1.WYJAŚNIĆ POJĘCIE FUNKCYJNOŚCI POLIMERÓW - PODAĆ PRZYKŁADY ZWIĄZKÓW O RÓŻNEJ FUNKCYJNOŚCI. Funkcyjność monomerów określa liczba posiadanych przez ten związek atomów,grup atomów lub wiązań chemicznych, zdolnych do reakcji chemicznej. Na przykład związkami jednofunkcyjnymi są: - C2H5OH - etanol grupą funkcyjną jest grupa hydroksylowa - OH, - CH3COOH- kwas octowy, grupąfunkcyjną jest grupa hydroksylowa - OH, - C 2H 5NH2 - etyloamina, grupą funkcyjną jest grupa aminowa - NH2 Związkami dwufunkcyjnymi są związki zawierające odpowiednio dwie grupy: hydroksylowe, karboksylowe czy aminowe, na przykład: - HO - (CH2)4 - OH - glikol etylenowy, - HOOC - (CH2)4 - COOH - kwas adypinowy. Przykładem związku trójfunkcyjnego jest gliceryna, zawierająca trzy grupy hydroksylowe; HO-CH2-CH-CH2-OH OH Związki o wiązaniu potrójnym (np. acetylen) są czterofunkcyjne, mogą bowiem przyłączyć cztery atomy np. bromu - CH CH+2Br2 Br2HC-CHBr2 Jeżeli związek A, posiadający jedną grupę funkcyjną, reaguje ze związkiem B, mającym również jedną grupę, to w wyniku reakcji powstaje związek bez grup funkcyjnych - CH3COOH + HOC2H5 CH3COOC2H5 + H2O 2. CECHY CHARAKTERYSTYCZNE PROCESU POLIKONDENSACJI, POLIMERYZACJI I POLIADDYCJI. a)Proces łączenia się wielu cząsteczek monomerów z jednoczesnym wydzielaniem się prostego związku małocząsteczkowego (na ogół wody, amoniaku, chlorowodoru, alkoholu), jako produktu ubocznego reakcji, nosi nazwę polikondensacji lub polimeryzacji kondensacyjnej. Ze względu na wydzielanie się małocząsteczkowego produktu ubocznego skład ilościowy powstającego polimeru (polikondensatu) nie jest identyczny ze składem substancji wejściowych. Polikondensacja jest reakcją odwracalną, tzn. zachodzi do ustalenia stanu równowagi. Inną cechą charakterystyczną polikondensacji jest stopniowy przebieg procesu w odróżnieniu od łańcuchowego charakteru polimeryzacji (pojęcie stopniowości dotyczy etapu wzrostu mikrocząsteczki). W trakcie wzrostu rosnąca makrocząsteczka jest stabilna. b) Polimeryzacja może zachodzić w wyniku rozerwania wiązań nienasyconych lub pierścieni. Jest to reakcja, w której nie wydzielają się makrocząsteczkowe produkty uboczne, przez co skład ilościowy produktu końcowego jest identyczny ze składem ilościowym substancji wejściowych. Jest to reakcja nieodwracalna, przebiegająca według mechanizmu łańcuchowego. Rosnąca makrocząsteczka aż do momentu zakończenia łańcucha jest niestabilnym mikrorodnikiem lub makrorojem. Polimeryzacja składa się z trzech etapów: - inicjowania, czyli powstania ośrodka aktywnego, - wzrostu łańcucha, - zakończenia łańcucha. Aktywnymi ośrodkami polimeryzacji mogą być wolne rodniki lub jony(dodatnie lub ujemne). c) Poliaddycja, podobnie jak polikondensacja, jest procesem stopniowym, co oznacza, że masa cząsteczkowa polimerów otrzymywanych tą metodą równomiernie wzrasta podczas kolejnych etapów reakcji, a rosnąca makrocząsteczka po każdym kolejnym akcie połączenia jest całkowicie stabilna. Podobieństwo tych obydwu procesów jest jednak pozorne. Poliaddacja wskazuje wiele cech różniących jej mechanizm w sposób zasadniczy od polikondensacji. Nie jest ona bowiem reakcją odwracalną, a połączenie kolejnych cząsteczek monomeru do rosnącego łańcucha przebiega bardzo szybko. Wyodrębnienie cząsteczkowych produktów reakcji (dinerów, trymerów) jest na ogół trudne. Nie następuje też w tym procesie wydzielanie małocząsteczkowych produktów ubocznych, co upodabnia tę reakcję do polimeryzacji addycyjnej. Od tej ostatniej różni się natomiast poliaddycja wspomnianą już stabilnością rosnących łańcuchów w przeciwieństwie do niestabilnych makrorodników czy makrojonów. Połączenie cząsteczki monomeru do rosnącej makrocząsteczki w reakcji poliaddycji odbywa się kosztem przeskoku atomu )najczęściej atomu wodoru) lub grupy atomów. W reakcji poliaddycji wzajemny stosunek molowy monomerów ma wpływ na przebieg procesu, jak w polikondensacji.	3. WYJAŚNIĆ DLACZEGO POLIADDYCJA NAZYWANA JEST POLIMERYZACJĄ KONDENSACYJNĄ LUB KONDENSACJĄ POLIMERYZACYJNĄ. Poliaddycja, podobnie jak polikondensacja, jest procesem stopniowym, co oznacza, że masa cząsteczkowa polimerów otrzymywanych tą metodą równomiernie wzrasta podczas kolejnych etapów reakcji, a rosnąca makrocząsteczka po każdym kolejnym akcie połączenia jest całkowicie stabilna. Podobieństwo tych obydwu procesów jest jednak pozorne. Poliaddacja wskazuje wiele cech różniących jej mechanizm w sposób zasadniczy od polikondensacji. Nie jest ona bowiem reakcją odwracalną, a połączenie kolejnych cząsteczek monomeru do rosnącego łańcucha przebiega bardzo szybko. Wyodrębnienie cząsteczkowych produktów reakcji (dinerów, trymerów) jest na ogół trudne. Nie następuje też w tym procesie wydzielanie małocząsteczkowych produktów ubocznych, co upodabnia tę reakcję do polimeryzacji addycyjnej. Od tej ostatniej różni się natomiast poliaddycja wspomnianą już stabilnością rosnących łańcuchów w przeciwieństwie do niestabilnych makrorodników czy makrojonów. Połączenie cząsteczki monomeru do rosnącej makrocząsteczki w reakcji poliaddycji odbywa się kosztem przeskoku atomu )najczęściej atomu wodoru) lub grupy atomów. W reakcji poliaddycji wzajemny stosunek molowy monomerów ma wpływ na przebieg procesu, jak w polikondensacji 4 OMÓWIC KLASYFIKACJE CHEMICZNĄ TWORZYW SZTUCZNYCH Zależnie od pochodzenia związku wielocząsteczkowego rozróżnia się polimery naturalne modyfikowane oraz syntetyczne. Polimery naturalne modyfikowane otrzymywane są ze związków wielocząsteczkowych pochodzenia naturalnego Do tej grupy zalicza się - pochodne kauczuku(chlorokauczuki) - pochodne celulozy (octan celulozy) - celulozę regenerowaną - tworzywa białkowe Polimery syntetyczne otrzymuje się metodami syntezy chemicznej. Podstawą klasyfikacji chem pol syn jest metoda ich otrzymywania: - polimeryzacyjne: polietylen, polipropylen, poli(chlorekwinylu), polistyen, kauczuki - kondensacyjne: feroplasty, amioplasty, niektóre poliamidy, poliwęglany, poliestry - poliaddycyjne: epoksydy, poliuretany W zależności od budowy łańcucha: - polimery o łańcuchu węglowym a)węglowodorowe - podstawnikiem w grupie bocznej jest wodór lub grupa chem z atomów węgla i wodoru polietylen -CH2-CH2- polipropylen -CH2-CH(CH3)- polistyren -CH2-CH(C6H5)- b)węglowodorowe z hetero atomami w grupach bocznych poli(chlorekwinylu) -CH2-CHCl- - polimery z hetero atomem w łańcuchu głównym a)polimery zawierające atomy tlenu w łańcuchu gł(np. poliestry nasycone i nienasycone oraz poliacetale) b) pol zawierające atomy azotu (poliamidy) c)pol z atomami siarki (polisiarczki) d) pol z atomami krzemu(polisiloksany) 6 ZMIANY STANÓW FIZYKO-CHEMICZNYCH ZACHODZĄCE PODCZAS PROCESÓW PRZETWÓRSTWA TWPRZYW TERMOPLASTYCZNYCH I TERMOUTWARDZALNYCH stan szklisty⇒Tg⇒zakres sprężystości⇒Tm⇒zakres elastoplastyczny⇒ Tp⇒stan plastyczny⇒Tr⇒obszar rozkładu Tg-temp zeszklenia Tm-temp zmięknięcia Tp-temp płynięcia Tr-temp rozkładu duroplasty Stan szklisty Obszar rozkładu Elastomery usieciowane Stan szklisty Stan wysoko elasty Tg Tr Polimery mogą występować w trzech różnych stanach fizycznych: szklistym, lekkopłynnym i wysokoelastycznym. Przejscia z jednego stanu w drugi nie zachodzą w ściśle określonej temp lecz w pewnym zakresie temp Przejście ze stanu szklistego do wysokoelastycznego następuje w temp zeszklenia Tg a przejście ze stanu wysokoelastyczncego do lepkopłunnego w tem płynięcia Tp Duroplasty w skutek gęstego usieciowienia łańcuchów występują wyłącznie w stanie szklistym poczym ulegają rozkładowi (w temp rozkładu Tr) Tworzywa termoplastyczne można wielokrotnie przetwarzać ponieważ przemiany fizyczne są odwracalne tzn. podczas studzenia tworzywo przechodzi przez kolejne stany w odwrotnej kolejności(o ile nie zostanie przekroczona temp Tr) Wykorzystuje się to podczas przetwórstwa.	5 OMÓWIĆ KLASYFIKACJE REOLOGICZNO-TECHNOLOGICZNĄ TWORZYW SZTUCZNYCH PODAĆ PRZYKŁADY TWORZYW POLIMERY ELASTOMERY PLASTOMERY Wulkanizujące Nie wulkanizujące Termoplasty: bezpostaciowe krystaliczne Duroplasty: termoutwardzalne chemoutwardzalne ELASTOMERY-polimery wykazujące w temp pokojowej odkształcenia wysokoelastyczne już przy małych naprężeniach podczas próby rozciągania wykazują wydłużenie ponad 100% Ich temp zeszklenia jest niższa od pokojowej Do elastomerów nalezą kauczuki naturalne i syntetyczne których liniowe makrocząsteczki zawierają wiązania podwójne zdolne do nieodwracalnego niezbyt gęstego usieciowienia chemicznego PLASTOMERY - polimerynie wykazujące w temp pokojowych odkształceń wysokoelastycznych lub dające się uzyskać tylko przy odpowiednio dużych naprężeniach Wydłużenie podczas rozciągania w temp pokojowej nie przekracza 100% Przy niewielkim obciążeniu ulegają nieznacznym odkształceniom Zaś poddane wzrastającemu obciążeniu zaczynają się odkształcać plastycznie a następnie ulęgają mechanicznemu zniszczeniu Temp zeszklenia wyższa od temp pokojowej Zakres temp użytkowania - w obrębie stanu szklistego TERMOPLASTY- polimery w których pod wpływem temp zachodzą odwracalne przemiany fizyczne Dzięki tej własności mogą być wielokrotnie formowane pod warunkiem że nie będzie przekroczona temp rozkładu polimeru lub innych składników Zalicza się wszystkie polimery polimeryzacyjne, poliamidy, poliwęglany, termoplastyczne pochodne celulozy nie ma w nich wolnych grup funkcyjnych które zdolne by były do dalszej reakcji chemicznej DUROPLASTY - w swojej budowie posiadają pewne wolne grupy funkcyjne zdolne do dalszej reakcji Z tego względu mogą być przetwarzane tylko raz gdyż zachodzą w nich nieodwracalne przemiany chemiczne polegające na sieciowaniu łańcuchów makrocząsteczek TERMOUTWARZALNE - po procesie syntezy(poliaddycja lub polikondensacja) Podczas ogrzewania najpierw miękną (umożliwia to przetwórstwo)a przetrzymywane w wyższych temp utwardzają się (sieciowanie makrocząsteczek w skutek reakcji wolnych grup funkcyjnych) w sposób nie odwracalny Są nierozpuszczalne i nie topliwe Najważniejsze to fenoplasty i zimnoplasty CHEMOUTWARDZANLE - ulegają utwardzeniu(usieciowieniu) pod wpływem działania związków chemicznych zwanych utwardzaczami Wolnymi grupami funkcyjnymi są wiązania podwójne Czynnik sieciujący reaguje z wiązaniami one pękają i tworzą się wiązania poprzeczne pomiędzy łańcuchami Zalicza się nienasycone żywice poliestrowe i epoksydowe 7 WYJAŚNIĆ POJĘCIA DEGRADACJI DESTRUKCJI I DEPOLIMERYZACJI TWORZYW SZTUCZNYCH Degradacja - proces prowadzący do zmniejszenia ciężaru cząstki polimeru polega na rozrywaniu wiąz chem pod wpływem temp Inaczej pękanie łańcucha gł. Destrukcja - rozpad pól na małocząsteczkowe zw np. H2O, CO2 Inaczej spalanie polimeru Depolimeryzacja- rozpad polimeru na monomery Wykorzystywane przy recyklingu tworzyw sztucznych 8 WPŁYW ŚREDNIEJ MASY CZĄSTECZKOWEJ NA WŁASNOŚCI PRZETWÓRCZE I URZYTKOWE TWORZYW SZTUCZNYCH Ze względu na polidyspersyjność polimerów mówi się o średniej masie cząsteczkowej M Ze wzrostem M: - rośnie lepkość tworzywa - rośnie wytrzymałość na rozciągacie - rośnie wydłużenie zrywające - rośnie udarność - zmniejsza się skłonność do krystalizacji - podwyższa się odporność termiczna - podwyższa się odporność chemiczna - zmniejsza się rozpuszczalność polimeru - wzrost temp płynięcia Tg, rozszerza się zakres temp w którym polimer jest w stanie wysokoelastycznym Ale wtryskiwanie, prasowanie, przetłaczanie możliwe jest tylko dla tworzyw o średniej masie cząsteczkowej M<200 tyś Przy miększych M pokonanie powstających oporów tarcia wymagało by stosowania zbyt dużych nacisków- wytwarzające się ciepło spowodowałoby nadmierny wzrost temp wewnątrz przetwarzanej masy O własnościach przetwórczych i użytkowych decyduje również rozrzut masy cząsteczkowej czyli stopień polidyspersji Ze wzrostem stopnia polidyspersji rozszerza się zakres temp przemiany zeszklenia i temp płynięcia Do wtryskiwania zalicza się polimery o małym stopniu polidyspersji gdyż wykazują one mniejszy skurcz i lepszą przewodność cieplną umożliwiając skrócenie cyklu. Do wytłaczania można stosować polimery o szerszym rozrzucie mas cząsteczek Należy jednak wówczas liczyć się z możliwością silnego rozszerzenia się wytłaczanych profili	9 WYJAŚNIC POJĘCIE STEREOREGULARNOŚCI (TAKTYCZNOŚCI) MAKROCZASTECZEK POLIMERÓW Konfiguracja makrocząsteczek - ułożenie w przestrzeni atomów lub grup atomów względem elementu w łańcuchu głównym polimeru lub segmentu bez uwzględnienia zmian wywołanych obrotem dookoła wiązań pojedynczych Makrocząsteczka stereoregularna - makrocząsteczka w której grupy boczne rozmieszczone są geometryczne regularnie wzdłuż całego łańcucha Polimer stereoregularny - utworzony z tych mikrocząsteczek Taktyczne są polimery w których makrocząsteczki są zbudowane z merów w których grupy boczne są symetryczne Polietylen -(CH2-CH2)n- --> [Author:M] poli(chlorekwinylu) -(CH2-CHCl)n- W polimerach których ogniwa merowe mają asymetryczne grupy boczne np. polipropylen mogą występować odmiany taktyczne i ataktyczne Konfiguracje taktyczne mogą być: - izotaktyczne podstawniki X rozmieszczone są po jednej stronie płaszczyzny łańcucha -syndiotaktyczne -podstawniki X położone są kolejno w regularny sposób pod i nad płaszczyzną łańcucha 10 BUDOWA KRYSTALICZNO -AMORFICZNA POLIMERÓW I JEJ WPŁYW NA WŁASNOŚCI TYCH MATERIAŁÓW Polimery w stanie stałym mogą występować w dwóch stanach uporządkowania bezpostaciowym(amorficznym) i krystalicznym W polimerach bezpostaciowych makrocząsteczki ułożone są w sposób nie uporządkowany mniej lub bardziej skłębiony wzajemnie splątany Odległości między makrocząsteczkami są zmienne i w większości przypadków zbyt duże aby powstały silne wiązania między cząsteczkowe Znaczne odległości między makrocząsteczkami sprawiają że obszary te charakteryzują się małą gęstością-niska odporność mechaniczna termiczna i chemiczna bezpostaciowego tworzywa Pod wpływem sił mech, ciepła lub rozpuszczalników polimery bezpostaciowe łatwo ulegają de............ są przezroczyste. Luźne upakowanie makrocząsteczek w obszarach bezpostaciowych ułatwia dyfuzję rozpuszczalnikowi barwników W polimerach krystalicznych fragmenty makrocząsteczek na skutek ruchów termicznych i oddziaływań międzycząsteczkowych ulegają pewnemu uporządkowaniu Umożliwia to powstawanie między odpowiednimi grupami chemicznymi makrocząsteczek licznych wiązań między cząsteczkowych Wiązania te utrwalają względne położenia łańcuchów w stałych niezmiennych odległościach Powstający układ trójwymiarowy makrocząsteczek nazywany jest siecią przestrzenną. Duży stopień uporządkowania makrocząsteczek w obszarach krystalicznych powoduje dużą gęstość elektronową polimeru Powiązanie łańcuchów jest tak silne ze w przypadku działania siły poosiowej prędzej pęka wiązanie w łańcuchu Polimery te mają dużą odporność mechaniczną cieplna i chemiczną Zwarta budowa obszarów krystalicznych utrudnia wnikanie rozpuszczalników i barwników W polimerach krystalicznych bezpostaciowych dana makrocząsteczka może w pewnych swoich fragmentach znajdować się w obszarze krystalicznym a w innych fragmentach w obszarze bezpostaciowym Faza krystaliczna polimeru nie jest układem stałym 11 KRYSTALLIZACJA PIERWOTNA I WTÓRNA Krystalizacja pierwotna - obejmuje radialny wzrost sferolitów. Etap ten kończy się gdy sferolity wypełniają całkowicie objętość stopionej próbki, ich radialny wzrost ulegnie przerwaniu W przestrzeniach między sferolitami znajduje się polimer bezpostaciowy Krystalizacja pierwotna ma charakter spontaniczny i cechuje ja duża szybkość Zachodzi w czasie kilku sekund Krystalizacja wtórna obejmuje pierwotna krystalizacje polimeru miedzy sferolitami oraz powolne uporządkowanie wewnątrz sferolitów Czas jej trwania można liczyć na dni, tygodnie nawet miesiące Sferolity -duże krystaliczne formy będące wynikiem aglomeracji wokół wspólnych ośrodków krystalitów
12 MECHANIZM KRYSTALIZACJI POLIMERÓW WPŁYW TEMPERATURY KRYSTALIZACJI NA POWSTAWANIE STRUKTURY DROBNO ZIARNISTEJ LUB GRUBOZIARNISTEJ Krystalizacje polimerów wyjaśnia teoria Avramiego wg której krystalizacja może być rozpatrywana jako wypadkowa dwóch procesów składowych zachodzących równolegle w czasie: - procesu nukleacji tj powstawania zarodków krystalicznych wewnątrz polimeru - procesu wzrostu kryształu Oba te procesy zalezą między innymi od temp i rodzaju polimeru Intensywność każdego z tych procesów składowych zależy w różny sposób od temp w jakiej zachodzą Proces nukleacji osiąga największe nasilenie w temp niższych natomiast proces wzrostu krystalitów w temp wyższych Efekt końcowy krystalizacji zależy łącznie od obu procesów składowych Podczas krystalizacji polimeru w temp niższych (w pobliżu temp zeszklenia) powstaje duża liczba małych krystalitów a więc struktura drobno ziarnista. Krystalizacja w wyższych temp powoduje uprzywilejowanie etapu wzrostu krystalitów czyli struktury grubo ziarnistej. Maksymalny ilościowy efekt krystalizacji osiąga się wówczas gdy oba procesy składowe równocześnie wykazują największą intensywność tzn. w pewnej optymalnej temp wyznaczonej przez punkt przecięcia krzywej nukleacji i krzywej wzrostu krystalitów 13 OMÓWIĆ CZYNNIKI FIZYKO-CHEMICZNE BUDOWY MAKROCZĄSTECZEK NA ICH ZDOLNOŚĆ DO KRYSTALIZACJI Budowa fizykochemiczna polimerów: a)im krótszy łańcuch tym większa ruchliwość segmentów makrocząsteczek tym większa łatwość do krystalizowania b)duży stopień polidyspersji obniża zdolność krystalizacyjną polimerów Budowa geometryczna makrocząsteczki a)im bardziej proste i regularne geometrycznie są makrocząsteczki polimeru tym ma on wyższa zdolność do krystalizacji b)im większe są grupy boczne dołączone do łańcucha głównego polimeru tym trudniej on krystalizuje c)rozmieszczenie grup bocznych wzdłuż łańcucha głównego Polarność łańcucha makrocząsteczki: ze zwiększeniem się polarności łańcucha makrocząsteczki zwiększa się zdolność polimeru do krystalizacji 16 WPŁYW HISTORI TEMICZNEJ I SZYBKOŚCI CHŁODZENIA NA POWSTAWANIE STRUKTUR KRYSTALICZNYCH Wolne chłodzenie polimeru zdolnego do krystalizacji powoduje większe uporządkowanie w tym polimerze. Polimer który ma zdolność do krystalizacji ale zostanie szybko schłodzony- jego cząsteczki nie zdąża się uporządkować i krystalizacja będzie mniejsza Czynnik nazywany historią termiczną polimerów wiąże się ze stanem krystalicznym polimeru w okresie poprzedzającym stopienie i krystalizacje W czasie stapiania polimeru część agregatów krystalicznych może ulec niezupełnemu zniszczeniu Takie szczątkowe bardzo stabilne krystality mogą występować w stopionym polimerze dłuższy czas. W czasie krzepnięcia stopu i zachodzącej krystalizacji będą zwiększać liczbę powstających zarodków krystalizacji Powolne chłodzenie polimerów może prowadzić do zwiększenia ilości fazy krystalicznej 15 WPŁYW ZARODKÓW KRYSTALIZACJI INHIBITORÓW KRYSTALIZACJI NA POWSTAWANIE STRUKTUR KRYSTALICZNYCH W POLIMERACH Zarodki krystalizacji - jeżeli do polimeru wprowadzimy związek drobnoziarnisty w postaci ciała stałego możemy uzyskać wzrost struktury krystalicznej Większa drobnoziarnistość Ogólnie ewentualne inkluzje i zanieczyszczenia występujące w stopionym polimerze mogą zmieniać liczbę i charakter agregatów krystalicznych W pewnych przypadkach mogą działać jak dodatkowe zarodki krystalizacji i symulować krystalizacje w innych mogą inhibitować ten proces w skrajnym przypadku mogą go nawet uniemożliwiać Inhibitory krystalizacji - utrudniają proces krystalizacji polimerów np. dla poliamidów-octanglinu(CH3COO)3Al 16.CELE MODYFIKACJI I PODZIAŁ METOD MODYFIKACJI. Cele modyfikacji: - zmianę właściwości mechanicznych, ciernych cieplnych i elektrycznych, - poprawienie właściwości przetwórczych polimeru - nadanie polimerom specjalnych właściwości takich jak: niepalność, struktura komórkowa, odporność na działanie światła i temperatury itp.. - obniżenie ceny gotowego wyroby oraz nadanie mu odpowiedniego estetycznego wyglądu. Podział metod modyfikacji: -Napełniacze Głównym celem napełniania polimerów jest zmiana właściwości mechanicznych, cieplnych, elektrycznych, ciernych, zmniejszenie skurczu podczas utwardzania, przetwórstwa oraz obniżenie kosztów wyrobu. Jako napełniacze do polimerów stosuje się zarówno związki nieorganiczne, jak i organiczne, o różnym stopniu rozdrobnienia i w różnej postaci.	-Zmiękczacze - plastyfikatory. Obniżenie temperatury zeszklenia Ts oraz temperatury płynięcia Tf. Dodatek plastyfikatory do określonych polimerów ułatwia ich przetwórstwo oraz obniża niezbędną temperaturę formowania wyrobów. Tworzywo staje się bardziej elastyczne, zwiększa się jego udarność i oporność na działanie niskich temperatur. Powoduje obniżenie spójności (kohezji) polimeru, co pociąga za sobą zmniejszenie wytrzymałości mechanicznej, pogorszenie właściwości elektrycznych. -Stabilizatory Zadaniem stabilizatorów jest zwiększenie odporności polimerów na degradację lub destrukcję zachodzącą pod wpływem ogrzewania, ścinania, napromieniowania lub utleniania, zarówno podczas formowania wyrobów, w czasie ich użytkowania. Rozróżnia się stabilizatory termiczne i świetlne. -Środki smarujące Zmniejszają lepkość uplastycznionego tworzywa, poprawiając tym samym jego płynność, a przez zmniejszenie tarcia zewnętrznego zmniejszają przyczepność tworzywa do gorących powierzchni elementów maszyn przetwórczych. -Środki antystatyczne Środki antystatyczne stosuje się w celu ograniczania lub wyeliminowania efektu elektryzowania się wyrobów z tworzyw sztucznych. Ze względu na sposób stosowania, antystatyki dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne. Antystatyki zewnętrzne nanoszone są powierzchniowo głównie na wyroby z tkanin syntetycznych, natomiast wewnętrzne wprowadza się bezpośrednio do masy tworzywa (głównie do tworzyw konstrukcyjnych). -Środki tiksotropujące Środki tiksotropujące są głównie do nienasyconych żywic polimerowych i żywic epoksydowych w celu nadania im właściwości tikstropowych. Zjawisko tiksotropii polega na tym, że żywica będąca w spoczynku wykazuje znacznie większą lepkość niż żywica poddana mieszaniu lub wstrząsaniu. Istotną cechą tego zjawiska jest jego odwracalność. -Środki barwiące-barwniki i pigmenty Środki barwiące nadają tworzywom pożądaną barwę lub kryją niekiedy niekorzystne ich zabarwienie naturalne. Dzieli je się na: pigmenty organiczne, pigmenty nieorganiczne (metaliczne i węglowe),rozpuszczalne barwniki organiczne. -Środki zmniejszające palność- antypiryny. Wywołują efekt samogaśnięcia poprzez wprowadzenie do niego związków. Środki zmniejszające palność lub opóźniające palenie polimerów, są to substancje zawierające chlorowce )chlor lub brom), fosfor lub antymon. - Środki spieniające - porofory Porofory wprowadza się do polimerów w celu nadania im budowy komórkowej. W zależności od mechanizmu spieniania rozróżnia się porofory chemiczne i fizyczne. 18 OMÓWIĆ METODY OTRZYMYWANIA POLIETYLENU Polietylen - należy do grupy poliolefin jest termoplastyczny łatwy w przetwórstwie o dobrej odporności chemicznej lecz niezbyt wysokiej odporności cieplnej i stosunkowo małej odporności mechanicznej Otrzymywany jest przez polimeryzacje etylenu n CH2=CH2→-(CH2-CH2)n- Istnieją 3 podstawowe metody polimeryzacji etylenu: 1)Wysokociśnieniowa Temp ok. 170^oC ciśnienie 10^7-10^8Pa Inicjator reakcji tlen reaguje z etylenem tworząc nie trwałe związki nadtlenkowe rozkładające się samorzutnie w temp >150^oC produkty rozkładu tych nadtlenków są aktywnymi rodnikami inicjującymi polimeryzację etylenu. Po zużyciu całego tlenu inicjowanie polimeryzacji zostaje zahamowane Zawartość tlenu w mieszaninie reakcyjnej nie przekracza 0,15% w stosunku do etylenu gdyż mógłby zajść wybuchowy rozkład etylenu. Im mniejsza zawartość tlenu tym wyższa masa cząsteczkowa Znaczna ilość rozgałęzień bocznych ok. 30 na 100 atomów C w łańcuchu Stopień krystaliczności nie przekracza 60% Gęstość 0,92-0,93 g/cm^3 Jest to polietylen małej gęstości PE-LD 2)Średniociśnieniowa - 10^6Pa Inicjator-katalizatory Philipsa(tlenki chromu głównie sześciowartościowego osadzone na nośniku będącym również tlenkiem metalu) Temp.140-190^oC lub katalizatory Indiana(częściowo zredukowane tlenki molibdenu wanadu lub tytanu osadzona na nośniku Al2O3 TiO2 ZrO2 Temp 200-300^oC Jest to polietylen średniej gęstości PE-MD 3)Niskociśnieniowa 10^5Pa Temp 50-70^oC Inicjator: katalizatory Zieglera-Natty (związek kompleksowy trójetyloglin-chlorek tytanu) Mała ilość stosunkowo krótkich rozgałęzień bocznych ok7-10 sztuk na 1000 atomów C w łańcuchu głównym Stopień krystaliczności 80-90% Gęstość 0,94-0,96 g/cm^3 Jest to polietylen dużej gęstości PE-HD

---