Mőanyagok felhasználása - szerkezeti
Rohamos növekedés Széleskörő alkalmazás Különleges viselkedés
Mőanyag:
Egy vagy több, fıleg mesterségesen elıállított, polimerbıl és (különbözı célú) adalékanyagokból álló összetett rendszer
Mőanyagok felhasználása - technológiai
Ragasztóanyagok illesztés, toldás rétegragasztás Kötıanyagok fa-kompozitok tömítıanyagok habszerkezetek Felületkezelı anyagok lakkok festékek favédıszerek
A faiparban felhasznált polimerek
Ragasztóanyagok illesztés, toldás rétegragasztás
1
A faiparban felhasznált polimerek
Ragasztóanyagok Kötıanyagok fa-kompozitok tömítık habszerkezetek
A faiparban felhasznált polimerek
Fa-kompozitok kötı (ragasztó) anyagaként rétegelt
lemezek plywood laminated veneer lumber
A faiparban felhasznált polimerek
Fa-kompozitok kötı (ragasztó) anyagaként faháncs
alapú lapok PSL (parallel strand lumber) LSL (laminated strand lumber) OSB (oriented strand board)
2
A faiparban felhasznált polimerek
Fa-kompozitok kötı (ragasztó) anyagaként forgácslap MDF
(particle board) (medium density fiberboard)
A faanyag makromolekulái
Milyen anyagok a polimerek? A polimer fogalma:
A nagy molekulatömegő, ismétlıdı egységekbıl álló anyagot makromolekulának, polimernek nevezzük. Polimer = poly (sok) meros (rész) Makromolekulák összessége – természetes és mesterséges eredetőek A polimer ismétlıdı építıeleme a monomeregység
3
A polimerek csoportosítása természetes alapú
eredet
szénhidrogén
poliizoprén
szénhidrát
cellulóz, keményítı
fehérje szintetikus eredető
elıállítás szerint polikondenzációs
módosított termékek
poliaddíciós polimerizációs
MŐANYAGOK
A polimerek csoportosítása felépítés homopolimer: azonos monomerekbıl felépülı polimer poliaddíció
kopolimer: két vagy több monomerbıl felépülı polimer polikondenzáció
4
A polimerek csoportosítása
szerkezet a)
lánc-molekula (fonalmolekula) és c) elágazásos fonalmolekula d) térhálós polimer b)
Polimerek jellemzıi - fogalmak
Polimolekularitás: a polimerek a képzıdésükhöz vezetı reakciók statisztikus jellege polidiszperz rendszerek
miatt
molekuláris
szinten
Polimerizációs fok (xn): a polimert felépítı monomer-
Moláris tömeg: xn·M
egységek száma a polimer csak az egyes makromolekulák moláris tömegének átlagával jellemezhetı
Polimerek jellemzıi - fogalmak
moláris tömeg átlagok meghatározása szám
szerinti átlag (Mn) – az egyes molekula-frakciók számának függvényében fagyáspont-csökkenés, forráspont-emelkedés, ozmotikus mérések
mpolimer = ∑ mi = ∑ ni M i Mn =
m = n
∑n M ∑n i
i
i
tömeg
szerinti átlag (Mw) – az egyes molekula-frakciók tömegének függvényében
fényszórás mérésével
Mw =
∑m M ∑m i
i
i
=
∑n M ∑n M i
2
i
i
i
polidiszperzitás jellemzése – a tömeg szerinti és a szám szerinti átlag hányadosa
5
Polimerek jellemzıi - fogalmak
moláris tömeg átlagok meghatározása „z”
átlag – az egyes molekula-frakciók méretének 3 függvényében nM
ülepedési sajátságok alapján, centrifugálással mért adat
Mz =
∑ ∑n M i
i
i
i
2
viszkozitás
átlag – az egyes molekulafrakciók merevsége, illetve hajlékonysága függvényében – Mark-Houwink-Sakurada egyenlet alapján viszkozitás méréssel η = K ⋅ M va meghatározott adat
Polimerek jellemzıi – fogalmak viszkozitás
átlag meghatározása – viszkozitás mérés
Polimerek jellemzıi - fogalmak
moláris tömeg átlagok
molekulatömeg eloszlás
Mv
eloszlásgörbe
6
A polimerek általános jellemzése
molekulamozgékonyság kisebb az oldhatóság nehezebb kolloid tulajdonságokat mutatnak relaxációs jelenségek a polimerláncok között lehetıség van szekunder kötések kialakulására a moláris tömeg és a polimerizációs fok csak átlagos értékkel jellemezhetı nehezen, vagy nem kristályosodnak olvadás - egy meghatározott hımérséklet-intervallumban
Polimerek halmaz, fázis és fizikai állapota
amorf vagy amorf és kristályos körzetek
Polimerek fázis állapota kristályos
amorf
kristályos polimer rojtozott micella szerkezet
7
Polimerek fázis állapota
Kristályos állapot hosszú távú rendezettség: a rendezett elemek három dimenzióban, nagy távolságban, periódikusan ismétlıdnek
Amorf állapot - közeli rendezettség - különbözı fizikai állapotban lehetnek a polimert felépítı molekulák hımozgásának jellegétıl függıen szegmens mozgás (mikro-Brown mozgás) üvegesedési hımérséklet (Tg): az a hımérséklet, amely felett a szegmens mozgás lehetséges folyási hımérséklet (Tf): a molekulák egészének mozgása domináló, aminek következtében a polimer folyóssá válik
Polimerek fizikai állapota
Tg üvegesedési hımérséklet Tf folyási hımérséklet
Tm olvadási hımérséklet
Polimerek fizikai állapota
Tg üvegesedési hımérséklet Tf folyási hımérséklet
Tm olvadási hımérséklet
8
