1.Polimery naturalne. To polimery występujące w przyrodzie np.: kauczuk, celuloza, skrobia. Zaliczane są do polimerów niemetalicznych, mają strukturę łańcuchową.
2. Polimery syntetyczne. Otrzymuje się je z tanich surowców. Najważniejsze z nich to: ropa naftowa, gaz ziemny, węgieł, oraz odpady roślinne i olej rycynowy. Przemysł polimerów syntetycznych jest najmniej energochłonny.
3. Monomery. Jest to pojedynczy mer, czyli powtarzający się człon cząsteczek polimerów, zbudowany tak samo pod względem ilości atomów i sposobu ich powiązania. Monomery łączą się ze sobą za pomocą wiązań kowalencyjnych,
4. Polimery. Są to bardzo duże cząsteczki chemiczne, których masa cząsteczkowa wynosi 105 - 107 i z których zbudowane są tworzywa sztuczne
5. Polimery liniowe. Stanowią najliczniejszą grupę polimerów. Zbudowane są z monomerów połączonych wzajemnie w sposób liniowy., tworząc łańcuch prosty. Szybko miękną i przechodzą w stan plastyczny podczas ogrzewania.
6. Polimery rozgałęzione. Składają się z monomerów dwufunkcyjnych oraz czterofunkcyjnych. Stanowią przez to pośredni rodzaj polimerów pod względem struktury i właściwości.
7. Polimery usieciowane. Ich monomery mają więcej niż dwa wiązania aktywne. Dzięki temu nie wykazują mięknięcia przy ogrzewaniu. Przed stopieniem ulegają rozkładowi.
8. Polietylen. Oznaczenie PE. Może występować jako LDPE (o niskiej gęstości - 931 kg/m3), MDPE (o średniej gęstości), HDPE (o wysokiej gęstości - 960 kg/m ), LLDPE (liniowy o niskiej gęstości) oraz jako VPE (usieciowany — do celów specjalnych). Polietylen HDPE posiada temperaturę zeszklenia rzędu 60°. Stosuje się go do wytwarzania rur transportujących gaz. Może leżeć w ziemi min. 50 lat. Czym płycej zakopany, tym lepsze posiada właściwości.
Charakteryzuje się symetryczną budową struktury krystalicznej. Ciężar molekularny PE zawiera się w przedziale od 200 -do 400 tys.
9. Polipropylen. Oznaczenie PP. Posiada niesymetryczną (spiralną) budowę krystaliczną. Charakteryzuje się bardzo niska gęstością rzędu 900 kg/m3. Jego stopień krystaliczności wynosi ok. 90%v a temperatura kruchości -27°. Stosowany jest do wyrobu nakrętek do butelek, folii, rur do transportu wody. Ciężar molekularny PP zawiera się w przedziale od 200 do 400 tyś.
10. Polibuten. Oznaczenie PB. Posiada on spiralną budowę krystaliczną, jednak może również tworzyć dwa różne układy budowy. Polibuten jest materiałem o wyższej jakości od PE i PP. Używa się: go do wyrobu, rur do transportu, chemikaliow i gazu oraz jako dodatek do HDPE i PP. Ciężar molekularny wynosi ok. 3 mln.
11. Polichlorek winylu. Oznaczenie PCW. Stosuje się go w budownictwie i przemyśle ze względu na niepalność i niski koszt stosowanych surowców do jego produkcji. PCW jest polimerem bezpostaciowym, nie zawierającym fazy krystalicznej. Polichlorek winylu otrzymany w postaci drobnego proszku nie ma dostatecznej plastyczności, by można z niego otrzymać gotowe wyroby (jest kruchy). Przeróbka PCW jest możliwa tylko dzięki dodatkowi odpowiednich plastyfikatorów. Ze względu na szerokie zastosowanie produkuje się: PCW twardy, tzw. winidur, z domieszką niewielkiej ilości plastyfikatora lub PCW miękki, zawierający 30-50% plastyfikatora. Znamienne jest, że PCW daje się przerabiać z dodatkami dużych ilości łatwo dostępnych napełniaczy (mączki mineralne, kreda, mączka drzewna), co pozwala zeń produkować tanie, masowe wyroby powszechnego użytku. W temperaturze 170 °C PCW ulega rozkładowi. Rozkład ten polega na wydzieleniu chlorowodoru, co powoduje pogarszanie jego właściwości mechanicznych oraz użytkowych. PCW jest odporny na działanie roztworów soli r rozcieńczonych i stężonych zasad oraz stężonych i rozcieńczonych kwasów. Wszystkie gatunki PCW są odporne na działanie benzyny, olejów mineralnych i roślinnych oraz tłuszczów. Właściwości dielektryczne PCW zalezą w dużym stopniu od temperatury a przede wszystkim od częstotliwości prądu. Duże ilości miękkiego PCW stosuje się jako izolację kabli telekomunikacyjnych i siłowych oraz jako materiały izolacyjne, w budownictwie jako płytki podłogowe. Z PCW są wykonywane części maszyn, osłony rur, zawory, urządzenia klimatyzacyjne. PCW zmiękczony ma zastosowanie jako wykładzina podłogowa mieszkań. Pasty z PCW stosuje się do powlekania tkanin, na wyroby odlewane (korki, uszczelki), stosowany jest również do wytwarzania powłok przeciwkorozyjnych odpornych na działanie wody i rozcieńczonych elektrolitów.
12. Polistyren. Oznaczenie PS. Stosowany jest do wyrobu styropianu oraz szkła organicznego. Jest on polimerem amorficznym. Posiada niską gęstość. Jest materiałem bezbarwnym i w wysokim stopniu przezroczystości 93 - 94%, dającym się łatwo barwić na różne kolory. PS może być stosowany do temperatur ok. 90 °C. Ma on bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne oraz optyczne, jest związkiem fizjologicznie obojętnym. Główną jego wadą jest duża kruchość (mała
udarnosc). W celu poprawienia tej właściwości (przy zachowaniu jego zalet tj. .technologicznosci i ekonomicznosci) poddaje sie go kopolimeryzacji, co prowadzi do otrzymania tzw. polistyrenu wysokoudarowego. PS ma zastosowanie do wyrobu artykułów galanteryjnych, technicznych oraz zabawek . Jest on stosowany do wykonywania elementów elektro , radio i teletechnicznych (dobre właściwości elektroizolacyjne), stosowany jest również w chłodnictwie (odporność na niskie temp.)
13. Polimetakrylan metylu. Oznaczenie PMM. Otrzymuje się go przede wszystkim przez polimeryzację w bloku. Technika polimeryzacji blokowej jest szeroko wykorzystywana w przemyśle do wyrobu płyt z PMM, czyli tzw. szkła organicznego, PMM otrzymany tą metodą odznacza się dużą temp zeszklenia ok. 110 °C. Polimer jest odporny na działanie niezbyt stężonych kwasów, alkaidów, alkoholi, benzyny. Mieszanki paliwowe powodują spęczenie PMM, a szereg rozpuszczalników organicznych-rozpuszczanie. PMM jest polimerem zupełnie bezpostaciowym nie zawierającym fazy krystalicznej dzięki czemu jest tak przezroczysty.
Temperatura zeszklenia jest niższa niż PS. Głównym zastosowaniem polimetakrylanu metylu jest wyrób konstrukcyjnych elementów przeźroczystych. Płyty z szkła organicznego z polimetakrylanu metylu maja doskonała przezroczystość, lepszą niż szkło nieorganiczne. Szkło organiczne znalazło zastosowanie do budowy kabin w lotnictwie, osłony na lampy jarzeniowe , szkła odblaskowe. Wada PMM jest mała odporność na ścieranie Odpady polimetakrylanu można depolimeryzować, co ma duże znaczenie ekonomiczne, ponieważ jest metodą utylizacji odpadów.
14.Poliweglan. PW. Poliwęglany SA liniowymi poliestrami dwufunkcyjnego kwasu weglowego dwuwodorotłenkowych fenoli. Poliwęglany należą do grupy polimerów termoplastycznych, których wspólną cecha jest bardzo dobra chemo- i termo- odporność. PW są polimerami krystalicznymi, o wysokiej tem. topnienia fazy krystalicznej. Ponadto charakteryzują się umiarkowaną absorpcją wody, doskonałą odpornością na działanie światła, promieniowania jonizującego i czynnikow atmosferycznych
Poliwęglany nie wykazuja właściwości toksycznych, są odporne na działanie rozcieńczonych kwasów mineralnych, węglowodorów, olejów, smarow i czynników utleniających. Związki zasadowe natomiast jak ługi i aminy powodują rozkład poliweglanow. Poliwęgiany są termoplastyczne i można je łatwo formować metodą wtrysku i wytłaczania. Wyroby z poIiwęglanów znalazły zastosowanie głownie w przemysle. Najcenniejsza cecha poliwęglanów jest ich nadzwyczajna udamość. Pękają dopiero pod wpływem bardzo dużych obciążeń udarowych. Wykonuje się z nich osłony lamp, odporne na uderzanie, kamieniem., hełmy i tarcze policyjne. Kształtki poltwęglanowe mogą być zbijane gwozdziem iw pewnym zakresie tłoczone na zimno
15.Policzterofluoroetylen. Oznaczenie PCFE. Popularny teflon .Tworzywa te maja duza wytrzymałość techniczna i są odporne na działanie wszystkich nieorganicznych i organicznych odczynników z wyjątkiem stopionych metali .alkaicznych i fluoru. PCFE jest polimerem krystalicznym, charakteryzującym się wysoką temp topnienia fazy krystalicznej.Do zalet możemy zaliczyć jego niepalność, odporność na działanie czynników atmosferycznych i obojętność fizjologiczna, nie przywierają do niego substancje kleiste (teflon w naczyniach), charakteryzuje się niezwykle małym współczynnikiem tarcia,, co. pozwali na konstrukcję łożysk nie wymagających smarowania, jest dobrym izolatorem elektrycznym również w zakresie wysokiej elektryczności. Wytwarza się z niego również elementy piezoelektryczne i elektroakustyczne. Ze względu na trudność w otrzymywaniu i polimeryzacji zalicza się do najdroższych tworzyw sztucznych. Nie daje się go zgrzewać, dlatego rury łączone są sposobem wkręcania. Pod wpływem ciepła następuje natychmiastowy rozkład nie ulega, on topieniu.
16.Połisiarczek fenylenu. Wykazuje wysoką temperaturę topienia. Stosuje się go w elektronice (układy elektroniczne), są
bardzo dobrymi izolatorami, bardzo łatwa chłoną tlen z powietrza. Do polisiarczku fenylu można wprowadzić- do 60%napełniaczy.
1 7. Zastosowanie polimerow
-polietylen - rury do transportu gazu
- polipropylen - taśmy opakowaniowe, fołie, rury da transportu gorącej wody, zbiorniki do wody, meble ogrodowe, nakrętki do butelek
polichlorek winylu - wykładziny
polistyren - styropian (polistyren zmodyfikowany)
polimetakrylan metylu - szkło organiczne (pleksa), taśmy, dyskietki
poliamidy - w przemyśle odzieżowym (pochłania do 1 2% wody)
policzterofluoroetylen - teflon
poliwęgłany - w urządzeniach precyzyjnych (mały skurcz), odporne na działanie światła
1 8. Masa cząsteczkowa polimerów. To suma masy polimerów pomnożona przez ilość łańcuchów. Polimery nie mają ściśle określonej masy czasteczkoej i charakteryzuja się rozkładem tej masy , zatem sa to związki polidyspersyjne (mówimy o średniej masie cząsteczkowej).
20.Stopień polimeryzacji. Jest to wielkość związana- bezpośrednio ze średnicą masy cząsteczkowej MPolimeru jest to liczba
wskazująca ile merów wchodzi w skład makrocząsteczki
P=Mpolimeru/ Mmeru
21.Stopień krystaliczności. Jest to wyrazony w procentach stosunek masy krystalitow do całej masy polimeru. Im jest większy, tym większa jest wytrzymałość i twardość danego tworzywa.
X=mkrystaliczna/mcałkowita
22. Proces polimeryzacji. Jest procesem łączenia się wielu cząsteczek monomeru, w czasie któreg powstają produkty uboczne. Zachodzi dzięki obecności wiązań nienasyconych w monomerze. Pierwsza cząsteczka uaktywniona za pomoca czynnikow fizycznych lub chemicznych przyłacza następne cząsteczki monomeru, przy czym stan aktywacji przenosi się kolejno na koniec rosnącej w ten sposób makrocząsteczki. Monomer, aby mógł ulec polimeryzacji, musi być wielofunkcyjny, tzn. musi mieć, co najmniej dwa aktywne wiązania. Jeśli ma jedno wiązanie aktywne, to powstaje dimer (dwa* monomery). Przy dwóch aktywnych- wiązaniach monomer łączy się z dwoma innymi monomerami, z których każdy jest zdolny do połączenia się z innym monomerem. Wielokrotnie powtórzony proces daje długi polimer łańcuchowy (liniowy). Jeżeli w reakcji biorą udział monomery mające więcej niż dwa aktywne wiązania, to reakcja może zachodzić w kilku kierunkach, co prowadzi do powstania makrocząsteczek dwu- lub trójwymiarowych.. Polimeryzacja monomerów jednego rodzaju zwana jest homopołimeryzacją, a łączenie dwu lub więcej, różnych monomerów (zw. wtedy komonomerami) zwane jest kopolimeryzacją. Stosowane są cztery rodzaje polimeryzacji: blokowa, perełkowa, emulsyjna oraz w roztworze.
23. Proces krystalizacji. Ochładzanie roztworu nasyconego powoduje zmniejszenia rozpuszczalności i utworzenie substancji odrębnej fazy. Jeżeli wydziela się substancja stała, to takie zjawisko możemy nazwać krystalizacją.
24. Struktura krystaliczna polimerów. W polimerach Łańcuchowych i rozgałęzionych w pewnych obszarach łańcuchy są prawidłowo (w sposób uporządkowany) ułożone, a w innych obszarach są ułożone bezładnie. Obszary te noszą nazwę krystalitów i tworzą jakby wyspy otoczone substancją amorficzną.
25.Struktura amorficzna polimerów. Jest to inaczej struktura bezpostaciowa - łańcuchy są chaotycznie skręcone i splątane. Tworzywa o tej strukturze nie zawierają; krystalitów zbudowane sa makrocząsteczek liniowych lub rozgałęzionych i są w odpowiednich temperaturach ciałami stałymi, sztywnymi. Są przeźroczyste i kruche . Strukture tego typu posiada np.szkło.
26.Temperatura zeszklenia (. Do tej temperatury tworzywa znajdują się.w stanie, szklistym, wykazują dużąsprężystość (tzn. pod działaniem obciążeń odkształcają się nieznacznie) i na ogół kruchość. Po przekroczeniu tej temperatury tworzyw początkowo szybko odkształca się, a następnie mimo wzrostu temperatury odkształcenie ustala się. Tworzywo osiąga stan wysokiej elastyczności.
27.Temperatura topnienia segmentów krystalicznych Tm. Jest to zakres temperatury po-przekroczeniu, którego tworzywo przechodzi ze stanu wysokiej elastyczności w stan ciekły. Oznacza to, że tworzywo bedące jednocześnie w fazie amorficznej i krystalicznej (łańcuchy poruszają się, ale tytko w fazie amorficznej) przechodzi w stan w pełni amorficzny (ciągły ruch łańcuchów). Zakres tej temperatury to około 20°C.
28.Temperatura plastyczności (Tp). Jest to temperatura, a właściwie zakres temperatury, po przekroczeniu, którego tworzywo przechodzi w stan plastyczny, odkształcenie rośnie (stąd stan ten nosi nazwe stanu lepkiego). Polimery krystalizujące-w zakresie tej temperatury są w fazie amorficznej i krystalicznej jednocześnie.
29.Stan szklisty kruchy polimerów. Wyróżnia się. doskonałą sprężystością, charakteryzuje się natychmiastowym-pojawieniem odkształcenia sprężystego po przyłożeniu obciążenia, niezmiennością odkształcenia, w czasie, gdy obciążenia jest niezmienne i natychmiastowym zanikiem odkształcenia po usunięciu obciążenia (w rzeczywistości polimery nie są idealnie sprężyste w stanie
szklistym; czułymi przyrządami wykrywa się pełzanie).
30.Stan wysokoelastyczny polimerów. Jest to stan, w którym polimer znajduje sie po przekroczeniu temperatury zeszklenia. Wyróżnia się dwa typy tego stanu: stan elastyczny z opóźniony odkształceniem (po odciążeniu zanika w takim-samym "czasie,
jaki był wymagany do-jego pojawienia się) oraz stan elastyczny z natychmiastoyyyrn. odkształceniem (po odciążeniu natychmiast zanika odkształcenie).
31.Stan ciekły polimerów. Jest to jeden ze stanów fazowych polimerow krystalizujacych. Po przekroczeniu tzw. Temperatury segmentów krystalicznych, powyżej której polimer jest amorficzny całkowicie, polimery krystalizujące przechodzą w.stan ciekły. Jest to faza amorficzna, gdzie następuje ruch łańcuchów.
32.Stan szklisty twardy. Dotyczy polimerów krystalizujących, które ulegają odkształceniu w funkcji temperatury przy stałym obciążeniu. Do temperatury zeszklenia tworzywa znajdują się w stanie szklistym, który wyróżnia się dużą sprężystością,
charakteryzującą się natychmiastowym pojawieniem odkształcenia sprężystego po przyłożeniu obciążenia, niezmiennością odkształcenia, w czasie gdy obciążenie jest niezmienne i. natychmiastowym zanikiem odkształcenia po usunięciu obciążenia.
Dotyczy fazy amorficznej (zamrożonej) i krystalicznej.
33.Stan plastyczny polimerów. Powyżej temperatury płynięcia (temperatura plastyczności) tworzywo przechodzi w stan plastyczny. Jest to stan, w którym odkształcenie rośnie. Stan ten nosi nazwę stanu lepkiego.
34. Tworzywa sztuczne. Są to polimery z modyfikatorami. Mogą być-otrzymywane z czystego polimeru, z kopolimeru. (powstałego z więcej niż jednego rodzaju monomerów) lub z mieszanek polimerów .Zwiazki chemiczne, które, bezpośrednio lub
po odpowiedniej przeróbce, stosowane są do produkcji tworzyw sztucznych, występują głównie w ropie naftowej, gazie ziemnym i węglu kamiennym. Do najważniejszych związków chemicznych, znajdujących zastosowanie przy produkcji tworzyw
sztucznych, należą: a) otrzymane z ropy naftowej: etylen, propylen, izobutylen, butadien b.) otrzymane z węgla.kamiennego na drodze suchej destylacji: gaz świetlny, smoła pogazowa i koks, z których przy dalszej obróbce otrzymuje się związki chemiczne niezbędne do produkcji tworzyw sztucznych. Skłdadnikiem podstawowym tworzyw sztucznych są polimery tych- związków i z tego powodu reakcje polimeryzacji uważane są za główne technologie wytwarzania tworzyw sztucznych. Tworzywa wielocząsteczkowe są przetworzone za pomoca pola elektrycznego magnetycznego lub przez,wprowadzenie dodatków takich jak włókna węgłowe.
Z punktu widzenia przetwórstwa dzielimy je na: a) plastomery - termoplasty (można je wiele razy przetwarzac) oraz duroplasty (po jednokrotnym przetworzeniu nie można ich już przetwarzać); b) elastomery - wulkanizujące (głównie guma) oraz
niewulkanizujące.
35.Napełniacze. Dodawane są głównie do tworzyw- termoutwardzalnych. Nadają żywicom polimerowym określone zaprogramowane cechy. Często podwyższają własności wytrzymałościowe -tworzywa, zwiększają jego twardość (napełniacze
mineralne), podwyższają temperaturę użytkowania oraz własności izolacyjne (mika, włókno szklane). Czasami wprowadza się je celem zmniejszenia w tworzywie udziału drugiego polimeru. Wyróżniamy napełniacze: organiczne - mączka drzewna, cięte włókna celulozowe aramidowe, skrawki tkanin , papier, sadza, włókna aramidowe (orientowane polimery ciekłokrystaliczne) nieorganiczne —mączka i łupek kwarcowy, kreda, talk, proszki metalowe, włókna szklane i węglowe, tlenek glinu, tlenki cynku (biel cynkowa), tlenki tytanu (biel tytanowa), tlenki krzemu (krzemionka).
36.Stabilizatory. Substancje chemiczne, które dodane w małych ilościach zapobiegają niepożądanym przemianom
zachodzącym w tworzywach sztucznych. Mają za zadanie uodpornienie polimeru przed utlenianiem, depolimeryzacja lub rozkładem, tj. procesami, które łatwo zachodzą w podwyższonej temperaturze podczas przetwórstwa tworzywa, wzglednie w
temperaturze otoczenia pod wpływem działania promieni ultrafioletowych na gotowy wyrób. Stabilizator powinien działać jako antyutleniacz oraz akceptor światła nadfioletowego- i związków wydzielających się podczas-rozkładu polimeru; które najczęściej oddziałują katalitycznie na dalszy rozkład (np. chlorowodór-wydzielający się podczas rozkładu PCV). Do stosowanych stabilizatorów zalicza się: związki ołowiowe, wapniowe, cynowe (dla PCV), sadze (dla polietylenu pirydyny (dla tworzyw celulozowych).
37. Barwniki. Rozpuszczają się w polimerach i można uzyskać wyroby zabarwione, lecz przeźroczyste (o ile tworzywo nie zawiera napełniaczy). Zdolność wiązania się barwników z barwionym ma tonąłem, barwa oraz trwałość barwników zalezą od ich budowy chemicznej. Powinny- charakteryzować sie dużą odpornością na działanie światła i podwyższonej temperatury.
38.Barwniki organiczne. Stosujemy je, gdy chcemy uzyskac wyraźny kolor .A ich wadą jest to że są nieodporne na światła i wysokiej temperatury. Wyróżniamy następujące- barwniki organiczne: azotwe), nitrowe fitołocjanino
39.Barwniki nieorganiczne. Charakteryzują się odpornością na działanie światła i wysokiej temperatury, ale kolory nie są ostre, raczej pastelowe. Wyróżniamy następujące barwniki nieorganiczne: żelazowe (czerwień, brunatny),. kadmowe (czerwień. oranż), chromowe (żółć, oranż, zieleń), cynkowe (biel - tzw. cynkowa), tytanowe (biel - tzw. tytanowa)
40.Plastyfikatory (zmiękczacze). Są to związki niskocząsteczkowe wprowadzane podczas procesu przetwórstwa do tworzyw wielkocząsteczkowych. Wprowadza się je w celu obniżenia temperatury zeszklenia, zwiększa to giętkość i udarność tworzywa w
temperaturze otoczenia oraz obniża temperaturę obróbki plastycznej. Zmiękczaczami są ciecze organiczne o małych masach cząsteczkowych (1 00-1 000), tworzące z polimerami roztwory. Rola zmiękczacza polega na zwiększeniu odległości między
łańcuchami polimeru w obszarach bezpostaciowych. W wyniku tego łańcuch mogą się łatwiej przemieszczą względem siebie . A_wiec maleje lepkość polimeru . Zmiękczacze jednoczesnie obniżają wytrzymałosc polimerow , wiec wprowadzając je należy zwracac uwage , by (zwiększając udamość i plastyczność) nie.zmniejszyć za bardzo jego wytrzymałości. Zmiękczacze są na końcu najczęściej odparowywane. Istnieja trzy rodzaje procesu uplastyczniania: ślimakowe, nieślimakowe i mieszane.
41 . Nośniki - są to materiały w postaci włókien, wstęg,- arkuszy, Materiały zastosowane w celu wzmocnienia wytrzymałości mechanicznej żywic i polimerów chemo i termoutwardzalnych
42. Porofory . Dodaje się do tworzyw celem otrzymania struktury porowatej. Jako poroform mogą być stosowane substancje nieorganiczne np. nietrwałe sole nieorganiczne, jak i organiczne, lotne ciecze organiczne. Pod wpływem wysokiej temperatury następuje rozkład poroforów, a wydzielający się gaz powoduje spienienie tworzywa. Wydzielanie gazu powinno następować szybko w wąskim przedziale temperatury. Temperatura rozkładania poroforu powinna być zbliżona do temperatury uplastycznienia spienianego tworzywa. Do najczęściej stosowanych poroforów należą: dwunitryl kwasu aziomasłowega, dwuzaminobenzen, benzenossulfonohydrazyd. Spośród tworzyw polimerowych procesom spienienia poddaje się przede wszystkim polichlorek winylu, polistyren, polipropylen, poliamidy, poliuretany, polimery krzemoorganiczne oraz żywice fenolowe i epoksydowe.
43.Antypireny - są to związki chemiczne, które wprowadzone do tworzywa wywołują efekt samogaśnięcia w wynik wydzielania się niepalnych gazów odcinających dopływ tlenu do płonącego tworzywa.
44.Indeks palności. Ql - wskaźnik tlenowy; Ol<21 odpowiada warunkom palenia się w powietrzu: Ol>28 polimery samo gasnące Ol=[O2/(O2+N2)]100%
45. Proces sieciowania. Sieciowanie jest podstawowym procesem chemicznym
zachodzącym podczas utwardzania żywic i polimerów oraz wulkanizacji (kauczuków). Proces sieciowania najczęściej zachodzi stopniowo w zależności od temperatury i czasu reakcji. Rozróżniamy następujące etapy sieciowania:
stadium A- polimer jest sieciowy, zawiera grupy funkcyjne powstaje podczas syntezy, jest rozpuszczony i topliwy.
46.Plastomery - są to tworzywa wielkocząsteczkowe; wydłużenie sprężyste w temperaturze pokojowej jest mniejsze niż 1 00%; dzielą się na dwie grupy: termoplasty - dają się wielokrotnie przetwarzać, posiadają łańcuchy liniowe; duroplasty - przetwarzane jednokrotnie, posiadają łańcuchy usieciowane.
47.Tworzywa termoplastyczne - są polimerami zbudowanymi z makrocząsteczek typu liniowego lub rozgałęzionego. W temperaturze pokojowej są w stanie zeszklenia lub w stanie wysokiej elastyczności, a po podgrzaniu moga przechodzić
wielokrotnie w stan lekkopłynny . Ich najważniejsze cechy to: bardzo dobre własności przetwórcze, duża odporność na działanie środków korodujących, dobre własności tłumiące oraz mała.gęstosć.
48.Tworzywa termoutwardzalne - ulegają na skutek, ogrzewania zmianom chemicznym dając materiał utwardzony.
49.Tworzywa chemoutwardzalne - reagują z pewnymi związkami chemicznymi i utwardzają się.
50.Duroplasty - są to plastomery, przetwarzane jednokrotnie, posiadają łańcuchy usieciowane. Poliestry i epoksydy.
51 . Elastomery (kauczuki) - polimery wielocząsteczkowe o dużej elastyczności, które są pochodzenia syntetycznego. Wykazują w temperaturze pokojowej odkształcenia wysoko elastyczne przy małych naprężeniach. Temperatura zeszklenia Tg jest znacznie niższa od temperatury pokojowej. Wydłużenie w temperaturze pokojowej ponad 100%. Posiadają podwójne wiązania w monokryształach.
52. Polimery wulkanizujące - w procesie wulkanizacji tworzą się wiązania poprzeczne w wyniku reakcji kauczuku naturalnego z substancją wulkanizującą np. siarka. Dzięki temu nie zachodzi płynięcie lepkościowe.
55 Topnienie polimerów - proces topnienia polimerów zależy od ich budowy. Polimery niekrystalizujące - po.przekroczeniu temperatury zeszklenia następuje ruch łańcuchów polimerowych, dalsze zwiększanie temperatury spowoduje przejście materiału ze stanu plastycznego do stanu ciekłego polimery krystalizujące -w procesie topnienia można wydzielić 2 części:
- podnosząc temperaturę następuje ruch łańcuchów fazy amorficznej powodując przejście materiału ze stanu.szklistego (twardego) do stanu wysokoelastycznego
- dalsze zwiększanie temperatury spowoduje dojście do punktu, w którym następuje proces topnienia segmentów krystalicznych, po przekroczeniu którego materiał przechodzi ciekłego.
57. Proces wulkanizacji kauczuku - wulkanizacja kauczuku przeprowadzana jest za pomocą siarki i polega na rozerwaniu
niektórych wiązań i utworzeniu poprzecznych ogniw wiążących za pośrednictwem atomów siarki Wulkanizacja kauczuku prowadzi do otrzymania gumy.
58. Lateks -jest to koloidalny roztwór polimeru. Wydzielenie, polimeru odbywa, się, poprzez zakwaszanie lateksu małą ilością kwasu octowego. Następuje koagulacja kauczuku, który gromadzi się jako osad. Osad ten poddawany jest.obróbce plastycznej zwanej mastyfikacją.
59.Kauczuk naturalny - w ilościach o około 34% znajduje się w mleczku kauczukowym o nazwie lateks i koloidalnym
roztworze wodnym w ilości 53 %
60.Kauczuk syntetyczny - pierwszym kauczukiem syntetycznym był polibutadien, otrzymywany na początku-wieku w
Niemczech. Otrzymuje się go na.drodze polimeryzacji butadienu .Dzięki obecności w nim nienasyconych wiązań można go
poddawać wulkanizacji. Otrzymane gumy mają własności podobne do gum wytwarzanych z kauczuku naturalnego.
Kauczuki nitrylowe są kopolimerami butadienu i akrylonitrylu. Grupa nitrylowa CN podwyższa odporność na działanie-olejów i
innych cieczy organicznych. Gumy z tych kauczuków odznaczają się dużą odpornością cieplną. Kauczuki chloroprenowe
powstają w wyniku polimeryzacji butadienu, w którym atom wodoru został zastąpiony atomem chloru. Są odporne na działanie
paliw i olejów, trudno zapalają się i nie podtrzymują palenia.
61.Ebonit - uzyskiwany przez dodanie do kauczuku ok. 20 - 33% siarki oraz niewielkich ilości zmiękczaczy i napełniaczy .-jest
twardy, nierozpuszczalny, nietopliwy, łatwy w obróbce mechanicznej.
62.Guma - wulkanizując kauczuk, 1,5% siarki oraz dodając inicjatory i aktywatory uzyskujemy gumę, elastyczny produkt
wulkanizacji kauczuku naturalnego lub syntetycznego.
63.Składniki mieszanki gumowej - kauczuk, siarka, sadza, stearyna, tlenek cynkowy, dwufenyloguanidyna. dwusiarczek
dwubenzotiazolu, merkaptobenzotiazol.
64.Elektrety - elementy izolacyjne stosowane w elektronice powstałe np. z polisiarczku fenylu.
65.Zastosowania elektretów - Elektrety stosuje się w elektronice do pokrywania układów scalonych, w telefonach
komórkowych jako bardzo małe części elektroniczne, w mikrofonach.
66.Laminaty - są to tworzywa, w których rolę napełniacza stanowią materiały warstwowe (tkaniny, arkusze papieru, włókna)
zwane nośnikami, związane za pomocą polimerów (żywic)
67.Żywica poliestrowa - tworzywo chemoutwardzalne, przed utwardzeniem w postaci żółtawego gęstego płynu, utwardzenie
w temperaturze otoczenia po dodaniu inicjatorów, cechuje ją duży skurcz przy utwardzaniu.
68.Utwardzanie żywic poliestrowych - do utwardzania żywic poliestrowych stosuje się ok. 4% inicjatora np. nadtlenku
cykloheksanonu nadtlenku benzoiku.
69.Monomer sieciujący - jest to monomer np. styrenu, który tworzy z łańcuchami żywic wiązanie, sieć takich monomerów i
łańcuchów żywic tworzy układ sieciujący.
70.Aktywatory - inaczej, przyspieszacza, przyspieszają proces twardnienia żywic.
71.Przyspieszacze: aktywatory - substancje, które nie katalizują danej substancji, lecz dodane do katalizatora zwiększają jego
aktywność; katalizatory - substancje, które zwiększają, (katalizatory dodatnie) lub zmniejszają (katalizatory ujemne) szybkość
reakcji chemicznej pozostając zasadniczo w stanie niezmienionym po zakończeniu reakcji; przyspieszacze wulkanizacji -
substancje nieorganiczne i organiczne dodawane w ilości od 0,3 do 3% na 100% kauczuku w mieszance, i skracające czas
wulkanizacji; obniżają także jej temperaturę lub umożliwiają zmniejszenie ilości zawartości siarki (lepsze właściwości).Przyspieszanie reakcji może być np. z 2 dni do 5 minut.
72.Powłoki polimerowe (z tworzyw sztucznych) - warstwa z tworzywa sztucznego nałożona na powierzchnię przedmiotu dla
celów ochronnych, dekoracyjnych lub dla uzyskania odpowiednich własności technicznych. Powłoki z tworzyw sztucznych
nakłada się także w celu zmiany wymiarów powlekanych przedmiotów, regeneracji zużytych części, zabezpieczenia
powierzchniowego na okres prowadzenia innych procesów obróbki powierzchniowej. Wyróżniamy powłoki ochronne -
zabezpieczają konstrukcję i wyroby (z metalu, drewna, materiałów ceramicznych), przed .korozją, urażeniami mechanicznymi
(przy użytkowaniu) oraz izolacyjne - powłoki z.dielektryków (polietyleny^ PCW^PTFE) na metalowych elementach
elektrotechnicznych i sprzęcie elektrotechnicznym. Służą jako: izolacja cieplna - tworzywa komórkowe np. zmiękczony komórkowy PCW, poliuretany (na rękojeściach, ramach, przyciskach, zaworach); izolacja akustyczna (tłumienie-drgań) -tworzywa tłumią drgania (najszersze zastosowania: poliamidy, PTFE); przeciwscierne (łożyskowe) - tworzywa o małym
współczynniku tarcia małej. gęstości,posiadają .własności samosmarowności , antyathezyjne- zapobiegają.przyleganiu
produktów do roboczych części maszyn i urządzeń (PTFE, silikony). Tworzywa sztuczne służą najczęściej jako powłoki.ochronno-dekoracyjne: polietyleny, poliamidy, zmiękczony P CW, żywice epoksydowe lub jako powłoki ochronne -bituminy, mieszaniny epoksydowo-bituniczne..
73.Metoda fluidyzacyjna nakładania powłok. Tworzenie-się-powłoki z proszku przy powlekaniu fluidyzacyjnym -(natryskiwaniu
płomieniowym lub elektrostatycznym) jest wynikiem stopienia się cząstek tworzywa sztucznego w skutek zetknięcia się z uprzednio podgrzaną powierzchnią przedmiotu lub w płomieniach pistoletu proces łączenia się cząstek kończy się; z chwilą
obniżenia się temperatury przedmiotu poniżej temperatury topnienia tworzywa.
74.Metoda elektrostatyczna nakładania powłok Materiałem powłokowym w tej metodzie jest proszek lub ciecz. Przy nakładaniu wykorzystuje.się pole elektrostatyczne .między pistoletem a powlekanym . przedmiotem o ,duzej róznicy potencjałów w wyniku przyłożenia do pistoletu napięcia-(30-150) kV: Cząstki rozpylonego tworzywa- uzyskują ładunek elektryczny: W wyniku
zetknięcia się z dyszą-lub-elektrodą pistoletu,-jak również pod wpływem zjonizowaoego powietrza sa kierowane przez siły pola do powierzchni przedmiotu (o ładunku przeciwnym). Powłoki tą metodą nanosi się na metal, papier, tekturę, betony kamionkę
oraz szkło.
75.Formowanie próżniowe negatywowe. Jest to formowanie tworzyw sztucznych przy wykorzystaniu podciśnienia. Może się ono odbywać na dwa sposoby: formowanie próżniowe metodą Marco - do formy dwuczęściowej wkłada się wstępnie
przesycony żywicą i sprasowany nośnik, a po jej zamknięciu wysusza się ciekłe spoiwo wykorzystując do tego próżnię, w wyniku czego otrzymuje się uformowaną kształtkę; formowanie próżniowe za pomocą watka próżniowego - żywicę wylaną na
powierzchnię już ułożonego nośnika w formie jednoczęściowej (jak gdyby połowa formy) wciska się w nośnik za pomocą dopasowanego do formy sprężystego worka, dzięki wytworzeniu próżni między workiem, a formowanym tworzywem.
78.Wyroby otrzymywane podczas formowania próżniowego. W procesie formowania próżniowego negatywowego otrzymujemy takie wyroby jak kubki jednorazowe do napoi i opakowania na serki-homogenizowane. Metodą tą-produkuje się przedmioty lekko wklęsłe o prostych kształtach, w których muszą występować jakiekolwiek napisy, znaki lub kontury. Za pomocą formowania próżniowego pozytywowego produkuje się przedmioty głębokie o równomiernym rozkładzie grubość*'
ścianek, dużej wytrzymałości mechanicznej ścianki dolnej, o gładkich i starannie uformowanych powierzchniach zewnętrznych.
Metodą tą produkuje się wnętrza lodówek oraz wkłady do szuflad.
79.Technologia wytłaczania tworzyw sztucznych - granulki tworzywa lub gumy opadają z leja zasypowego do ogrzewanego grzejnikami cylindra, w którym obraca się ślimak. Przesuwane przez ślimak tworzywo dostaje się .do głowicy i wychodzisz
wytłaczarki przez ustnik. Sita dzielą strumień na mniejsze strumienie, co ułatwia równomiernie ogrzanie wytłaczanego tworzywa oraz zapewnia właściwe stopniowanie ciśnienia od końca silnika poprzez komorę stłaczania do wylotu ustnika.
80.Budowa wytłaczarki: cylinder, silnik, lej zasypowy (wsypujemy tworzywa sztuczne w postaci granulek), głowica (ustnik, filtr), układ uplastyczniający (strefa zasilania, strefa sprężania, strefa dozowania - każda ze stref jest odpowiednio ogrzewana;,sita, komora stłaczania, grzejnik, ustnik.
81.Strefy grzania wytłaczarki. W cylindrze, tworzywa jest doprowadzone do stanu plastyczno-płynnego dzięki zainstalowany m
na nim grzejnikom.
82.Rola głowicy w procesie wytłaczania. W głowicy zachodzi ostateczne ukształtowanie wyrobu. Budowa (prostej) głowicy:
korpus, ustnik, plyta sitowa sprężająca, elementy grzejne.
83.Rola kalibratora wytłaczarki. Kalibrator służy do utrwalenia ściśle określonych kształtów wyrobów.
84.Rola dyszy w wytłaczarce. Dysza umieszczona w przedniej części cylindra łączy układ wtryskowy z układem zamykania i
otwierania formy. Umożliwia to wtrysk tworzywa z cylindra do formy oraz zabezpieczenia przed wypłynięciem tworzywa, po
usunięciu układu wtryskowego od ustnika formy. Dysza musi ściśle przylegać do ustnika. Nadaje ona także ostateczny kształt
wytłaczanemu elementowi.
85.Otrzymywanie folii. Powszechnie stosuje się dwie metody otrzymywania folii: przez wytłaczanie w postaci wstęgi oraz przez wytłaczanie w postaci rękawa. Wytłaczanie folii w postaci wstęgi nazywa się procesem kształtowania przez rozciąganie.Polega ono na poddawaniu rozciąganiu folii w temperaturze stanu wysokoelastycznego , a następnie wygrzaniu w celu usunięcia naprężeń. Wytłaczanie folii w postaci rękawa z rozdmuchiwaniem polega na wytłaczaniu cienkościennej rury o określonej średnicy \ grubości ścianek oraz natychmiastowym rozciąganiu w kierunku wzdłużnym i poprzecznym, przez naciąg urządzenia odbierającego rękaw i rozdmuchiwaniu go niewielkim nadciśnieniem.
86.Otrzymywanie rur i profili. Rury i profile otrzymujemy dzięki zastosowaniu w wytłaczarce głowic prostych: (oś głowicy jest przedłużeniem osi cylindra) głowice te formują kształty tych wyrobów. Profile można też otrzymywać dzięki głowicom
krzyżowym (oś głowicy ustawiona jest pod kątem do osi cylindra).
87.Wytwarzanie kabli elektrycznych. Druty, kable i przewody pokrywa się tworzywami sztucznymi, najczęściej P E lub zmiękczonym PCW. Do tego celu stosuje się wytłaczarki zaopatrzone w głowice kątowe. Głowica służy także do nanoszenia
drugiej lub trzeciej warstwy na powleczonym już przewodzie.
88.Wytwarzanie butelek z tworzyw sztucznych. Do produkcji takich wyrobów, jak butelki czy słoiki, stosuje się metodę wytłaczania z rozdmuchiwaniem. W tej metodzie wychodząca z ustnika głowicy krzyżowej wytłaczarki gorąca rura przesuwa się
w głąb otwartej, dwudzielnej formy. Po przejściu rury poniżej dna formy fotokomórka powoduje automatyczne jej zamknięcie, w wyniku czego następuje zgrzanie obu końców rury. Bezpośrednio po tym iglica przebija u góry lub u dołu rury otwór i
doprowadza do jej wnętrza sprężone powietrze, które nadaje kształt formy. Po uformowaniu opakowania tworzywo ochładza się od styku z formą, którą można wtedy otworzyć. Metoda rozdmuchiwania zostala ostatnio doprowadzona do wysokiej precyzji,
np. gwint szyjki pojemnika jest formowany z taką dokładnością, ze zapewnia jego szczelne zamykanie.
89.Technologia wtryski* tworzyw sztucznych. Technologia wtrysku tworzyw sztucznych jest procesem-cyklicznym, tzn. poszczególne fazy tego procesu przebiegają w pewnych -określonych, powtarzalnych okresach. Przebieg wtrysku można podzielić na trzy etapy: a) tworzywo znajdujące się w cylindrze zostaje ogrzane; etapie uplastycznione tworzywo zostaje sprężone i przetłoczone przez dyszę do cylindra c) w trzecim etapie następuje uformowanie i utrwalenie
: kształtu przez ochłodzenie-tworzywa; etap ten przebiega w formie wtryskowej,
90.Budowa wtryskarki. Podstawowe elementy wtryskarki to: tej zasypowy -(dozownik), układ mechaniczny, układ hydrauliczny, cylinder, grzejniki otokowe, czujniki regulatorów temperatury- slimak, dysza; czesc stala matrycy przymocowana da stołu, układzamykający matrycę, wyłącznik ograniczający ruch posuwisty ślimaka, korpus wtryskarki, gniazdo matrycy wypełnione tworzywem.
91.Różnice między procesem wytłaczania a wtrysku. Wytłaczanie- należy do metody przetwórczej, polegajacej na ciągłym uplastycznianiu tworzywa i wyciskaniu go przez dyszę wytłaczarki, która nadaje gotowy kształt formowanemu wyrobowi
noszącemu nazwę wytłoczyny. Najczęściej stosowana jest wytl. slimakowa Wtryskiwanie- proces ten jest procesem ciągłym i polega na wyciśnięciu ciekłego tworzywa z układu uplastyczniającego do .gniazda formującego. Tam tworzywo zestala
się (termoplasty) lub utwardza w podwyższonej temperaturze w gotowy wyrób zwany wypraską.
92.Rola cylindra i ślimaka we wtryskarce. Ślimak- typowy ślimak ma trzy strefy: zasilania, sprężania, i dozowania. W strefie zasilania tworzywa pobrane z zasobnika jest podgrzewane i przesylane do nastepnej strefy. W strefie sprezania nastepuje dalsze nagrzanie tworzywa, jego sprężenie i uplastycznienie W strefie dozowania w przypadku wytłaczania następuje dalsze mieszanie i wyeliminowanie nierówności 'materiału, a w przypadku wtryskiwania - dokończenie przeprowadzania tworzywa w stan ciekły, jego sprężenie i ustabilizowanie przepływu tworzywa. Cylinder- w nim porusza się tłok, który nadaje odpowiednie ciśnienie wtryskiwanemu tworzywu. Do niego podłączone.sa_grzejniki..
93. Układ uplastyczniania we wtryskarce - forma nagrzewana jest do temperatury, w której powinien przebiegać proces polimeryzacji (zależy od rodzaju tworzywa). Podczas każdego wtrysku wprowadza sie do formy całą dawkę tworzywa, dzięki czemu zapobiega się utwardzeniu tworzywa w układzie uplastyczniającym. We wtryskarkach dla duroplastów czynnikiem grzewczym jest olej lub rzadziej grzejniki elektryczne oporowe.
94.Rola formy wtryskarki. Formy wtryskowe (prawidłowo wykonane) dają możliwość otrzymywania wyrobów nie
wymagających kłopotliwej obróbki wykończeniowej (odcięcie wyrobu od wlewka wtryskowego - obróbka wykańczająca).
95.Budowa formy wtryskarki: a) trzpień wypychający, b) płyta mocująca zespołu ruchomego, c) płyta i wypychacze układu wypychania wypraski, d) stempel, e) kanały chłodzące, matryca, g) wypraska h).tuleja wlewka. i) wlewek płyta-zespołu
nieruchomego, k) słup prowadzący, l) dopływ i odpływ wody chłodzącej.
96.Parametry wtrysku: Temperatura wtrysku - zależy od rodzaju przetwarzanego tworzywa; zbyt wysoka temperatura wtrysku
przedłuża czas procesu (dłuższy czas na chłodzenie), co powoduje powstawanie-większych naprężeń wewnętrznych i zewnetrznych zwieksza
skurcz wtryskowy; zbyt niska temperatura może powodować, niewypełnienie formy tworzywem.Ciśnienie wtrysku - zwane ciśnieniem zewnętrznym, jest to największe ciśnienie panujące na czole ślimaka lub tłoka podczas napełniania formy. Nowoczesne wtryskarki osiągają ciśnienie od 100 do 180 MPa. Czas cyklu wtrysku - zależy od wielkości i kształtu wyrobów, używanego tworzywa i sprawności wtryskarki; czas wtrysku określa trwanie poszczególnych faz procesu:-a) zasypanie tworzywa z dozownika, jego wstępne uplastycznienie oraz wzajemne dosunięcie układu wtryskowego do formy b) dalsze uplastycznienie tworzywa, jego przesuwanie, sprężanie i wtryśnięcie do formy, c) ruch powrotny układu wtryskowe^.
97.Cykl wtrysku - składa się z uplastycznienia tworzywa w cylindrze, wtrysku do formy oraz utwardzenia materiału w podgrzanej formie.
98.Wtrysk tworzyw termoplastycznych. Proces, wtryskiwania jest procesem cyklicznym i polega na wyciśnięciu tworzywa z układu uplastyczniającego do gniazda formującego. Tam tworzywo zestala się lub utwardza w podwyższonej temperaturze.Wtryskarka uplastycznia tworzywo a następnie wtryskuje je do formy. Forma musi być zamknięta z taką siłą, aby nie rozwarła się podczas wtrysku tworzywa do gniazda formującego. Przebiega on w następującej kolejności: 1) zwarcie obu połówek formy,2) dosuniecie cylindra wtryskowego wraz z dyszą do tulei wtryskowej. Formy 3. ruch ślimaka do przodu i wtrysk tworzywa przez
dyszę do formy, 4) uzupełnienie ubytku skurczowego tworzywa w formie poprzez niewielkie przesuniecie ślimak do przodu, 5)odsuniecie ślimaka do tyłu i odsunięcie cylindra 6) otwarcie formy i wyjęcie wpraski.
99.Wtrysk tworzyw termoutwardzalnych. W procesie tym pojawiają się pewne specyficzne problemy wynikające z własności tego rodzaju tworzyw. Zachodzą tu dwa przeciwdziałające sobie zjawiska: uplastycznienie a następnie stapianie oraz
utwardzanie w wyniku polimeryzacji. Zagadnieniem trudnym technologicznie jest wytworzenie we wtryskarce takich warunków cieplnych, aby w czasie płynięcia tworzywa od cylindra do formy nie nastąpiło całkowite utwardzenie. Forma jest nagrzewana do temperatury, w której powinien poprawnie przebiegać proces polimeryzacji. Podczas każdego wtrysku wprowadza się do formy prawie całą dawkę tworzywa, dzięki czemu zapobiega się utwardzaniu tworzywa w układzie uplastyczniającym.