Co to jest polimer?

Jest ot materiał organiczny zbudowany z węgla oraz wodoru.

Zbudowane są z grup atomów zwanych mono­merami, tworzących łańcuchy za pomocą wiązań kowalencyjnych.

Zastosowanie: budownictwo , przemysł elektrochemiczny, opakowania żywności i napojów, przemysł chemiczny, sport , zabawki, pojazdy, przemysł meblowy, rolnictwo

Co to jest tworzywo sztuczne?

to materiały, którego podstawowym skł są syntetyczne, naturalne lub mody­fikowane polimery uzupełnione.

Są dodatkami innych substancji pomocniczych takich jak: plastyfikatory, stabilizatory i różnego rodzaju modyfikatory.

Ekwiwalent energetyczny podczas produkcji niektórych wyrobów z metali i polimerów termoplastycznych.

Otrzymywanie tworzyw sztucznych (schemat)

Co to jest polimeryzacja?

Dodawanie uaktywnionych merów do wyczerpania składników.

Jest jednym z podstawowych sposobów otrzymywania polimerów. Polega na przyłączaniu się cząsteczek monomeru do pierwszej cząsteczki uaktywnionej pod wpływem czynników fizycznych lub chemicznych, przy czym stan aktywacji przenosi się na koniec rosnącej w ten sposób makrocząsteczki polimeru.

Jak dzieli się polimeryzacja?

Dzieli się na:

• Blokową - układ homofazowy,w masie monomeru rozpuszczony jest inicjator reakcji polimeryzacji.

• Emulsyjną (suspensyjna) - układ heterofazowy, w wodzie rozpuszczony jest monomer ( nie rozpuszcza się w wodzie) , natomiast inicjator rozpuszcza się w wodzie.

• Łatwy odbiór ciepła polimeryzacji

• Duża szybkość polimeryzacji

• Można osiągnąć pełną konwekcje monomerów

• Perełkowa - układ hetero fazowy, w wodzie rozpuszczony jest monomer z inicjatorem, inicjator rozpuszcza się w monomerze.

Polimeryzacja łańcuchowa

polega na wielokrotnym przyłączeniu monomerów.

• Mechanizm rodnikowy

• Kationowy

• Anionowy- potencjał elektrostatyczny pozwala na określoną syntezę

• Koordynacyjny

Co to jest poliaddycja?

łączenie dwóch różnych produktów

Proces łączenia się cząsteczek monomeru w polimer za pośrednictwem grup reaktywnych na przykład w wyniku przegrupowania atomu wodoru. Temu procesowi nie towarzyszy wydzielanie się produktów ubocznych.

Co to jest polikondensacja?

Polikondensacja -Proces łączenia się cząsteczek monomeru w polimer z jednoczesnym wydzieleniem produktów ubocznych, którymi są zwykle cząsteczki proste (woda, chlorowodór, amoniak).

Co to jest polidyspersja?

rozrzut statystyczny masy cząsteczkowej polimerów.

W odróżnieniu od związków niskocząsteczkowych, które mają jedną, ściśle określoną masę cząsteczkową, polimery są zazwyczaj populacjami cząsteczek o różnej masie cząsteczkowej.

Polidyspersja ma generalnie negatywny wpływ na własności użytkowe polimerów i dlatego dąży się zazwyczaj do jej ograniczania.

Miarą tego rozrzutu jest tzw. współczynnik polidyspersji.

Co to jest monomer?

Monomer- To proste cząsteczki tego samego związku chemicznego, z których w wyniku polimeryzacji powstaje polimer.

( Dimer , Trimer, Oligomer)

Składniki dodatkowe tworzyw sztucznych ?

1. Napełniacze - dodawane są do tworzyw termoutwardzalnych w celu poprawienia własności mecha­nicznych.

2. Nośniki- w postaci wstęg , pasm lub arkuszy. Na ogół stosuje się nośniki tekstylne, szklane, papierowe lub azbestowe, przede wszystkim przy produkcji laminatów.

3. Zmiękczacze (plastyfikatory)dodaje się w celu obniżenia temperatury zeszklenia, a tym samym podniesienia wła­sności plastycznych tworzywa w określonym przedziale temperatur. Najczęściej stosowane zmiękczacze: trudno lotne, zazwyczaj ciekłe, oleiste estry kwasów dwu i trój karboksylowych.

4. Stabilizatory - uodparniają przed utlenianiem , depolimeryzacją lub rozkładem podczas przetwórstwa.

5. Pigmenty i barwniki- dodawane dla zabarwienia na określony kolor, barwę. Powinny one charakteryzować się odpornością na długotrwałe działanie światła i podwyższonych temperatur oraz zdolnością do jednorodnego rozprowadzania ,trwałego połączenia. ze wszystkimi składnikami tworzywa, szczególnie ze stabilizatorem. Jako barwniki nieorganiczne stosuje się żółcień chromową , tlenki żelaza, selenek kadmowy.

6. Porofory - zapewniają porowata powierzchnię i strukturę, mogą to być substancje organiczne lub nieorganiczne

7. Środki zmniejszające palność tworzyw sztucznych - stosowne do pracy w warunkach zagrożenia pożarowego

8. Środki tiksotropujące - wpływają na zróżnicowanie właściwości lepkich. Podczas intensywnego mieszania ciecz tikostropowa cechuje się spadkiem lepkości, w stanie spoczynku lepkość tworzywa rośnie, proces ten jest odwracalny.

Budowa kopolimeru?

mieszanina co najmniej dwóch monomerów, które normalnie występują oddzielnie.

ABS- poliakrylonitryl +polibutadien+ polistyren ( wysoki zakres temperatur jego stosowalności (-40 - 120stC)

SAN-polistyren+poliakrylonitryl

Kopolimer

Polimeryzacja w której powstaje polimer

Wiązania w polimerach.?

W polimerach mogą występować wiązania I lub II rzędu.

Wiązania I rzędu posiadają prawie 2 razy większą energie dysocjacji niż wiązania II rzędu.

Siły Van Der Waalsa występują najczęściej w polimerach o łańcuchach prostych lub rozgałęzionych np. termoplastach.

Wiązania kowalencyjne przeważają w tworzywach o strukturze przestrzennie usieciowanej np. duroplastach.

Wiązania I rzędu w polimerach

występują między atomami węgla i heteroatomami. Siły walencyjne łączące te atomy nazywane są również kowalentnymi bądź atomowymi.

Wiązania II rzędu w polimerach?

występują głównie pomiędzy sąsiednimi makrocząsteczkami lub też między merami i segmentami tej samej makrocząsteczki.

Wiązania II rzędu nazywane są wiązaniami Van der Waalsa. Energia dysocjacji tych wiązań jest o połowę mniejsza niż energia wiązań kowalencyjnych

Siły dyspersyjne

Są to siły wzajemnego oddziaływania, są tym większe, im bliżej siebie znajdują się poszczególne makrocząsteczki.

Maleją one również wówczas, gdy makrocząsteczki uzyskują większą ruchliwość przez wprowadzenie do polimeru obcych atomów w postaci rozpuszczalników lub wody.

Siły dipolowe

Występują, gdy pomiędzy łączącymi się atomami powstaje, w wyniku ich różnego usytuowania w szeregu galwanicznym, nierównowaga w rozmieszczeniu elektronów.

W zależności od stopnia nierównowagi rozróżniamy tworzywa: polarne, słabo polarne i niepolarne.

Atom o większej elektroujemności, wchodzący w skład cząsteczki lub połączenia, przyciąga w swoim kierunku parę elektronów, co powoduje powstanie dipolu.

Co to jest ciężar cząsteczkowy?

W polimerach w których makrocząsteczki powstają w wyniku łączenia się ze sobą związków monomerycznych, ciężar makrocząsteczki zależy od ilości tych jednostek monomerycznych, które ją utworzyły.

Określa się to tzw. stopniem polimeryzacji. Zróżnicowany stopień polimeryzacji wywołuje zróżnicowanie ciężarów cząsteczkowych poszczególnych makrocząsteczek.

Wykres rozkładu ciężaru cząsteczkowego?

Rozkładu ciężaru cząsteczkowego w polimerach o małym (1) i dużym (2) stopniu polidyspersyjności
Wzrost ciężaru cząsteczkowego polimeru wpływa bardzo korzystnie na te właściwości tworzywa.

Budowa łańcuchów polimerowych?

Oceniając kształt łańcucha rozróżnia się łańcuchy:

a)liniowe- występują wiązania II rzędu, można je przekształcić w wielokrotne mogą wielokrotnie przechodzić ze stanu stałego w stan ciekły (i odwrotnie), pozwala na prosty recykling.

b)rozgałęzione,

c)usieciowane- występują wiązania I rzędu dużej energii,

tej struktury nie da się przekształcać wielokrotnie

Konfiguracja łańcucha-

Sekwencja merów w łańcuchu.

Mery, tworzące łańcuch, mają dwa końce. Jeśli końce te mają różną budowę, to sekwencje merów w łańcuchu mogą być różne. Wyróżnia się dwa możliwe połączenia merów, tzw. głowa do ogona oraz ogon do ogona (lub głowa do głowy).

TOPOLOGIA

(kształt łańcucha)- grupy funkcyjne:

• Łańcuch liniowy

• Drzewo t = 4

• Grzebieniowa

• Drabinkowa

• Pakietowa 6-funkcyjna

• Pierścień

• Spinowa

• Sieć idealna- węzły 4-funkcyjne

• Łańcuch z krótkimi rozgałęzieniami

• Łańcuch z długimi rozgałęzieniami

Co to są termoplasty

Tworzywa, które ogrzane do wysokiej temperatury miękną aż do plastycznego płynięcia.

Proces mięknięcia i utwardzenia może być wielokrotnie powtarzany bez zmian właściwości tworzywa

Co to są Duroplasty

Tworzywa które można przeprowadzić ze stanu plastycznego w stan stały tylko raz.

Ponowne uplastycznienie jest niemożliwe

Utwardzenie jest wynikiem sieciowania struktury wyjściowej w wyniku reakcji chemicznej

Procesy sieciowania mogą zachodzić pod wpływem temperatury (termoutwardzalne) lub określonej substancji (chemoutwardzalne). Ogrzane do wysokiej temperatury miękną do plastycznego płynięcia. Proces mięknięcia i utwardzenia NIE może być wielokrotnie powtarzany

Struktury polimerów?

Liniowa

- termoplasty

- wiązania II rzędu

- zmiana właściwości na skutek odległości

- materiały giętkie, ale sztywne

Rozgałęziona

- krótkie rozgałęzienie,

- długie rozgałęzienie,

- gwiazda,

- dendrytyczna

Z wiązaniami poprzecznymi:

- sieć fizyczna,

- sieć kowalencyjna luźna,

- sieć kowalencyjna gęsta,

- sieć z liniowymi makrocząsteczkami

Sieciowa (Usieciowana)

- duroplasty (twarde w podwyższonej temperaturze)

- wiązania kowalencyjne

- wyższa temperatura topnienia

- występują w postaci stałej aż do całkowitego rozkładu

Właściwości mechaniczne polimerów?

Wynikają z oddziaływań międzycząsteczkowych wywołanych siłami van der Walsa oraz siły wiązań międzyatomowych.

Im wyższa temperatura tym właściwości tworzywa są niższe , wytrzymałość spada, rośnie wydłużenie.

Im większa prędkość tym większa wytrzymałość , mniejsza zdolność do odkształcenia.

Co to jest konfiguracja łańcucha?

Sekwencja merów w łańcuchu. Mery, tworzące łańcuch, mają dwa końce. Jeśli końce te mają różną budowę, to sekwencje merów w łańcuchu mogą być różne. Wyróżnia się dwa możliwe połączenia merów, tzw. głowa do ogona oraz ogon do ogona (lub głowa do głowy).

Co to jest izomeria przestrzenna?

(zwana też stereoizometria) rodzaj uporządkowania

dotyczący sposobu rozmieszczenia merów i podstawników w makrocząstkach.

3 podstawowe rodzaje rozmieszczenia przestrzennego:

Izotaktyczny (uporządkowany) - grupy boczne (charakterystyczne pierwiastki) znajdujące się po jednej stronie łańcucha

Syndiotaktyczny(na przemian ległe) grupy boczne znajdują się na przemian

Ataktyczny(nieuporządkowany) izomeria pozycyjna (ten sam monomer, różne położenia [regioselektywność])

Od czego zależy wytrzymałość mechaniczna polimerów?

-temperatury

-wilgotności powietrza

-prędkości przeprowadzonych prób.

Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej podwyższa się wytrzymałość tworzywa, udarność, temperatura mięknięcia oraz przewodnictwo i odporność cieplna.

Im wyższa temperatura tym właściwości tworzywa są niższe , wytrzymałość spada, rośnie wydłużenie.

Im większa prędkość tym większa wytrzymałość , mniejsza zdolność do odkształcenia.

Wymień podstawowe fazy strukturalne polimerów?

Faza amorficzna - zwaną również bezpostaciową, tworzą makrocząsteczki łańcuchowe ataktyczne, rozgałęzione, z dużymi grupami bocznymi. Łańcuchy takie wikłają się w sposób chaotyczny i mimo gęstego upakowania nie wykazują budowy krystalicznej.

Faza krystaliczna - może powstawać przede wszystkim w polimerach termoplastycznych liniowych, o dużej regularności i symetrii w budowie łańcucha. Podczas oziębiania takiego polimeru, znajdującego się w stanie stopionym, dochodzi do powstawania tzw. krystalitów, tj. obszarów wykazujących pewne uporządkowanie przypominające struktury kryształów, ale o bardzo małych wymiarach.

Obecność fazy szklistej nadaje polimerowi sztywność, twardość odporność termiczną.

Obecność fazy bezpostaciowej nadaje materiałowi elastyczność, natomiast polimery krystaliczne wskazują wyższe temp. mięknienia i lepsze własności wytrzymałościowe.

Co to są krystality?

obszary wykazujące pewne uporządkowanie przypominające struktury kryształów, ale o bardzo małych wymiarach.

Krystality mogą tworzyć większe zgrupowania, o kształcie w przybliżeniu kulistym, zwane sferolitami . Sferolit składa się ze skręconych wstęg utworzonych przez sfałdowane cząsteczki, zwane lamelami.

Ułożone równolegle względem siebie wyciągnięte i gęsto upakowane segmenty makrocząsteczek tworzących krystality nazywa się fibrylami. Prowadza one do powstania krystalicznych struktur pasmowych .

Stany fizyczne polimerów? Odkształcenia w polimerach?

Tk - temp. kr

Stan szklisty (polimery amorficzne)

pewien stopień uporządkowania bliskiego zasięgu sąsiadujących makrocząsteczek

-makrocząsteczki nie są zdolne do przemieszczania się wobec siebie

Tg-temperatura zeszklenia ( osiąga zwykle 200-250st)

<Tg- niewielkie ,całkowicie sprężyste odkształcenie (zgodne z prawem Hooke'a)

>Tg ruchliwość fragmentów (segmentów) STOPIEŃ ODKSZTAŁCEŃ ZALEŻY OD TEMPERATURY

Stan wysokoplastyczny (lepko sprężysty) - polimery amorficzne pow Tg- spełnione jest w przybliżeniu prawo Hook'ea ale występują odkształcenia Tg<stan elastyczny (lekko sprężysty)<Tp

relaksacja naprężenia

Stan plastyczny (lepko ciekły) pow Tg>Tg dowolnie małe naprężenie wywołuje lepkie płynięcie

Najważniejsza cecha polimerów w stanie plastycznym : LEPKOŚĆ

3 stany fizyczne tworzywa, wynikające z odkształcania się polimerów wraz ze zmianą temperatury

szklisty- poniżej temperatury zeszklenia polimery występują w stanie szklistym. Stan szklistym można podzielić na podstań kruchości i podstań wymuszonej elastyczności. Odkształcenie związane jest z przemieszczaniem się grup bocznych w łańcuchach. W podstani kruchości odkształcenie jest bardzo małe, sprężyste, natychmiastowe i liniowo zależne od naprężenia.

wysokoelastyczny- polimer może osiągać w tym stanie duże odkształcenia odwracalne, znikające po odciążeniu materiału. Odkształcenie jest związane ze zmianą kształtu cząstek łańcuchowych. Występuje od temperatury zeszklenia T_g do temperatury płynięcia T_f

lepkopłynny-odkształcenie pod wpływem działania siły zewnętrznej nie zanika po ustaniu działania tej siły. Ten stan występuje powyżej temperatury płynięcia Tf. Odkształcenie plastyczne polimeru jest związane z przemieszczaniem się cząstek względem siebie

Odkształcenie sprężyste ?

Powstają w wyniku zmian odległości międzyatomowych lub międzycząsteczkowych. Nie osiągają zbyt dużych wartości. Związane sa z naprężeniem zależnością liniową.

Odkształcenie wysokoplastyczne?

Są rezultatem odwracalnej zmiany konfiguracji wielocząsteczkowej struktury, po obciążeniu materiału odkształcenie całkowicie znika. Proces narastania i znikania odkształceń przebiega w pewnym czasie (ze wzrostem temp. czas maleje). Są to odkształcenia zależne od czasu.

Odkształcenie plastyczne ?

Powstają w wyniku nieodwracalnego przegrupowania łańcuchów, w tym obszarze temperatur materiał osiąga stan lepkopłynny.

Właściwości cieplne?

1.Przewodność cieplna:

h- grubość próbki

A-powierzchnia płytki

Q- wydajność grzejna

2.Rozszerzalność cieplna:

V-objętość

T-temperatura

B-ciśnienie

Współczynnik rozszerzalności cieplnej liniowej:

zmiana wymiarów pod wpływem ogrzewania

Zmiana objętości liniowej w zależności od ułożenia łańcucha:

Stabilność termiczna i odporność termiczna:

Piroliza

to proces rozkładu termicznego substancji prowadzony poprzez długotrwałe poddawanie ich działaniu wysokiej temperatury, ale bez kontaktu z tlenem i innymi czynnikami utleniającymi.

Odporność cieplna

Deformacja termiczna (cieplna)- temp. mięknienia ,utraty sztywności

Termostabilność

trwałość termiczna(cieplna) - max temperatura w której następuje 50%ubytek masy.

Polimery termo stabilne- heterocykliczne, 5 i 6 członowe

Modele mechaniczne symulujące układy lepkosprężyste ?

Układ Maxwella - sprężyna i tłumik ułożone są szeregowo.

Układ Voigta - sprężyna i tłumik ułożone są równolegle.

Właściwości elektryczne polimerów?

Opór maleje wraz ze wzrostem temperatur.

możemy przepuścić prąd przez tworzywo nie przepuszczające prądu : -tg δ = 0,0081 te polimery nie będą przewodzić prądu

-tg δ = 0,02 te polimery będą przewodzić prąd

Tworzywa sztuczne są DIELEKTRYKAMI

OPORNOŚĆ WŁAŚCIWA

ρ 10¹¹-10¹⁷ [Ωm] doskonały izolator

Współczynnik stratności dielektrycznej tgρ:

- tworzywa niepolarne (PS,PE,PTEE) tgρ<0,0005 (nie nadają się do zgrzewania)

-tworzywa polarne bez wypełniaczy (PCW) tgρ<0,0001-0,02

-tworzywa zawierające szkło, papier, celuloze tgρ=0,02-0,5

Perholacja-

mikrowyładowania w strukturze sieci polimeru

Poliacetylen-

naturalny polimer przewodzący-bez napełniaczy

Co to jest Elastomer?

tworzywo którego zdolność do odkształcenia sprężystego jest >100%,

bardzo mała wartość modułu sprężystości 10*10⁵-40*10⁵Pa

Zaliczamy do nich kauczuki naturalne, syntetyczne, poliizobutylen,

kopolimery butadienu, niektóre poliuretany.

Co to jest Plastomer?

tworzywo którego zdolność do odkształcenia sprężystego jest <100%,

zaliczamy do nich prawie wszystkie termoplasty i niektóre duroplasty

Co to jest lepko sprężystość?

lepko sprężystość =Własność niektórych ciał przejawiająca się tym, że ich odkształcenie nie zanika natychmiast po usunięciu obciążenia, które go wywołało.

Jest to efekt jednoczesnego ujawniania się właściwości sprężystych (sprężystość) i lepkich (lepkość) w ciałach zw. lepkosprężystymi.

Nazwy i skróty polimerów?

PE - polietylen (PELD-niskiej gęst i PEHD-wys gęst)

PP - polipropylen

PS - polistyren

PF - żywica fenolowo-formaldechydowa

PMMA - polimetakrylan metylu

POM - polioksymetylen

PA - poliamid, gatunek 6

PCW - polichlorek winylu

PC - poliwęglan

Teflon

Właściwości polimerów?

• Duży stopień odkształcenia

• Bardzo dobre właściwości izolacyjne

• Niska wytrzymałość na rozciąganie

• Dobra przewodność cieplna i elektryczna

• Słabe własności mechaniczne

• Niska odporność termiczna

• Duża odpornośc korozyjna

Rodzaje umocnień w kompozytach?

Umocnienie włóknem krótkim- wytrzymałość kompozytów zbrojnych włóknem krótkim jednokierunkowo zależy od wytrzymałości włókien.

MODEL COXA-

podstawą do wyznaczenia wytrzymałości kompozytów włóknem krótkim jest analiza rozkładu naprężeń we włóknie umocowanym w osnowie.

Pod wpływem obciążenia wewnętrznego we włóknie oraz na granicy osnowa-włókno powstaje naprężenie normalne i statyczne.

Największe naprężenie normalne występuje w połowie długości włókna ,

największe styczne przy końcach włókien.

W części środkowej włókna naprężenia styczne są bliskie zeru lub nie występują.

Rozkład naprężenia stycznego na długości włókna zależy od wł. sprężysto plastycznych włókna

Umocnienie cząsteczkami dyspersyjnymi -

ten typ zbrojenia odnosi się przede wszystkim do stopów metali gdy cząstki zbrojące mają niewielkie rozmiary d=0,01-0,1μm

V=ok15%

Obecność w plastycznej osnowie cząstek rozłożonych statycznie o tzw średniej drodze swobodnej λ wpływa na hamowanie ruchu dyslokacji

Stadia przejścia dyslokacji:

Przejście następnej dyslokacji wymaga przyłożenia większego naprężen

Umocnienie dyspersyjne

Τ=To+ ( Go*b)/λ

b-wektor Burgersa

Go-moduł ścinania osnowy

To- naprężenia krytyczne ścinania

TEORIA MOTTA-NABARRO

T°=(2*n*Go*b*v*p³)/ dp

T°- naprężenia skierowane przeciwnie do przemieszczającej się dyslokacji

Efektem umocnienia dyspersyjnego

jest obniżenie skłonności materiału osnowy do pełzania w bardzo szerokim zakresie temperatur ( nawet do 80% temp. topnienia osnowy)

Umocnienie cząstkami- Vp-20-30%

- plastyczna osnowa oraz twarde, bardzo słabo odkształcalne cząstki

Jeśli naprężenie lokalne osiągnie wartość równą wytrzymałości osnowy to cząstka zacznie pękać i traci wyjściową zdolność umocnienia.

Efektem umocnienia jest podwyższenie naprężenia na granicy plastyczności.

- krucha osnowa oraz plastyczne cząstki.Mechanizm umocnienia związany jest przede wszystkim z ograniczeniami rozwoju kruchego pękania osnowy. Umocnienie materiału wyraża się podwyższeniem wytrzymałości kompozytu przez zwiększenie odporności materiału na kruche pękanie.

Grupy kompozytów

Z punktu widzenia umocnienia wyróżniamy grupy kompozytów:

- umacniane dyspersjami d =ok0,1μm

- umacniane cząsteczkami d>1μm

- umacnianie włóknami l/d>>1 Vp=70%

Jak wpływa kąt ułożenia włókna na własności mechaniczne kompozytów?

Przy nie wielkim odchyleniu włókien od kierunku rozciągania wytrzymałość kompozytu nie ulega zmianie. Wzrost kąta orientacji powoduje niszczenie kompozytu w wyniku ścinania wzdłuż granicy rozdziału osnowa-zbrojenie. Dalszy wzrost kąta orientacji prowadzi do rozciągania kompozytu w poprzek zbrojenia. W rzeczywistych kompozytach zachowanie równoległości wszystkich włókien jest nie możliwe, dlatego wytrzymałość kompozytu jest nieco niższa.

Masa cząsteczkowa?

Suma mas atomowych pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki danej substancji. Wyrażona w atomowych jednostkach masy, gramach lub jednostkach pochodnych .

Masa molowa?

związana z 1 molem (mol-liczba cząstek równa liczbie atomów zawartych w masie

(liczba Avogadro), jest masą jednego mola wyrażoną w gramach (jednostka: g/mol^-1),

masa molowa Mn jest taką liczbą gramów danej substancji, która jest co do wielkości równa jej masie cząsteczkowej.

Jak wpływa temp. na właściwości mechaniczne polimerów?

Im wyższa temperatura tym właściwości tworzywa są niższe , wytrzymałość spada, rośnie wydłużenie.

Jak jest różnica miedzy poliaddycją a polikondensacją?

W wyniku polikondensacji powstaje nowy związek z dwóch substancji i produkt uboczny.

W wyniku poliaddycji uzyskujemy produkt zawierający obie substancje nie zawierając produktów ubocznych.

Czym się różni Homopolimer i kopolimer?

Homopolimer- polimer zbudowany z jednego rodzaju merów.

Kopolimery- mieszanina co najmniej dwóch monomerów, które normalnie występują oddzielnie.

Definicja kompozytu?

Kompozyt- jest to materiał utworzony z co najmniej dwóch komponentów (faz) o różnych właściwościach w taki sposób , że ma właściwości nowe ( dodatkowe ) w stosunku do komponentów użytych osobno lub wynikających z prostego sumowania tych właściwości. Kompozyt jest materiałem zewnętrznie monolitycznym jednakże z widocznymi granicami między komponentami. MUSI BYĆ GRANICA ROZDZIAŁU

Jakie połączenia występują w łańcuchach?

Wyróżnia się dwa możliwe połączenia merów, tzw. głowa do ogona oraz ogon do ogona (lub głowa do głowy).

Rodzaje włókien

( Postać zbrojenia)?

k=1 k=1/2 k=1/3

Rodzaj zbrojenia materiał włókna

Postać zbrojenia forma występowania włókna

Połączenia między komponentami?

Połączenia mechaniczne - najsłabsze, występuje najczęściej w układach nie reagujących ze sobą.

Wywołane jest skurczem osnowy, naprężeniami ściskającymi występującymi w procesach wyciskania, ciągnienia. Wytrzymałość połączenia zależy również od stopnia rozwinięcia powierzchni włókien. Często przy słabym połączeniu włókna poddaje się procesowi trawienia celem rozwinięcia jego powierzchni zewnętrznej np. utlenianie włókien węglowych.

Połączenie adhezyjne- ADHEZJA- przyleganie dwóch faz na powierzchni ich zetknięcia. Zachodzi ona pod wpływem sił międzycząsteczkowych.

Mogą być to fazy stałe i ciekłe, dwie stałe lub dwie ciekłe.

ZJAWISKO ZWILŻANIA- gdy na ciało stałe zostaje wprowadzona kropla to tworzy się układ równowagowy.

Połączenia dyfuzyjne -uwidacznia się w momencie pojawienia się warstwy pośredniej , jej grubość może wynosić od 0,01μm do kilkunastu mikrometrów.

W zależności od jej własności różnie będzie wpływała na wł. materiału Połączenia dyfuzyjne najczęściej pojawiają się w układach: metal-metal, metal-ceramika, ceramika-ceramika Mogą być to roztwory stałe lub związki międzymetalowe.

Pojawienie się warstwy pośredniej poprzedzone jest procesami adsorpcji i dyfuzji.

W układach w których jeden z komponentów jest ceramiką występowanie ich jest korzystne.

Wiązania na granicy kompozytów?

- atomy węgla i heteroatomy powiązane są w łańcuchowej makrocząsteczce lub w cząstkach usieciowanych, głównymi siłami walencyjnymi zwanymi również kowalencyjnymi bądź atomowymi. Wiązania te zaliczane do wiązań I rzędu, posiadają energię dysocjacji wynoszącą 10⁵-10⁶ J/mol

- siły wiązań pomiędzy sąsiednimi mikrocząstkami, ale także między merami i segmentami tej samej makrocząsteczki, siły fizyczne nazywane są wiązaniami II rzędu lub wiązaniami Van der Waalsa. Energia dysocjacji wynosi ok. 10² -10³ J/mol. Na energię tych wiązań składają się siły: dyspersyjne, dipolowe, oddziaływań mostków wodorowych.

Wpływ uporządkowania łańcucha na rozszerzalność termiczną.?

Regularna budowa polimerów powoduje zwiększenie odporności cieplnej polimerów.

Wpływ budowy lub masy cząsteczkowej na własności termiczne i mechaniczne.

Masa cząsteczkowa wywiera istotny wpływ na szereg własności tworzywa.

Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej podwyższa się bowiem wytrzymałość tworzywa, udarność, temperatura mięknięcia oraz przewodnictwo i odporność cieplna.

Wzrost masy cząsteczkowej tworzywa podnosi jego lepkość, co znacznie pogarsza jego warunki przetwórcze.

Na własności tworzywa, obok rozmiaru cząsteczki, rzutują również w dużym stopniu pewne elementy składowe budowy samej cząsteczki. Zaliczamy do nich: kształt makrocząsteczki, sposób łączenia się poszczególnych merów oraz izomerię przestrzenną łańcucha.

Biorąc pod uwagę ułożenie podstawowych elementów w łańcuchach, czyli kształt makrocząsteczki, rozróżnia się trzy podstawowe typy budowy: liniową, rozgałęzioną oraz usieciowaną.

Podział materiałów kompozytowych w zależności od rodzaju osnowy i zbrojenia?

W zależności od materiału osnowy:

- ceramiczna

- metaliczna

- polimerowa

Rodzaje umocnienia kompozytów:

- umacniane dyspersjami d =ok0,1μm

- umacniane cząsteczkami d>1μm

- umacnianie włóknami l/d>>1 Vp=70%

---