Tworzywo sztuczne- umowna nazwa materiału, którego podstawowym składnikiem jest polimer( związek wielkocząsteczkowy otrzymywany metodami chemicznymi). Zbudowany jest także z innych substancji chemicznych, których zadaniem jest modyfikacja właściwości fizycznych tworzywa.

Zalety tworzyw:

-łatwość formowania wyrobów o skomplikowanym kształcie, a także o estetycznym wyglądzie(połysk, barwa, przezroczystość)

-duża odporność chemiczna

-dobre właściwości mechaniczne i elektryczne

-mała gęstość

Wady:

-niższa w porównaniu z metalami wytrzymałość mechaniczna, twardość i sztywność

-płynięcie pod obciążeniem

-większość własności jest zależna od temperatury i czasu

-niska odporność cieplna

Modyfikacja(zmiana właściwości):

-chemiczna-reakcje chemiczne na polimerach

-fizyczna- mieszanie polimerów z innymi dodatkami. Poprzez modyfikację fizyczną tworzy się kompozyty materiałowe

Postacie handlowe tworzyw sztucznych:

-tłoczywa

-folie

-laminaty

-żywice

-półfabrykaty

Zastosowanie:

-tworzywa konstrukcyjne

-materiały powłokowe

-spoiwa

-kleje i kity

-apretury(uszlachetnianie, wykańczanie materiału nadające mu nowych lub lepszych cech i właściwości podnoszących ich właściwości użytkowe. Apreturowanie stosuje się przede wszystkim w stosunku do tkanin i skór ale też do papieru a nawet drewna.)

-włókna syntetyczne

Polimery:

-makromolekuły

-podstawową jednostką łańcucha jest mer

Kształt łańcucha polimeru:

-struktura zygzakowata, helikalna: pojedyncze wiązania w łańcuchu są zdolne do obrotu i zginania się w 3 kierunkach (polimery krystaliczne, np. PE)

-struktura globularna- zagięcia, skręcenia i zawinięcia łańcucha polimerowego prowadzą do rozległego jego splatania się („spaghetti”)- takie zachowanie może wpływać na jego właściwości fizyczne i cieplne

Stopień krystaliczności- udział fazy krystalicznej w całkowitej objętości próbki polimerowej

Sprężystość- odkształcenia zachodzą natychmiast po pojawieniu się obciążenia ( całkowite odkształcenie występuje bezpośrednio po pojawieniu się naprężeń i zanika całkowicie po ustąpieniu obciążenia)

Lepkość- odkształcenie nie zachodzi natychmiast, jest opóżnione w stosunku do naprężeń, wymiary nie powracają do stanu początkowego

Metoda doświadczalna wyznaczania relaksacji naprężeń w materiałach lepkosprężystych:

Próbka zostaje wydłużona tak, aby odkształcenia przyjęły określoną wartość ε₀, a następnie obserwuje się zmiana naprężeń w próbce w funkcji czasu

Własności mechaniczne polimerów:

-określane przy pomocy następujących parametrów: moduł Younga E, wytrzymałość na rozciąganie Rm, twardość

-są wrażliwe na warunki badań: wielkość odkształceń oraz prędkość odkształcania, temperaturę, środowisko chemiczne