background image

Budowa, właściwości 

oraz zastosowanie 

poliamidów

 i poliuretanów

Małgorzata Borycka

background image

POLIAMIDY

TO POLIMERY O BUDOWIE ŁAŃCUCHOWEJ W 

KTÓRYCH POSZCZEGÓLNE SEGMENTY  

WĘGLOWODOROWE POŁĄCZONE SĄ 

WIĄZANIAMI AMIDOWYMI 

–CO–NH-

background image

POLIAMIDY

polikondensacja kwasów 

dikarboksylowych z diamidami,

polikondensacja D-

aminokwasów,

poliaddycja laktamów.

Połączenia te można otrzymać 

trzema metodami:

:

background image

POLIAMIDY

 

 

 

Polimeryzacja 

kondensacyjna 

aminokwasów  lub dwuamin z kwasami 
dwukarboksylowymi 

oraz 

polimeryzacja  addycyjna  laktamów 
prowadzą  do  substancji,  które  w 
łańcuchu  głównym  posiadają  grupę 
amidową

background image

POLIAMIDY

Poliamidy przyjmują nazwę od ugrupowania 

atomów w łańcuch głównym. Określa się je 
terminem 

poliamid 

dodaną 

cyfrą 

określającą 

liczbę 

atomów 

węgla 

występujących 

małocząsteczkowych 

substancjach  użytych  do  ich  syntezy,  np. 
poliamid 

otrzymany 

sześciometylenodwuaminy 

kwasu 

adypinowego  nosi  nazwę  poliamidu  6,6. 
Jego nazwa handlowa brzmi- Nylon 6,6

NAZEWNICTWO

background image

POLIAMIDY

WŁAŚCIWOŚĆI

 

krystaliczne 

 budowa łańcuchowa

niska rozszerzalność cieplna, temperatura topnienia 

od 160 do 30o *C. 

nie rozpuszczają się w pospolitych 

rozpuszczalnikach organicznych, natomiast 
rozpuszczają się w stężonych, wodnych roztworach 
kwasów

duża sztywność oraz wytrzymałość mechaniczna,

wysoka elastyczność - odporność na uderzenia

background image

ZASTOSOWANIE

Produkcja włókien zwanych 

nylonami i aramidami

Wyrób syntetycznego 

jedwabiu,

Wyrób szczoteczek i pędzli, 

w tym także używanych w 
malarstwie artystycznym

Tworzywa sztuczne o 

podwyższonej odporności 
mechanicznej (tworzywa 
konstrukcyjne) nadające 
się np. do produkcji kół 
zębatych

POLIAMIDY

background image

W 1940 r. uruchomiono 

produkcję Nylonu (NY- New York, 
LON- London), z którego 
wyrabiano cienkie włókno, 
przeznaczone na pończochy. 
Wybuch wojny spowodował 
przeznaczenie całej produkcji 
Nylonu do wytwarzania 
spadochronów. Z tego powodu 
poliamidy wpłynęły na przebieg 
wojny i przyczyniły się do 
wzrostu badań nad polimerami.

background image

POLIAMIDY

NYLON 

Poliamid 6,6

background image

POLIAMIDY nylon

OTRZYMYWANIE NYLONU 

polikondensacja

kwasu adypinowego  i  sześciometylenodwuaminy

background image

POLIAMIDY nylon 

NYLONY ROZPUSZCZALNE

Powstałe polimery są substancjami 

bezpostaciowymi, dobrze rozpuszczalnymi w 
mieszaninach wodno-alkoholowych 

background image

POLIAMIDY nylon

W latach ‘50 i ‘60 były stosowane do konserwacji papieru, 
tkanin malowideł ściennych oraz elementów kamiennych. 
Obserwacje wykazały jednak, że powierzchnie 
zabezpieczonych nimi obiektów łatwo się brudzą i wskutek 
procesów starzeniowych prowadzących do sieciowania 
polimer jest bardzo trudny do usunięcia. Sieciowanie 
nylonów rozpuszczalnych zachodzi pod wpływem światła i 
w wyniku reakcji katalizowanych przez jony wodorowe

ZASTOSOWANIE W KONSERWACJI 

ZABYTKÓW

background image

POLIAMIDY

Poliamidy o małym stopniu polimeryzacji są produktami 
polikondensacji wieloamin z metylowymi estrami kwasów 
tłuszczowych .

Są to substancje o konsystencji stałej, o średniej masie 
cząsteczkowej od 2 do 5 tysięcy, rozpuszczalne w benzenie, 
acetonie i niższych alkoholach.

Modyfikuje się je estrami kalafonii, zmiękcza ftalanami i 
stosuje jako spoiwa lakierów bądź klejów do żelaza i 
niektórych metali nieżelaznych, czyli obiektów nie 
narażonych na odkształcenia.

OLIGOAMIDY

background image

POLIAMIDY

POLIAMINOAMIDY

  

 W obecności nadmiaru poliamidy powstają produkty o 

masie cząsteczkowej od 1 do 3 tysięcy i znacznym 
udziale I-rzędowych grup aminowych. Nazywa się je 
poliaminoamidami. 

W handlu spotyka się je w postaci 30-50% roztworów w 
mieszaninach węglowodorów aromatycznych i alkoholi. 

    Stosuje się je przede wszystkim jako utwardzacze 

żywic epoksydowych. 

background image

POLIURETANY

związki wielkocząsteczkowe , które w łańcuchu głównym 
zawierają ugrupowania uretanowe

 

-O-CO-NH-

Do syntezy poliuretanów używa się związków 
zawierających co najmniej dwie grupy izocyjanianowe 

N=C=O 

oraz związków zawierających co najmniej 

dwie grupy hydroksylowe 

–OH

Substancje te reagują ze sobą według mechanizmu 
poliaddycji

background image
background image

POLIURETANY

Do ich wytwarzania używa się oligomerów 
uretanowych mających wolne, 
nieprzereagowane grupy izocyjanianowe, 
katalizatorów i stabilizatorów piany

POLIURETANY SPIENIONE

background image

POLIURETANY spienione

Oligomery uretanowe stosowane do wytwarzania pianek 
otrzymuje się przez reakcję nadmiaru izocyjanianów z 
polihydroksyeterami  lub polihydroksyestrami
P O L I H Y D R O K S Y E T E RY  stosowane są głównie do 
wytwarzania pianek elastycznych
P O L I H Y D R O K S Y E S T RY   do wytwarzania pianek 
sztywnych

SYNTEZA PIANEK SZTYWNYCH

   

Etap I –reakcja polihydroksyestru z nadmiarem 

izocyjanianu –odbywa się u producenta, 
Etap II –reakcja powstałego prepolimeru z wodą w 
obecności katalizatora, emulgatora i stabilizatora piany –u 
użytkownika, w miejscu przeznaczenia (in situ). 

background image

POLIURETANY spienione

PIANKI SZTYWNE 

dobra obrabialność, 

odporność na działanie 

wody, 

 odporność na działanie 

wodnych roztworów soli, 

odporność na działanie 

pleśni i grzybów.

background image

POLIURETANY spienione

S Z T Y W N E   P I A N K I   poliuretanowe stosuje się jako:

podłoża zastępcze dla malowideł ściennych, 

płyty montażowe do ekspozycji znalezisk 

archeologicznych, 

do wypełniania pustych przestrzeni pomiędzy 

różnymi elementami architektonicznymi, 

do uzupełniania dużych ubytków w drewnie (rzeźby, 

konstrukcje drewniane),

 do wypełniania pustych przestrzeni w zabytkach 

drewnianych.

do ocieplania zabytkowych sklepień

ZASTOSOWANANIE 

 

background image

POLIURETANY

LAKIERY POLIURETANOWE

Utwardzają się na podobnej zasadzie co pianki. W 

przypadku lakierów nie dodaje się wody – amina 
pierwszorzędowa tworzy się w wyniku reakcji z 
wilgocią atmosferyczną. CO2 wydziela się powoli. 

 

Wyroby lakierowe na bazie 
poliuretanów wykazują dobrą 
przyczepność do drewna, odporność 
na wszelkie zabrudzenia chemiczne, 
dużą odporność na działanie wody, 
dużą elastyczność i małą 
ścieralność.

background image

POLIURETANY

DWUKOMPONENTOWE

Wymieszany roztwór  zawiera 
dwa różne typy cząsteczek 
które posiadają reaktywne 
miejsca w pierwszej linii- gr. 
wodorotlenkowe, w 
komponentach utwardzacza 
gr. izocyjanianu. 
Powstają stabilne połączenia 
uretanowe.
Szybkość utwardzania zależy 
od:
Temperatury pomieszczenia
Od reaktywności miejsc 
reagujących.

JEDNOKOMPONENTOW

E

Powstają z cząsteczek 
posiadających grupy 
izocyjanianu. W reakcji z 
wodą w powietrzu sieciują.
Szybkość utwierdzenia 
zależy od temperatury i 
wilgotności powietrza

background image

POLIURETANY

Lakiery otrzymane z izocyjanianów alifatycznych 

charakteryzują się dużą lotnością izocyjanianów 

(izocyjaniany są substancjami silnie toksycznymi) 

oraz małą reaktywnością (lakiery tego typu powinny 

być utwardzane w podwyższonej temperaturze). 

Lakiery te mają dużą odporność na światło.

IZOCYJANIANY ALIFATYCZNE

background image

POLIURETANY

ZASTOSOWANIE

Z poliuretanów produkuje się kleje. Podobnie jak lakiery 
mogą być jedno- lub dwuskładnikowe.

Cienką powłoką poliuretanów powleka się skórę,  papiery 
i kartony, dzięki czemu uzyskuje się elastyczną 
przezroczystą błonę odporna na tarcie, załamania, wodę, 
rozpuszczalniki aromatyczne i alifatyczne, tłuszcze. 
Papiery tak powlekane mają wysoki połysk. Wytwarza się 
z nich opakowania środków spożywczych. Foliami 
poliuretanowymi można laminować skórę naturalną 
czyniąc ją wodoodporną, odporną na zadrapania i 
ścieranie bez utraty przepuszczalności pary wodnej. Z 
poliuretanu wytwarza się również skóry syntetyczne i 
włókna elastyczne typu spandex (lycra, elastan). 

background image

Dziękuje za uwagę

background image

BIBLIOGRAFIA

 Ciabach Jerzy„Właściwości żywic sztucznych 

w konserwacji zabytków”, Toruń 1997

Pielichowski Jan, Puszyński Andrzej  „Chemia 

polimerów”, wyd. TEZA, Kraków 2004

Wirpsza Zygmunt „Poliuretany. Chemia, 

technologia, zastosowanie”, wyd.Naukowo-
techniczne, Warszawa 1991


Document Outline