Tworzywo sztuczne - materiał, który oprócz polimeru, zawiera dodatki w postaci napełniaczy, zmiękczaczy, stabilizatorów, środków smarujących i barwiących.
Polimery (zw. wielocząsteczkowe) - składają się z bardzo wielu mniejszych cząsteczek zw. merami. Są materiałami organicznymi, tj. kowalencyjnymi zw. węgla. Należą: C, H, Cl, O, P, F, S.
Polimeryzacja - proces łączenia się związków małocząsteczkowych w makrocząsteczki w kształcie długich łańcuchów lub trójwymiarowych łańcuchów przestrzennych. Może zachodzić przez addycję i kondensację.
Poliaddycja - dodawanie, polega na szybkiej reakcji łańcuchowej monomerów. Proces ten rozpoczyna inicjator (nadtlenek aktywny rozpoczynający polimeryzację).
Polikondensacja - polega na poszczególnych reakcjach chemicznych między parami monomerów, jest procesem wolniejszym.
Monomer - małe cząsteczki, stanowiące element budowlany makrocząsteczek.
Kopolimeryzacja - polimeryzacja, w której uczestniczy więcej niż 1 rodzaj monomerów.
Polimery liniowe - topią się podczas ogrzewania i ponownie zestalają się podczas chłodzenia, są rozpuszczalne w wielu rozpuszczalnikach.
Polimery usieciowane - nietopliwe i nierozpuszczalne, w wysokiej temp. rozkładają się nieodwracalnie.
termoplastyczne (o liniowej strukturze) - ze wzrostem temp. miękną, następnie się topią. Płynięcie plastyczne podczas rozciągania takich polimerów powoduje prostowanie się cząsteczek i usytuowanie w kierunku równoległym do kierunku płynięcia plastycznego materiału.
termoutwardzalne (usieciowane) - są amorficzne i kruche, nie mogą być odkształcone plastycznie.
Stopień polimeryzacji - miara długości cząsteczek polimerów jest liczba merów w cząsteczce oznaczana przez DP.
Proces rozgałęzienia - poszerzenie koncepcji grup bocznych jest przyłączenie innego łańcucha.
Czynniki wpływające na skłonność polimerów do krystalizacji:
1.złożoność cząsteczek monomerów - krystalizacja polimerów tworzących się przez poliaddycję z monomerów
2.szybkość chłodzenia - podczas krystalizacji następuje prostowanie łańcuchów poszczególnych cząsteczek
3.wygrzewanie - nagrzanie polimeru amorficznego poniżej temp. topnienia powoduje dostarczenie energii cieplnej
4.stopień polimeryzacji - krystalizowanie polimerów z długimi łańcuchami następuje trudniej
5.odkształcenie - powolne odkształc. ułatwia krystalizację
TERMOPLASTY - liniowa lub rozgałęziona budowa makrocząsteczek. Między cząsteczkami nie ma wiązań sieciujących, działają słabe wiązania wtórne, które podczas ogrzania topią się ,a więc polimery miękną i płyną podobnie jak lepka ciecz, po ochłodzeniu twardnieją ponownie. Maja strukturę amorficzną. Gdy temp. otoczenia jest mniejsza niż temp. zeszklenia , charakter. się mała wytrzymałością i dużą ciągliwością. Sztywność i kruchość rośnie wraz ze spadkiem temp. Tg . wytrzymałość rośnie wraz ze wzrostem stopnia polimeryzacji. Na wytrzym. i sztywność wpływa kształt cząsteczek monomerów, z których są zbudowane łańcuchy polimerów. (polietylen,polichlorek winylu,poliamid)
DUROPLASTY (termoutwardzalne)- wytwarza się cząsteczki liniowe i doprowadza się do powstania wiązań sieciujących. Tworzą się dzięki istnieniu grup funkcyjnych lub podwójnych wiązań. Następuje wtedy utwardzanie i duroplasty są nierozpuszczalne, a po ogrzaniu przechodzą w stan ciekły, lecz przy nadmiernym nagrzaniu następuje ich rozkład. Ze wzgl. na sieciowanie mają dużą wytrzym., twardość i sztywność, natomiast ich ciągliwość i odporność na pękanie jest małą. Własności mech. rosną wraz ze wzrostem stopnia usieciowania. (Żywica fenolowo- formaldehydowa,poliestrowa).
ELASTOMERY - zbudowane z długich, liniowych, pozwijanych i splatanych cząsteczek, między którymi wyst. wiązania poprzeczne. W temp. otoczenia wiązania wtórne są już stopione. Pod wpływem sił rozciągających następuje ich ślizganie po sobie. własności elastomeru zależą w dużym stopniu od gęstości wiązań poprzecznych uzależnionej od ilości dodanej siarki. Ze wzrostem ilości siarki elastomery są twardsze, sztywniejsze i bardziej kruche. (poliizopropen,polibutadien,kauczuk)
wulkanizacja - proces prowadzący do utworzenia wiązań poprzecznych.
Dodatki - do celów polepszenia własności użytkowych lub obniżenia kosztów wytwarzania :
napełniacze - zwiększają wytrzymałość polimerów przez ograniczenie cząsteczek liniowych (celuloza, skrawki tkanin, krzemionka
zmiękczacze - obniżają temp. zeszklenia, zwiększają plastyczność w przedziale temp.,
stabilizatory - zapobiegają rozkładowi pod wpływem utleniania, podwyższonej temp., promieniowania nadfioletowego.
środki smarujące - ułatwiają przetwórstwo polimerów. Zmniejszają lepkość podczas formowania(parafina, wosk)
środki zmniejszające palność
środki barwiące - nadają zabarwienie poprzez stosowanie barwników(rozpuszczalne zw. organiczne powodujące zabarwienie z zachowaniem jej przezroczystości) lub pigmentów(nierozpuszczalne materiały barwiące w postaci proszku)