako jeden z substratów do produkcji poliuretanów.
Flokulant do odwadniania zawiesin (tylko gdy masa cząst. > 2mln).
Środek konserwujący, który powoli wnika w głąb mokrego drewna, wypierając wodę.
Nazwa
POLI(TEREFTALAN ETYLU) (PET)
Wzór
-[O-CH2-CH2-O-CO-C6H4-CO]n-
PET jest semikrystalicznym tworzywem i wysokiej wytrzymałości mechanicznej, twardości , ciągłości i skrawalności, ma niski wspł. Tarcia, dobra stabilność wymiarową, wysoką odpornośc na ścieranie, niską udarność, objętość fizjologiczną. Termoplast.
Zastosowanie
60% PET – produkcja włókien
30% PET – butelki
Produkcja folii i filmów (błony fotograficzne filmowe oraz taśmy magnetofonowe, folie elektroizolacyjne i opakowaniowe).
Mocno obciążone elementy ślizgowe i toczne, elementy o dużej stabilności wymiarowej, prowadnice ślizgowe.
Folie metalizowane nie przepuszczają gazów (opakowania na produkty żywnościowe, dodatkowo laminowanie warstwą polietylenu) i odbijają 99% światła padającego, również w zakresie IR.
Nazwa
POLIAKRYLANY
Wzór
-[CH2-CH(COOR)]n-
Właściwości
Przezroczyste, elastyczne, termoplasty.
Zastosowanie
Farby, lakiery, kleje, do wytwarzania wyrobów giętkich i rozciągliwych, kauczuki akrylowe (kopolimer AE/AB z AN).
Przykłady:
CH2=CH-COOH – kwas akrylowy
CH2=CH-COOC2H5 – akrylan etylu
CH2=CH-CN – akrylonitryl AN
CH2=CH-CONH2 – akryloamid AAm
PAN: polimer do produkcji włókien sztucznych średniej wytrzymałości. Poza PP włókna akrylowe są jedynymi włóknami złożonymi z atomów węgla.
PAAm: polimer rozpuszczalny w wodzie. Zagęstnik w przemyśle kosmetycznym (np. kremy), stosowany przy leczeniu poparzeń, w produkcji klejów, detergentów, środków pomocniczych do otrzymywania włókien.
Nazwa
POLI(METAKRYLAN METYLU) (PMMA)
Wzór
-[CH2-C(CH3)(COOCH3)]n-
Właściwości
Termoplast. Dobre właściwości optyczne: przepuszczalność światła widzialnego 92%, UV 50-70%. duża odporność na działanie czynników atmosferycznych i niskiej temperatury, mała chłonność wody. Dobre właściwości elektroizolacyjne i mechaniczne, duża odporność chemiczna. Rozpuszczalność w większości rozpuszczalników organicznych.
Zastosowanie
W przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, elektrotechnicznym i elektronicznym: szyby, światła odblaskowe, osłony aparatury nawigacyjnej i pomiarowej, kierunkowskazy, obudowy kabin, tablice rozdzielcze.
W przemyśle galanteryjnym (guziki) i dekoracyjnym (abażury, osłony świetlówek, naczynia stołowe).
W przemyśle optycznym: pryzmaty, soczewki (soczewki kontaktowe).
Jako powłoki, środki impregnujące i laminaty (w postaci stężonych roztworów).
Inne metakrylany- stosowane w wypełnieniach dentystycznych
(bis-GMA, UDMA, HEMA TEGDMA : tworzą polimery usieciowane).
Nazwa
POLIAMIDY (PA)
Wzór
-[NH-(CH2)5-CO]n- - PA6
-[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n- - PA66
Właściwości
Termoplastyczne. Duża twardość, sztywność, wytrzymałość. Niski wspł. tarcia. Duża odporność na ścieranie. Dobra przetwarzalność. Rozpuszczalne w: HCOOH, H2SO4, HCl, fenolach, aminach. Odporna na oleje, paliwa, słabe roztwory zasadowe, estry i ketony.
Zastosowanie
Elementy maszyn i pojazdów. Płyty ślizgowe. Listwy zębate. Uszczelki. Łożyska ślizgowe.
Koła zębate i łańcuchowe. Liny, sieci rybackie i siatki ochronne.
Włókna PA – pierwsze w historii włókno syntetyczne: nylon. Jest lekki, wytrzymały, odporny na gniecenie i bardzo łatwo się pierze i szybko wysycha. Włókno elastyczne.
Zastosowanie: dywany, tkaniny, rajstopy, skarpety, kostiumy kąpielowe, koszule, ubrania, spadochrony, pasy ratunkowe i bezpieczeństwa, sieci rybackie, liny, taśmy transportowe, węże strażackie.
Poliamidy aromatyczne (aramidy)
-[HN-C6H4-NH-CO-C6H4-CO]n-
Ogromnie wytrzymałe. Przy tej samej masie 5-krotnie bardziej wytrzymałe niż stal.
Niepalny. Nieprzewodzący oraz odporny na zużycie.
Zastosowanie: kamizelki kuloodporne, warstwy zabezpieczające w ubraniach dla strażaków, lotników, kierowców rajdowych i astronautów, pręty, z których konstruuje się maszty jachtów, kije narciarski i elementy wymagające dużej odporności mechanicznej, a także laminaty.
Nazwa
POLIWĘGLANY (PC)
Wzór
-[O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-CO]n-
Właściwości
Termoplasty. Wysoka odporność termiczna, duża odporność na działanie atmosferyczne i światło, dobra stabilność wymiarów, dobra udarność, zachowują elastyczność do 100oC.
Są przezroczyste, 85% przepuszczalności światła. Rozpuszczają się w średnio polarnych rozpuszczalnikach, nie rozpuszczają się w silnie polarnych lub niepolarnych. Są dobrymi dielektrykami. Poliwęglan jest tworzywem kowalnym.
Zastosowanie
Płyty, osłony np. reflektorów w samochodach, hełmy ochronne. Materiały konstrukcyjne.
Okulary, soczewki. Protezy. Pamięci optyczne tj. CD, CD-ROM, DVD. Armatura w przemyśle spożywczym. AGD. Butelki do odczynników, dla niemowląt, pojemniki na krew.
PRZYKŁADY POLIMERÓW USIECIOWANYCH (DUROPLASTÓW I ELASTOMERÓW)
Nazwa
POLIURETANY (PU)
Wzór
-[R2-O-CO-NH-R1-NH-CO-O]n-
Właściwości
Termoplasty, duroplasty, elastomery. Odporność na działanie wody, czynników atmosferycznych. Bardzo dobra odporność na oleje, smary, rozpuszczalniki organiczne, rozcieńczone kwasy i zasady. Odporność mechaniczna. Odporność na ścieranie, pranie.
Zastosowanie
Przemysł meblarski i samochodowy: gąbki tapicerskie, i materacowe, sztywne pianki do zderzaków, elementów wystroju i amortyzatorów.
Przemysł obuwniczy i tekstylny: tkaniny ociepleniowe, podeszwy, włókna.
Gąbki do kąpieli, pumeks, materiały izolacyjne, sztuczna skóra, kity uszczelniające, spoiwa i kleje, powłoki ochronne, lakiery.
Nazwa
KAUCZUKI
Wzór
CH2=CH-CH=CH2 -[CH2-CH=CH-CH2]n- polibutadien CH2=C(CH3)-CH=CH2 -[CH2-C(CH3)=CH-CH2]n- poliizopren
Właściwości
Izomery cis są elastyczne, izomery trans bardzo twarde (nieelastyczne).
Kauczuk naturalny- poliizopren (forma cis).
Usieciowane kauczuki powstają w procesie wulkanizacji.
Zastosowanie
Opony samochodowe, techniczne wyroby gumowe. Taśmy transportowe, klejące. Węże gumowe, wykładziny podłogowe, kable, elastyczne liny, obuwie, farby lateksowe.
Nazwa
NIENASYCONE ŻYWICE POLIESTROWE
Wzór
-[O-CH2-CH2-O-CO-CH=CH-CO]n- żywica (monomer)
Właściwości
Składają się z nienasyconych poliestrów (produktu polikondensacji kwasów dikarboksylowych nasyconych, nienasyconych i glikolu) oraz monomeru sieciującego, którym jest styren. Zwykle są wzmacniane np. włóknem szklanym.
Proces sieciowania zachodzi w temperaturze pokojowej i polega na polimeryzacji wiązań podwójnych występujących w składnikach żywicy.
^^^OOC-ĈH-CH-COO^^^'^^^OOC-CH-ĈH-COO^^^
| |
^^^OOC-CH=CH-COO^^^ + CH2=CH-C6H5 → (CH2-CH-C6H5)n (CH2-CH-C6H5)m
| |
usieciowany polimer ^^^OOC-CH-CH-COO^^^'^^^OOC-CH-CH-COO^^^
Zastosowanie
Służą m.in. do otrzymywania laminatów.
Składniki kitów, szpachli, klejów, mieszanek do formowania wytłoczek i mieszanek, z których formuje się elementy galanterii przez sieciowanie w formach. Sprzęt sportowy, elementy wyposażenia samochodów.
Nazwa
ŻYWICE EPOKSYDOWE
Wzór
żywica (monomer)
Właściwości
Doskonała przyczepność niemalże do wszystkich tworzyw, zwłaszcza do metali. Dobre właściwości mechaniczne i elektryczne. Odporność na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych.
OH OH
| |
^^^CH2-CH-CH2-N-CH2-CH-CH2^^^
|
^^^CH2-CH-CH2 + H2N-R-NH2 → R usieciowany polimer
\O/ |
^^^CH2-CH-CH2-N-CH2-CH-CH2^^^
| |
OH OH
Zastosowanie
W postaci lenaj (do odlewów i impregnacji, hermetyzacji elementów urządzeń elektrotechnicznych itp.) laminatów na podłożu włókien szklanych, do produkcji klejów do łączenia metali oraz do produkcji lakierów antykorozyjnych i izolacyjnych.
Nazwa
ŻYWICE FENOLOWO-FORMALDEHYDOWE (FENOPLASTY)
Wzór
Nowolak
Właściwości
Sztywne, niepalne, nietopliwe, nierozpuszczalne. Właściwości elektroizolacyjne, słaba przewodność ciepła oraz względnie duża odporność chemiczna.
Podczas podgrzewania nowolak przechodzi przez 3 fazy:
Rezol – topliwy rozpuszczalny
Rezitol – faza pośrednia
Rezit – nietopliwy i nierozpuszczalny
Zastosowanie
Elektrotechnika (izolacje), laminaty, powłoki lakiernicze, kleje do drewna i spoiwa do kompozytów drewnianych, spoiwa materiałów ściernych, żywice odlewnicze, galanteria, dodatki do lakierów, klejów, kitów, spoiw zwłaszcza do laminatów.