background image

POLIMERY 

Tworzywa polimerowe zbudowane są głównie z polimerów syntetycznych lub naturalnych 
Polimery otrzymuje się na drodze polimeryzacji w skutek łączenia się wielu cząsteczek 
monomerów w złożony łańcuch. Procesowi temu nie towarzyszy wydzielanie się 
małocząsteczkowych produktów ubocznych. 
Polimer - jest to jednorodny efekt procesu polimeryzacji. Składa się z wielkocząsteczkowych 
łańcuchów złożonych z merów. 
Tworzywo polimerowe - jest to połączenie polimeru z odpowiednimi dodatkami


Dodatki do polimerów: 
• Napełniacze - modyfikują właściwości mechaniczne polimerów 
• Stabilizatory - podwyższają stabilność termiczną tworzywa 
• Środki barwiące - zmieniają zabarwienie tworzywa polimerowego 
• Środki smarujące - zmniejszają tarcie wewnętrzne 
• Porofory - spieniają tworzywo 
• Antypireny - zapobiegają paleniu się tworzywa 
• Antyblokery - zapobiegają zawieszaniu się tworzywa 
• Antystatyki - zapobiegają elektryzowaniu się tworzywa 
• Plastyfikatory - poprawiają właściwości plastyczne tworzywa 

Zalety tworzyw polimerowych: 
• Niski ciężar własny 
• Brak smaku i zapachu 
• Łatwość kształtowania 
• Łatwość barwienia 
• Dobre właściwości izolacyjne 
• Nie korodują 
• Wytrzymałe na działanie kwasów i zasad 

Wady tworzyw polimerowych: 
• Wytrzymałość mechaniczna mniejsza niż metali 
• Podatność na pełzanie 
• Podatność na promieniowanie UV 
• Mała twardość 
• Niska odporność cieplna 
• Duża rozszerzalność termiczna 
• Mała stabilność kształtu 

background image

 

Elastomery mają współczynnik sprężystości wzdłużnej od 1— 4 MPa, wydłużenie przy 
rozciąganiu kilkaset procent, nawet do 1000+% 
Plastomery mają współczynnik sprężystości wzdłużnej od 1000 — 1500+ MPa, wydłużenie 
przy rozciąganiu od 1% (tworzywo kruche) do 100-200+ % (tworzywo sprężyste) 

Łańcuchy makrocząsteczek monomeru zbudowane są głównie z węgla i wodoru 
Budowa łańcuchów może być: 
• liniowa 
• rozgałęziona 
• usieciowana 

Polimery naturalne: 
• skrobia 
• celuloza 
• celuloid 
• kauczuk 
• polipeptydy 
• polilaktydy 
• chityna 

Polimery syntetyczne: 
• polimeryzaty 
• polikondensaty 
• poliaddyty 

NIEWULKANIZUJĄCE

WULKANIZUJĄCE

ELASTOMERY

POLIMERY

SEMIKRYSTALICZNE

AMORFICZNE

TERMOUTWARDZALNE

CHEMOUTWARDZALNE

TERMOPLASTY

PLASTOMERY

DUROPLASTY

background image

Proces powstawania wyrobu polimerowego: 
A. surowiec —> monomer


Przemiana poprzez KRAKING, PIROLIZĘ I FRAKCJONOWANIE.

Kraking — reakcje chemiczne, które doprowadzają do pękania włókien

Piroliza — rozkład termiczny substancji

Frakcjonowanie — separacja składników mieszaniny 

B. monomer —> polimer


Przemiana poprzez proces POLIMERYZACJI 

C. polimer —> tworzywo sztuczne


Przemiana poprzez użycie dodatków do polimeru 

D. tworzywo sztuczne —> wyroby


Przemiana poprzez różne techniki przetwórstwa 

POLIKREACJA 

1. Polimeryzacja 
 

Proces łączenia cząsteczek monomeru w złożony łańcuch, któremu nie towarzyszy 

wydzielanie małocząsteczkowych produktów ubocznych 

• polimeryzacja stopniowa 
• polimeryzacja łańcuchowa 
• polimeryzacja w masie (blokowa) 
• polimeryzacja w zawiesinie: 

• emulsyjna — rozproszenie monomeru w wodzie (poprzez intensywne mieszanie) 
• w roztworze — polega na cieczy, w której rozpuszcza się monomer i polimer 

Szybkość polimeryzacji zależy od: 
• ilości i rodzaju inicjatora/kondensatora 
• temperatury 
• ciśnienia 

2. Polikondensacja 
 

Proces łączenia cząsteczek monomeru, któremu towarzyszy wydzielenie prostego 

związku. 

• polikondensacja w stopie (poliamid) 
• polikondensacja w roztworze (żywice fenolowe) 
• polikondensacja na granicy faz (poliwęglany) 

3. Poliaddycja 
 

Proces łączenia cząsteczek monomeru wywołany przemieszczaniem się ruchliwego 

atomu wodoru 

background image

Metody przetwórstwa: 
• wtłaczanie 
• wtryskiwanie 
• prasowanie 
• laminowanie 
• odlewanie 
• kalandrowanie 
• mieszanie 
• przędzenie 

Budowa polimeru ukształtowana jest przez: 
• budowę meru 
• oddziaływania międzycząsteczkowe 
• ukształtowanie łańcucha głównego 

Stopień polimeryzacji: 

M — masa cząsteczki polimeru

M

m

 — masa jednostkowa polimeru


P — z ilu merów zbudowany jest łańcuch polimeru  

Tworzywa sztuczne: 
• Polietylen (PE) torebki 
• Polproplen (PP) – zderzaki samochodów 
• Polistyren (PS) – kubeczki plastikowe 
• Politereftalan metylu ? (PET) - butelki 
• Poliamidy (PA) – AGD 
• Polichlorek winylu (PVC) - okna 
• Poliaktyd (PLA) – implanty dentystyczne


P

=

M

M

m