Rok Akademicki
|
LABORATORIUM IN. MATERIAÓW |
|||
Nr wiczenia 1 |
Temat: Rozpoznawanie gatunków tworzyw sztucznych. |
|||
Wydzia: Mechaniczny Kierunek: Grupa: |
|
|||
Data
|
Ocena |
Data zaliczenia wiczenia |
Podpis |
|
|
|
|
|
|
CZ TEORETYCZNA WICZENIA NR 1.
wiczenie, które mamy przeprowadzi ma na celu zapoznanie nas ze sposobami identyfikacji tworzyw sztucznych na podstawie kilku charakterystycznych dla nich cech takich jak: wygld wewntrzny zachowania si podczas spalania w pomieniu palnika ocena jakociowa produktów otrzymanych w wyniku rozkadu spalanego tworzywa itp.
W tym celu ocenia si wygld zewntrzny próbki, czyli barwa lub jej brak, przezroczysto lub mat, przewiecanie, sposób formowania, charakter ksztatu (proszek, pastylki, kawaki). Na podstawie bada organoleptycznych moemy ustali zapach, odgos wydawany przy upuszczeniu na tward powierzchni, twardo, itp.
Moemy dokonywa identyfikacji na podstawie zachowywania si próbki podczas praenia w rurce szklanej z ograniczonym dostpem powietrza.
Moemy zaobserwowa jak zachowuje si próbka ( topienie, rozkad ), lecz równie umoliwia nam okrelenie odczynu powstajcych podczas praenia gazów równie ich zapachu.
Innym sposobem jest obserwacja zachowania si w otwartym pomieniu ( pali si lub nie, rodzaj pomienia, jego barwa, szybko przebiegu procesu spalania si próbki, zapach próbki po zgaszeniu, itd.).
Uzupeniajcym badaniem moe by zachowanie si tworzywa wobec rozpuszczalników organicznych i wody na zimno i na gorco (rozpuszczenie, pcznienie, elowanie ).
Przykadowe zestawienie waciwoci kilku znanych tworzyw.
Tworzywo |
Palno |
Zachowaniepo wyjciu z pomienia |
Wygld pomienia |
Pozostaoci po spaleniu |
Zapach |
PCV |
maa |
tak |
óty |
miknie |
HCl |
PS |
dua |
nie |
óto-pom |
miknie nadtapia si |
hiacynt sabo guma |
PE |
dua |
nie |
óto-niebieski |
topi si |
palona parafina |
PLEKSI |
rednia |
nie |
niebieskawy |
miknie |
owocow kwiatowy |
TEFLON |
b. maa |
tak |
lekko-óty |
rozsypuje si |
Hf |
NYLON |
rednia |
tak |
biao-niebieskawy |
topi si |
palony róg |
TW. FENOLOWE |
maa |
tak |
óty |
gbokie zwglanie |
fenol |
CZ PRAKTYCZNA WICZENIA NR 1.
Przed wiczeniem otrzymalimy do zbadania trzy próbki tworzyw.
Po zakoczeniu bada opisanych w czci teoretycznej moglimy okreli z jakimi materiaami mamy do czynienia. Byy to: ywica epoksydowa, polichlorek winylu i polistyren. Poniej umieszczone s krótkie charakterystyki tych tworzyw, waciwoci, zastosowania, obróbka itp.
ywica epoksydowa:
Zostaa odkryta w Szwajcarii, produkowana jest z epichlorohydryny i dwufenolu.
Utwardzana jest po dodaniu utwardzaczy na gorco lub na zimno.
Punkty sieciowania powstaj przez wbudowanie utwardzacza lub poprzez reakcj grup epoksydowych midzy sob lub z grup OH z ssiedniej makroczsteczki.
W procesie tym nie powstaj maoczsteczkowe produkty uboczne.
Waciwoci:
Dobra przyczepno do wielu rónych materiaów, dobre wasnoci dielektryczne, dua praca uderzenia, odporna na wilgo i korozj.
Zastosowania:
Moemy podzieli je na trzy grupy:
Jako lakiery s twarde, ale równoczenie rozcigliwe, nie maj zapachu i barwy.
Lakierowane nimi blachy mog by gboko cignione, lakiery te stosuje si jako wewntrzn warstw ochronn metalowych opakowa ywnoci.
Jako kleje wietnie cz blachy lekkich stopów, a otrzymana skleina jest wytrzymalsza na cinanie ni poczenie nitowane. Z tego wzgldu stosuje si je do klejenia ram rowerów i skuterów, w elektrotechnice do klejenia komutatorów oraz w przemyle lotniczym.
Jako lane ywice stosuje si je gównie w elektrotechnice do zalewania kondensatorów, cewek, izolatorów itd., jak równie do wyrobu laminatów a nawet szka odpornego na dziaanie zasad. Ze wzgldu na ich przyczepno do formy istnieje konieczno stosowania rodków rozdzielajcych typu: silikon, teflon.
Polistyren (winylobenzen)
Otrzymywany technicznie z benzenu i etylenu, jest bezbarwn ciecz zblion do zapachu benzenu, dc do polimeryzacji w temperaturze pokojowej pod dziaaniem wiata a jeszcze silniej po ogrzaniu. Moe by polimeryzowany dwoma metodami:
Polimeryzacja w masie, w wyniku której otrzymujemy przezroczysty kruchy materia rozdrabniany na ziarna, który moe by formowany wtryskowo w temperaturze 150÷170°C. Ze wzgldu na bardzo may wspóczynnik strat dielektrycznych stosowany jest w elektronice i technice wysokich czstotliwoci.
Przy okoo 70°C nastpuje miknienie.
Z polistyrenu moemy wytwarza foli o gruboci 0.02 do 0.15 mm, gitk i odporn na rozdarcie stosowan jako izolacja przewodów elektrycznych i dielektryk (styrofleks)
Polimeryzacja emulsyjna, w wyniku której otrzymany polistyren jest wytrzymalszy mechanicznie i mniej jednolity w kolorze. Charakteryzuje si wiksz odpornoci na uderzenie, jest odporny na alkohole, oleje, zasady oraz kwasy (z wyjtkiem azotowego). Polistyren nie jest odporny na rozpuszczalniki organiczne zapala si agodnie dajc pomie z du zawartoci sadzy.
Zastosowania:
Ze wzgldu na dobre wasnoci, atwo formowania wtryskowego moliwo formowania plastycznego powyej 70°C i nisk cen, polistyren jest jednym z najczciej stosowanych tworzyw sztucznych. Stosowa go mona do wytwarzania takich wyrobów jak: nakrtki tub, obsadki piór, zabawki, szczotki, obudowy sprztu AGD, sztuce, wewntrzne okadziny lodówek, korpusy cewek, cokoy lamp, listwy zaciskowe, folie izolacyjne, uchwyty narzdzi itp.
Polichlorek winylu (PCW)
Monomer chlorku winylu kondensuje w temperaturze -14°C w przezroczyst ciecz,
a uzyskiwany jest technicznie np. przez katalityczn syntez kwasu solnego z acetylenem ( pod cinieniem ), który polimeryzuje w postaci emulsji w cieczy. Zasadniczy wpyw na stopie polimeryzacji i wasnoci PCW ma temperatura.
PCW miknie w temperaturze ok. 80°C, ale formowa go mona dopiero w temperaturach przy których zaczyna si rozkad z wydzieleniem HCl.
Proszek przerabia si w temperaturze ok. 170°C na plastyczne krki, z których w tej samej temperaturze przy wysokim cinieniu, poprzez prasowanie, wyciskanie, walcowanie wytwarza si pyty, ksztatki, rury, prty i folie.
PCW powinien by przetrzymywany w tej temperaturze w jak najkrótszym czasie, aby zapobiec jego rozkadowi.
Ze wzgldu na obecno tzw. plastyfikatorów PCW dzielimy na dwie gówne odmiany:
twardy -nie zawierajcy plastyfikatorów (zmikczaczy),w temperaturze pokojowej twarde i mao spryste, przy niszej temperaturze kruszej, dobrze nadaje si
do klejenia i spawania, pali si powierzchniowo i szybko ganie,
odporny na kwasy, zasady, alkohole, oleje mineralne i benzyn.Pod dziaaniem benzenu, estrów i eteru ulega spcznieniu.
Zastosowanie:
- w przemyle chemicznym - do rur i wykadzin zbiorników, jako izolator, do obudów akumulatorów, powok, py gramofonowych, gboko toczonych na gorco - naczy odpornych na oleje i tuszcze, folii rozciganych wzdu na tamy klejce
i magnetofonowe.
Kopolimery:
astralon - kopolimer PCW z dodatkiem 20% akrylanu metylu, jako szko organiczne podobny do pleksiglasu, posiadajcy zdolno przepuszczania
i odporno na dziaanie wiata (nie óknie).Stosuje si go do wyrobu szyb pojazdów, naczy, opakowa, materiaów krelarskich.
mikki - zawierajcy plastyfikatory, czyli rodki spczajce, nie mogce zmienia wasnoci w zakresie temperatur pracy, (np. estry olejopodobne).Proszek PCW
miesza si w temperaturze pokojowej z pynnym plastyfikatorem, otrzymujc mieszanin, która po ugniataniu w mieszalnikach walcowych jest nastpnie formowana walcowaniem lub wyciskaniem na folie lub rury.
Wraz ze wzrostem zawartoci plastyfikatora (20÷50 %) obnia si temperatura miknienia lub zeszklenia, a materia uzyskuje wasnoci podobne do mikkiej skóry i niewielk sprysto.
Dziki plastyfikatorom rozkad i wydzielenie HCL odbywa si w wyszych temperaturach, ale dusze ogrzewanie powyej 70°C powoduje wzrost kruchoci.
Chemiczna odporno tego tworzywa jest gorsza ni twardego PCW i jego polimerów.
Zastosowania:
- folie na zasony, ceraty, torby, opakowania, we do wody, natryskiwana izolacja przewodów elektrycznych, wykadzina porczy schodów, podeszwy butów, wykadziny podogowe, niektóre elementy codziennego uytku, zabawki
i pojemniki.