Trzy typy polireakcji:

Polimeryzacja-proces zachodzący bez wydzielania produktów ubocznych i bez przegrupowania atomów lub grup atomów

Poliaddycja-proces zachodzący bez wydzielania produktów ubocznych jednak z przegrupowaniem atomów

Polikondensacja-proces zachodzący z wydzieleniem produktów ubocznych (H2O)

Tw.cząsteczkowe otrzymuje się z polireakcji ze zw. małocząsteczkowych zwanych monomerami. Monomery łączą się podczas reakcji w monomery z przedrostkiem poli-.. Jeśli jest więcej niż dwa monomery to jest kopolimeryzacja SIECIOWANIE PRZESTRZENNE- ŁĄCZENIE SIĘ W POPRZEK.

STRUKTURA CZĄSTECZKOWA

• Łączenie się monomerów w makrocząsteczkę

• Połączenie głowa do ogona

• Połączenie głowa do głowy

Podstawniki- coś do podstawiania zamiast wodoru.

Trzy rodzaje konfiguracji:

1. izoaktyczna- wszystkie podstawniki znajdują się po tej samej stronie płaszczyzny (poł. Głowa ogon)

2. syndiotaktyczna - podstawniki znajdują się na przemian po obu stronach płaszczyzny (głowa-głowa)

3. ataktyczną- podstawniki rozmieszczone są względem płaszczyzny nieregularnie (przypadkowo)

Rozróżnia się następujące postacie konformacyjne:

• liniową i globularną w obszarach bezpostaciowych oraz w stanie stopionym lub rozpuszczonym

• rektalną, lamelarną i heliksoidalną w obszarach krystalicznych

• cykliczną w niektórych rodzajach silikonów

POLARNOŚĆ-w cząsteczkach różnoatomowych zachodzi przesunięcie i wtedy cząsteczki takie wykazują polarność .Polarność jest tym większa im punkty ciężkości ładunków + i - są bardziej oddalone od środka rozpatrywanych grup atomów POLARNOŚĆ wyraża się zazwyczaj momentem dipolarny.

Stała dielektryczna jest tym większa im tworzywa bardziej polarne. STRATNOŚĆ DIELEKTRYCZNA- tym większa im większa jest pojemność wg (sigma)

Tg(sigma) jest miarą strat przepływającego prądu w postaci energii.

CZYM SIĘ RÓŻNIĄ POLARNE I NIEPOLARNE- polarne można zgrzewać a nie…. -nie można

MaSA CZĄSTECZKOWA-

MASA CZĄSTECZKOWA

P=M/M_m

P- stopień polimeryzacji

2

Mn- wyzn. Metodę osmometryczną opiera się na ważności Mw- met. Rozproszenia światła MATERIAŁY TE WYMAGAJĄ DUŻEJ ILOŚCI TWORZYWA- aby sporządzać roztwory , potrzeba małejk ilości materiału i nie musi to być roztwór.

Stopień polimeryzacji - ile jest tych segmentów powtarzających się?

Prepolimer- masa cząsteczkowa 6-8 tyś- nie przechodzi w ciało stałe. Lepkość - jest proporcjonalna do czasu przejścia

KRYSTALICZNOŚĆ- Termoplasty(nie sieciujące) nie polarne, o dużej regularności i symetrii, niezabudowanych nadmiernie łańcuchach w odpowiednich warunkach wykazują zdolność do równoległego rozkładania się ogniw na dużej długości, co umożliwia powstawanie sieci krystalicznej MATERIAŁ BEZPOSTACIOWY LUB AMORFICZNY NIE JEST KRYSTALICZNY(częśćiowo 30-40%) Stopien krystaliczności=Mkrystal./Mcałkow.

Krystalizacja jest procesem odwracalnym. Konsekwencje mateiału krystalicznego: 1-mają lepsze właściwości-są twardsze 2- mat. Nieprzezroczysty(nie przepuszcza światła 3- mat. Przeświecalny {przepuszcza świaatło rozproszone)

Przy małej prędkości chłodzenia otrzymujemy duży stopień krystalizacji. Stopień krystaliczności wpływa: 1-twardośc 2- odpornośc na ścieranie 3-gęstość 4-wytrzymałośc 5-moduł sprężystości 6-zmniejsza się rozszerzalnośc cieplna 7-przeświecalnośc 8-chłonnośc wody 9-pęcznienie pod wpływem chemikaliów 10- wydłużalność 11- wytrzymałość zmęczeniowa(odporność na obciązenia psychiczne 12-udarność(wytrzym na uderzenia) SIECIOWANIE( makrocząsteczki łączą się w poprzek) proces nieodwracalny. Sieciowaniu mogą podlegać naczynia kauczukopodobne i wtedy proces zazwyczaj nazywa się wulkanizacją lub materiały konstrukcyjne i wtedy proces nazywamy utwardzaniem. DLACZEGO KAUCZUKU WULKANICZNEGO NIE DA SIĘ W STANIE CIEKŁYM ROZERWAĆ DO STANU STAŁEGO - stopień wulkanizacji reguluje się dodatkiem siarki , Kauczuk posiada właściwości unikalne. Pętla histerezji mechanicznej

Dobrykauczuk ma jak największą pętlę histerezji to jest związane z tłumieniem nadmiernego dźwięku. TE KTÓRE SIĘ WULKANIZUJĄ - NIGDY NIE SĄ SIECIOWANE DO KOŃCA.

Zwiększona temp. Zwiększa sieciowanie. Im wyższa temp. Lepsze wł. Mechaniczne ale gdy przekroczymy granicę spadają wł. Mechaniczne.

Stany fizyczne

Stan wysokoelastyczny

Stan wymuszonej elastyczności

Stan wysokoelastyczny 1-wydmuchiwanie butelek 2- termoformowanie

Tworzywa wielkocząsteczkowe: 1)Plastomery a)termoplasty(tw. Konstrukcyjne, niesieciujące, liniowe

1aI-bezpostaciowe 1aII-krystaliczne

b) duroplasty(sieciują , mat. Twarde)

1bI- termoutwardzalne 1bII- chemoutwardzalne

ŚRODKI MODYFIKUJĄCE:

NAPEŁNIACZE(mączka drzewna, talk, kreda, włokna szklanei plastikowe, sadza, skrawki papieru) 2-NOŚNIKI(włókna, wstęgi, koła zębate, płytki, tkaniny) 3- ZMIĘKCZACZE- obniżają niezbędną temperaturę kształtowania wyrobów i poprawiają trwale ich elastyczność, udarność i odporność na niskie temperatury, ale zmniejszają ich wytrzymałość mechaniczną i odporność cieplną. Cząsteczki zmiękczacza wnikają między łańcuchy i oddalają je od siebie- w wynku tego zwiększa się ruchliwość makrocząsteczek i obniża się temp, zeszklenia. 4- STABILIZATORY- ( mają za zadanie uodparnianie tworzywa na degradacje lub destrukcję, zachodzą pod wpływem: ogrzewania , ścinania, nadpromieniowania, formowania i też użytkowania) 5- ŚRODKI SMARUJĄCE - woski, sole cynkowe - zmniejszają lepkość tworzywa w stanie stopiony w skutek zmniejszenia tarcia międzycząsteczkowego i zmniejszają przyczepność do ciała stałego. 6- ŚRODKI BARWIĄCE- - minerały, zw. mineralne nieorganiczne wyst. W postaci proszków talkopodobnych (talk, sole kadmusożółte, biel cynkowa) 7- OPÓŹNIACZE PALENIA(ANTYPIRENY) - mat. Niepalne IndekOI(tlenowy - min 28 ( zaw. Tlen przy której materiał się nie pali. 8- SRODKI ANTYSTATYCZNE- zmniejszają liczbę ładunków na pow. Wyrobu- Absorbcja pary wodnej z powietrza 9- POROFORY LUB ŚRODKI SPIENIAJĄCE - sub. Rozkładające się w podwyższonej temp. Z wydzieleniem gazu(obojętnego CO2 lub gazu) POROFONY- i nukleanty(ś®. Który ma niskie napięcie powierzchniowe. POROFONY- -obniża napięcie powierzchniowe- spienione tworzywo lub gaz spieniony

KAUCZUK 10- elastomery sieciujące na gorąco( wulkanizujące kauczuk butadienowostyrenowy SBR-KAUCZUK kopolimer butadienu i styrenu. W porównaniu z kauczukiem naturalnym wykazuje większą odporność na ścieranie oraz odporność chemiczną, natomiast mniejszą mrozoodporność (-30˚C dla SBR, -60˚C dla IR) podkładki , uszczelki -kauczuk izoprenowy- IR. Jest to polimer o dużej polidyspersji ze średnią masą cząsteczkową około 5-10⁵. Kauczuk naturalny w porównaniu z innymi kauczukami wykazuje najniższą temperaturę zeszklenia -60* (mrozoodporność)(poza kauczukami silikonowymi) oraz najwyższą sprężystość i wytrzymałość (poza elastomerami poliuretanowymi). Jako związek niepolarny IR jest nieodporny na ciecze hydrofobowe (np. oleje mineralne, benzynę itp.)przy zw. ok. 0,3% siarkiotrzymujemy gumę-kauczuk butylowy IIR jest kopolimerem izobutylenu z niewielkimi ilościami izoprenu (1-2%), dzięki czemu jest tylko nieznacznie nienasyconym związkiem i przez to wykazuje dużą odporność na starzenie (tlen, ozon, ciepło) i małą odporność na pełzanie. Odporność termiczna IIR (ok. 115˚C) jest wyższa niż odporność termiczna SBR czy IR. Kauczuk butylowy, jako materiał niepolarny, jest odporny na rozpuszczalniki polarne oraz stężone kwasy. Po zwulkanizowaniu odznacza się dużą odpornością na przenikanie gazów (stosowany do wyrobu dętek). Kauczuk butylowy niepolarny wykazuje dość dobre własności dielektryczne. -kauczuk nitrylowy NBR dobra odporność termiczna NBR jest zbliżona do odporności IIR. Odporny na działanie benzyny i oleju Kauczuk nitrylowy jako materiał polarny charakteryzuje się dużą odpornością na działanie węglowodorów alifatycznych oraz kwasów i soli. Modyfikowany żywicą fenolową NBR jest odporny na działanie gorącej wody. Jako materiał polarny jest złym dielektrykiem i wykazuje mały opór elektryczny.(pasek napędu rozrodu, wspomaganie kierownicy

KAUCZUKI NIE WULKANIZUJĄCE( TERMOPLASTYCZNE, NIESIECIUJĄCE)

-poliuretany PUR. Mogą być eksploatowane w szerokim zakresie temperatur (od 30 do110˚C). Charakteryzują się wyjątkowo dużą odpornością chemiczną i odpornością na działanie czynników atmosferycznych. Poliuretany liniowe mają własności termoplastyczne, można więc przetwarzać je w postaci zgranulowanej metodą wtrysku na wyroby o wyjątkowo dużej wytrzymałości (do 35 Mpa) przy znacznej wydłużalności (do 700%). W ten sposób otrzymywane paski zębate, sprzęgła itp. odznaczają się małą ścieralnością oraz dużą wytrzymałością na rozdzieranie.(PODESZWY BUTÓW, BUTY NARCIARSKIE. Sieciują na gorącą pianki poliuretanowe sieciują na zimno

-silikony SI (sieciują na zimo) otrzymuje się przez poliaddycję lub polikondensację różnych składników. Wykazują one dużą odporność chemiczną i na starzenie, dobre wł. dielektryczne, dużą przewodność cieplną. W postaci ciekłej znajdują zastosowanie jako środki smarujące do impregnacji wodoodpornej. W łąncuchu nie ma węgla.temp. użytkowania -80-190˚CB. Silne właściwości mechaniczne ( kleje silikonowe sieciują pod wpływem wody na zimno. Mogą być wyrobem jak i klejem.

PLASTOMERY TERMOPLASTYCZNE:

BEZPOSTACIOWE-poli (chlorek winylu) PVC (PCW ?) MAT. NAJTAŃSZY PRZETW. W NAJWIĘKSZYM WYMIARZE jest tworzywem sprężystym o temp rozkładu zbliżonej do temp płynięcia co utrudnia przetwórstwo. Temp. Rozkładu jest mniejsza od temp. topnienia Wadą jest niska temp zeszklenia ok.85˚C, wysoka temp kruchości ok.10˚C. w temp nieznacznie niższej od pokojowej jest materiałem kruchym. Jako tworzywo polarne jest słabym dielektrykiem. Przetwarza się przez wytłaczanie (powłoki na kablach), odlewanie, powlekanie, prasowanie.Duża odp. Chemiczna, dodatek zmiękczacza obniża temp. Kruchości W akumulatorach motocyklowych, obrudy medycyna- to transfuzji krwi, kroplówki -PVC medyczne PVC (PCW ?) z dodatkiem stabilizatora, co utrudnia jego przetwórstwo.Stabilizator termiczny powoduje iż PVC po dłuższym nagrzewaniu staje się nierozpuszczalne.. Stabilizatory dopuszczony przez medycynę stabilizuje słabo i żle. -polistyren PS przezroczysty, kruchy, sztywny niska udarnośćMa temp kruchości najwyższą ze wszystkich stosowanych tworzyw wielkocząsteczkowych (82˚C) i dlatego w temp pokojowej jest on tworzywem kruchym, a przy uderzeniu wydaje metaliczny dźwięk. Polistyren odznacza się b.dobrymi własnościami dielektrycznymi, nieodporny na działanie kwasów utleniających, rozpuszcza się w węglowodorach, a ponadto jest podatny na korozję naprężeniową. PS przetwarza się głównie przez wtryskiwanie (opakowania, aparaty tel), wytłaczanie (folie dielektryczne) oraz rozdmuchiwanie (butelki). Stos. Do prod modeli samolotówHIPS-(POLISTYLEN WYSOKOUDAROWY) -kopolimer z butabienem , przestał się kruszyć wnętrza lodówek- folie wyroby opakowaniowe SAN - kopolimer styrenu i akrylomitylu - (polimeryzacja) Odporny na temperature i czynniki chemiczne. Podwyższona udarność. Stosowany do rur, profili, wyrobów gosp. Domowego. Radia, płyty do adapterów, galanteria domowa.

ABS - kopolimer akrylomitylu (polimeryzacja) - jest nieprzezroczysty , materiał pół-techniczny do zast. W mechanice: obudowy: telewizory, radia, komputery, skanerysuszarki do włosów -PALĄ SIĘ POMARAŃCZOWYM PŁOMIENIEM, Łatwopalny.

Pochodne cellulozy (mat. Wielkocząsteczkowe (naturalne) elluloza- cukier w drzewie tworzy się folię - celofan (nie szeleszcząca) AZOTAN CELLULOZY-CN- kiedyś zabawki, lalki piłeczki pingpongowe, klisze do aparatów, mar. Szybkopalny CA- OCTAN CELLULOZY- dobre właściwości, twardy, przezroczysty klisze rentgenowskie, i do aparatów CAB- 0ctano maślan cellulozy- przy paleniu zapach zjełczałego masła, mat. Szlachetny, wyroby galanteryjne, klamy do pasów, wykładziny samochodowe, kierownice, pokrętłą poli(metakrylan metylu) PMMA- termoplast bezpostaciowy. Tworzywo polarne. Pleksi - kierunkowskazy, szyby samolotów 3x lżejsze od szkła , nie pękają -PVAL otrzymuje się z poli(octanu winylu) przez hydrolizę rozpuszczalność w wodzie. Stosowany jest jako środek rozdzielający. Zast. Przy wyrobie kajaków i łodzi mat. Żywiczno-laminowalne -poliwęglan PC jest to materiał bezpostaciowy, o dużej przezroczystości, jednak pod wpływem promieni nadfioletowych ulega lekkiemu żółknięciu. Charakteryzuje go wysoka temp zeszklenia (ok.145˚C), niska temp kruchości (ok.103˚C), duża sprężystość, kowalność, twardość i udarność. Mat. Techniczne- wiertarki, narzędzia. Powierzchniowo pracuje źle, daje się z tego preządz włókna, kamizelki kuloodporne.PolisuflonPSV i poli tlenekfenylenu PPO Psu~ PC twardy PPO- b. mała chłodność, stos. Na trzonki narzędzi chirurgicznych bezpostaciowy stos. W mieszaninie z PS

TERMOPLASTY KRYSTALICZNE -polietyleny PE hdp - duża gęstoś lub LDPE- mała gęstość - plastomer, temp. Zeszklenia niewiele wyższa od pokojowej, krystalizuje b. szybko, LPDE- wysokociśnieniowy, torby w supermarketach, opakowania, butelki -szampony itp. HDPE- sztywny , galanteria domowa, kubełki, doniczki, koszyczki, obudowy szczotek, łatwo się rysuje, beczki, płyny do chłodnic i spryskiwaczy POM Poliformal dehyd - duży stopień krystalizacji do 80% temp. Kruch. -73* topnienia 185* , wytrzym dobra, twardość dobra, udarność praca powierzchniowa- tulejki, koła zębate, kamery video, walkmany budziki, miksery INSERT(WSTAW)- zapraska metalowa- duży materiał tworzywowy i mały kawałek mat. OUTSERT- duży element mat. I tworzymy mały mat. POLIAMID PA(nylon) Posiada dużą wytrzymałość i udarność, małą ścieralność i tarcie. Ze wzrostem grupy CH2 w stosunku do C0NH maleje wytrzymałość, chłonie wodę do 11*, odporny na kwas. Stan krystaliczny 40-50% Stosowany jest : tkaniny, jedwab, daję się prządz PET -temp. Kruch. -83* topn. 255*- przy wolnym chłodzeniu bezpostaciowy, przy szybkim krystaliczny butelki cola, karnistry, mat. technicznyPTFE -POLITETRFLUORO ETYLEN mały współcxzynnik tarcia, mat. Miękki, śliski w dotyku- patelnie, duża ścieralność b. ciężki gęstość 42,5 nie daje się przetwarzać brak skrawania DUROPLASTY TERMOUTWARDZALNE( nie można go ponownie roztopić 1- Żywica (tworzywo przed przetworzeniem)PF fenolowoforenaldehydowe 2- żywice UF mocznikiowformaldefrydowe 3-żywice MF melaninowoformaldechydowe 1 2 i 3- nie rysujące się, twarde po sieciowaniu zast. W elektrotechnice, kostki łączeniowe w gospod. Domowym, lżejsze od porcelany - odporność chemiczna i na temperaturę, trwałość kształtu DUROPLASTY CHEMOUTWAROZALNE - bez temp. Też się może odbywać utwardzanie, zaw. Podwójne wiązania 1-Labrinator -żywice poliestrowe nienasycone UP 2-klej -żywice epoksylowe EP

1 i 2 baza w kompozytach (wyrób ) i klej to wyrób met. Laminowania- kajaki, łodzie, mat. Pod wpływem jakiegoś środka utwardzacza zaczyna sieciować , reakcje egzotermiczne, sieciuje się na zimno poniżej temp. 5* nie sieciują - proksipol, dewlon

LEPKOSPRĘŻYSTOŚĆ- coś pośredniego pom. Cieczą a ciałem stałym zast, w budownictwie, w lotnictwie w turbinach silników odrzutowych- odporność mat. Na naprężenia Lepkość- opór jaki stawia ciecz podczas płynięcia /Aspekty lepkosprężystości- aspekt femonologiczny iaspekt?

Pentla histerezji magntycznej

Krzywa pełzania i krzywe ralaksacji

Stal- podczas rozciągania czas ma wpływ na ten proses

Kompozyty to tworzywa składające się z co najmniej 2 składników właściwościach różnych właściwościach w taki sposób, że ma właściwości lepsze lub nowe w porównaniu ze składnikami użytymi drobno . jest to zatem materiał zewnętrzniemonolityczny z widocznymi granicami składników Jest mieszaniną: 1- baza(osnowa), matryca lub lepiszcze 2- skł. Wzmocnienia lub zbrojenia KOMPOZYT: metalowo-metalowy, drewno, beton(cement i piach\), włókna szklane: stalowe kewlarowe, ceramika. Zast. Lotnictwo, kosmonautyka Przy sporządzaniu kom. Wyst. Symergizm(wł. Mechaniczne kompozytu są lepsze niż by to wynikało z reguły mieszanki

Włókna szklane- topi się szkło , nawija się na wałki, w nici szklanej nie ma skręcania- roving

wip.siek.net - 1 -

---