CECHY | WŁAŚCIWOŚCI | ZASTOSOWANIE | ODMIANY |
---|---|---|---|
PPS – POLI(SIARCZEK) FENYLENU | |||
polimer o częściowo rozgałęzionym łańcuchu (krystalizuje) PPS w stosunku do poliwęglanu (PC) ma większą: wytrzymałość na zginanie, twardość i moduł sprężystości, natomiast jego udarność jest mniejsza, która jednak nie zmienia się w zakresie 140 ÷180 ºC. w atmosferze tlenu lub azotu nie obserwuje się ubytku masy |
Dobre własności mechaniczne Mały skurcz (0,2-0,3%), ale duży skurcz wtórny Mała stabilność wymiarowa –z podwyższeniem temperatury zwiększa się wydłużenie (dodatek włókna szklanego stabilizuje wydłużenie w zakresie od -40 ºC do + 260 ºC) Jest trudno palny Ma małą chłonność wody |
W przemyśle chemicznym na korpusy, wirniki pomp, elementy kompresorów W przemyśle samochodowym na części gaźników, elementy układu ogrzewania, korpusy lamp halogenowych, elementy układu zapłonowego W przemyśle elektrotechnicznym do produkcji wtyczek, przełączników, przekaźników |
|
POLIMERY FLUOROWĘGLOWE (polimery fluorowe lub poliolefiny fluorowane) | |||
PTFE •stanowi 90 % produkcji tej grupy tworzyw i ma największe znaczenie techniczne •charakteryzuje się doskonałą odpornością chemiczną, dobrą odpornością cieplną (niepalny), •nie jest odporny na pełzanie (płynie na zimno pod niedużym obciążeniem, •Wadą jest trudne i skomplikowane przetwórstwo |
Znakomita odporność chemiczna na wszelkie chemikalia porównywalna z metalami szlachetnymi Dobra odporność cieplna Dobre właściwości ślizgowe (m=0,05 ÷0,09 na sucho po stali) Mała odporność na zużycie tribologiczne Stosunkowo trudne przetwórstwo i utylizacja odpadów |
W przemyśle chemicznym na części narażone na działanie substancji agresywnych, filtry W przemyśle motoryzacyjnym (kompozyty PTFE) na łożyska (np. w układach kierowniczych, w zawieszeniach) i na uszczelnienia techniczne (np. w układach hamulcowych) W przemyśle elektrotechnicznym do izolacji kabli wysokiej częstotliwości, koszulki izolacyjne Powłoki antyadhezyjne (naczynia) |
PolitetrafluoroetylenPTFE -[CF2-CF2]n- PolichlorotrifluoroetylenPCTFE -[CF2-CFCl]n- Poli(fluorek winylu)PVF -[CF2-CHF]n- Poli(fluorek winylidenu)PVDF -[CH2-CF2]n- |
PI - POLIIMIDY | |||
PI stanowią dużą grupę polimerów termostabilnych o właściwościach zarówno polimerów termoplastycznych (amorficznych), jak i chemoutwardzalnych, zawierających charakterystyczne ugrupowanie imidowe: -OC-N-CO- | Dobre własności mechaniczne nawet do 300 ºC (przez miesiąc) 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 Są trudno przetwarzalne i drogie |
W przemysłach: elektrotechnicznym, lotniczym, kosmicznym, motoryzacyjnym, chemicznym, spożywczym w automatyce, medycynie, hydraulice wysokotemperaturowej W przemyśle lotniczym stosowane są jako kleje (mają dobre właściwości adhezyjne) Na części maszyn (łożyska, koła zębate, pompy, zawory powietrza i paliw, elementy systemów chłodniczych, zbiorni-ki gorącej wody, systemy wymienników ciepła Sprzęt medyczny i dentystyczny (mogą być sterylizowane) Naczynia do gorących potraw –odporne na wielokrotne mycie w zmywarkach (odporne na przebarwienia) |
Do grupy tych polimerów zalicza się: a)Poli(amido –imidy) PAI b)Poli(estro –imidy) c)poli(etero –imidy) PEI d)poli(heterocykliczne imidy) |
PEK, PEEK - POLIAKRYLOKETONY | |||
Poliakryloketony lub polieteroketony aromatyczne są polimerami termoplastycznymi zawierającymi w łańcuchu pierścienie aromatyczne połączone mostkami eterowymi –O– i ketonowymi =C=O . | Łożyska, koła zębate Osnowa do tworzenia kompozytów szklanych i węglowych Termoodporne izolacje kabli Płyty do obwodów drukowanych Folie elektrotechniczne |
Do grupy tych polimerów zalicza się: Polieteroketon PEK-grupy eterowe i ketonowe są ułożone naprzemiennie Polieteroeteroketon PEEK-na dwie grupy eterowe i przypada jedna grupa ketonowa |
|
ELASTOMERY WULKANIZUJĄCE (GUMY) | |||
Są tworzywami elastycznymi powstałymi w wyniku wulkanizacji kauczuku naturalnego lub syntetycznego. cechują się dużą odkształcalnością dochodząca do 1200%orazniewielkimmodułem sprężystości1-4 MPa. charakteryzują się pamięcią kształtu, nie topią się, nie zgrzewają i nie rozpuszczają. Mogą być spęczane i wulkanizowane na gorąco. |
Zmieniają się w szerokich granicach w zależności od rodzaju kauczuku, ilości i składu dodatków oraz warunków wulkanizacji: a)wytrzymałość gumy na rozciąganie 2-40MPa b)wydłużenie przy zerwaniu dla kauczuków:100-1000 %. c)twardość gumy: 25-95owg Shore’a (dodatek sadzy zwiększa twardość gumy). d)temperaturadługotrwałegostosowania:100-210oC e)odporność na ścieranie (bieżniki opon, gumowe uszczelnienia ruchowe) zależy od rodzaju kauczuku i napełniacza (dodatek krzemionki i sadzy o drobnych cząstkach powoduje wzrost odporności na ścieranie). f)odporność na odkształcenia trwałe (szczególnie ważne dla uszczelnień gumowych) posiadają kauczuk naturalny i niektóre kauczuki syntetyczne(zawierające sadzę o większych cząstkach). |
Do produkcji różnego rodzaju uszczelek i uszczelnień Do wyrobu różnego rodzaju zderzaków, sprężyn gumowych, amortyzatorów. Do produkcji elastycznych przewodów (węży) Elementy transmisyjne w przekładniach pasowych Opony, dętki itp. |
Kauczuk naturalny jest tworzywem pochodzenia roślinnego, pozyskiwany jest z lateksu drzew kauczukowych rosnących w klimacie tropikalnymi niektórych roślin w klimacie umiarkowanym. Lateks jest to sok drzewa kauczukowego będący wodną emulsją kauczuku wyglądem przypominający mleko. Zawiera on 30-45% substancji stałej, która zawiera około 96% węglowodoru kauczuku. Kauczuki syntetyczne są materiałami produkowanymi na drodze polimeryzacji związków organicznych. Materiały te wykazują cechy fizyczne kauczuku a różnią się od niego pod względem chemicznym. |
ELASTOMERY WULKANIZUJĄCE WYSOKOTEMPERATUROWE | |||
Kauczuk silikonowy wulkanizujący na zimno występuje w postaci kitów, past, płynu lub pianki. Jest on odporny na działanie temperatury do 200oC,a krótkotrwale do 250 oC. Utwardzenie tego kauczuku (wulkanizacja) przebiega na wskutek dodatku utwardzacza (ok. 5 %) wciągu kilkunastu godzin. Materiał ten znalazł zastosowanie jako formy do odlewania niskotopliwych metali, żywic syntetycznych i protez dentystycznych, uszczelki, izolacje elektryczne i kleje odporna na temperaturę do ceramiki, metali itd. Kauczuk silikonowy wulkanizujący na gorąco mieszanina kauczuku silikonowego z napełniaczami, pigmentami i katalizatorami, Wulkanizacja zachodzi po podgrzaniu do temperatury 120-180oC, a następnie hartowaniu w temperaturze 200-250oC przez kilkanaście godzin. Może być stosowany w temperaturze do 300oC. Materiał ten stosuje się na uszczelki, okładziny, izolacje kabli i elementów grzejnych i węże dla przemysłu spożywczego i medycyny. |
|||
POLIURETANY (PUR) | |||
Cechą charakterystyczną poliuretanów jest specyficzna segmentowa, blokowa budowa łańcucha. Makrocząsteczki składają się naprzemiennie z segmentów sztywnych i elastycznych (giętkich). Struktura i właściwości PUR zależą od udziału segmentów sztywnych i segmentów giętkich: -gdy segmentów sztywnych jest więcej niż 40% tworzą one fazę ciągłą czemu towarzyszy zwiększenie twardości polimeru, -gdy udział segmentów giętkich wynosi 60-80%, wówczas polimer jest elastyczny. |
PUR sztywne wykazują duży moduł sprężystości, wytrzymałość na zginanie i rozciąganie oraz dobrą udarność w szerokim zakresie temperatur Odporne na hydrolizę oraz działanie materiałów pędnych Wyjątkowa odporność na ścieranie Dobre właściwości termoizolacyjne (pianki) |
W przemyśle obuwniczym - obuwie sportowe, podeszwy W przemyśle meblowym –w formie tworzyw piankowych, elastycznych i sztywnych W przemyśle maszynowym: łożyska ślizgowe, koła zębate, rolki przenośników, pokrycia sit wibracyjnych do rozdziału minerałów (przeciw zużywaniu ściernemu), |
|
DUROPLASTY -POLIMERY CHEMO-I TERMOUTWARDZALNE | |||
Mają reaktywne ugrupowania w makrocząsteczce i w obecności czynników sieciujących (utwardzaczy) i/lub temperatury ulegają reakcji chemicznej sieciowania, w wyniku której tworzy się struktura przestrzennie usieciowana. Po takim usieciowaniu (utwardzeniu) duroplasty są nietopliwe i nie rozpuszczalne. Ich ponowne przetwarzanie nie jest możliwe. Ogrzewanie duroplastów nie powoduje ich topnienia (tylko nieznacznie miękną), a przekroczenie temperatury dopuszczalnej prowadzi do destrukcji. |
|||
ŻYWICE EPOKSYDOWE (EP) | |||
Oligomeryczne związki zawierające co najmniej dwie grupy epoksydowe (oksiranowe). W makrocząsteczce są dwa rodzaje grup reaktywnych: grupy epoksydowe i grupy wodorotlenowe. |
Doskonała przyczepność do większości materiałów Duża wytrzymałość mechaniczna (na ściskanie i rozciąganie) Bardzo dobra odporność na starzenie (UV, woda, czynniki chemiczne) Dobre właściwości dielektryczne |
W elektrotechnice –jako izolatory W elektronice –laminaty foliowane miedzią na obwody drukowane (17% produkcji EP) W przemyśle lotniczym –specjalne kompozyty i kleje konstrukcyjne) Powłoki z EP (ok. 60%) -używane w różnych dziedzinach (np. w przemyśle spożywczym) |
Do utwardzania żywic epoksydowych stosuje się: aminy (I-, II-i III-rzędowe), kwasy karboksylowe, difenole, bezwodniki, kwasy i zasady typu Lewisa Wybór utwardzacza zależy od warunków, tj. od temperatury utwardzania. Utwardzanie w temperaturze pokojowej (na zimno) -aminy alifatyczne i wieloaminy. -wadą tego sposobu jest mała odporność cieplna EP. Utwardzania w temperaturze podwyższonej, do 80-100oC (na ciepło) -aminy III-rzędowe i aminy aromatyczne I-rzędowe. Utwardzanie w wyższych temperaturach, 120-180 ºC (na gorąco) -bezwodniki kwasowe i żywice nowolakowe. Ilość utwardzacza zależy o zawartości grup epoksydowych. |
NIENASYCONE ŻYWICE POLIESTROWE UP | |||
Bardzo dobre własności mechaniczne i mała gęstość Odporność na korozję i gnicie Łatwość formowania dużych wyrobów o skomplikowanych kształtach za pomocą prostego oprzyrządowania Stosunkowo niska cena Duża możliwość regulowania właściwości (wg wymagań) |
W przemyśle okrętowym i szkutnictwie (kadłuby) W przemyśle lotniczym W przemyśle maszynowym i motoryzacyjnym |
||
FENOPLASTY PF(ŻYWICE FENOLOWO-FORMALDEHYDOWE) | |||
produkty polimeryzacji stopniowej (polikondensacji) fenolu z formaldehydem dwoma sposobami: -przez zastosowanie nadmiaru formaldehydu w stosunku do fenolu otrzymując produkt nazywany rezolem -przez zastosowanie nadmiaru fenolu w stosunku do formaldehydu otrzymując produkt nazywany nowolakiem |
Są stosowane jako spoiwo do laminatów(tworzyw warstwowych) oraz do tłoczyw(z napełniaczami proszkowymi) Z tłoczyw odwzorowuje się dokładne kształty metodami wtrysku lub prasowania Posiadają brązowo-brunatne zabarwienie |
W elektrotechnice –jako izolatory (bezpieczniki, korpusy lamp) W elektronice –laminaty na obwody drukowane W przemyśle motoryzacyjnym do wyrobu części układu zapłonowego okładzin hamulcowych i sprzęgłowych, łożysk ślizgowych Korpusy pomp wodnych, wirników, obudowy nagrzewnic |
|
AMINOPLASTY | |||
Otrzymuje się je w wyniku polikondensacji formaldehydu z niektórymi związkami typu aminowego: a)z melaminą: żywica melaminowa MF b)z mocznikiem: żywica mocznikowa UF Tłoczywa aminowe przetwarza się metodą prasowania tłocznego lub przetłocznego, a także coraz częściej metodą formowania wtryskowego. |
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 przeźroczystości lub z efektem krycia) –MF i UP napełnione celulozą |
-kleje -tłoczywa -laminaty Do wytwarzania tłoczyw stosuje się takie napełniacze, jak: -włókna szklane -tkaniny szklane -bielona celuloza drzewna Z żywic aminowych wytwarza się m.in.: -spoiwa lakiernicze -tworzywa porowate -spoiwa do rdzeni odlewniczych Używane są do wytwarzania lakierów, tłoczyw, laminatów. Jako płyty ozdobne w wagonach kolejowych, w budownictwie w środkach komunikacji miejskiej, w przemyśle okrętowym, itp. Szerokie zastosowanie tłoczyw w przemyśle elektrotechnicznym Części urządzeń gospodarstwa domowego |
|
POLISILOKSANY SI (ŻYWICE SILIKONOWE) | |||
Związki krzemoorganiczne zawierające w łańcuchu 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) Silikony termoutwardzalne–są to przede wszystkim żywice metylofenylo-silikonowe. Z atomami krzemu połączone są rodniki organiczne np. grupy metylowe lub fenylowe |
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 |
Używane są do wytwarzania lakierów, tłoczyw, laminatów i do hydrofobizacji różnych materiałów W elektrotechnice –laminaty szkło-silikonowe jako doskonały materiał elektroizolacyjny klasy H, odporne na działanie płomienia (w górnictwie, okrętownictwie) Tłoczywa silikonowe (głównie z włóknem szklanym ciętym) do produkcji różnych kształtek i detali (wadą jest tu długie wygrzewanie w podwyższonych temperaturach) |