Základní formy využití polymerů Aditivy do polymerních látek Plasty Nátěrové hmoty Vlákna
ADITIVY DO POLYMERŮ POLMER + ADITIVUM = PLAST .
PŘÍDAVNÉ LÁTKY DO HDPE/PP • ZBYTKY KATALYTICKÉHO SYSTÉMU (SiO2, chromocen, DEAC, TiCl3/TEA, MgCl2)
• • • • • •
ANTIOXIDANTY STABILIZÁTORY PIGMENTY MAZADLA PLNIVA ANTISTATIKA
PVC • STABILIZÁTORY PROTI UVOLŇOVÁNÍ CHLORU • SVĚTELNÉ STABILIZÁTORY • ZMĚKČOVADLA
POLYSTYREN • NADOUVADLA • SVĚTELNÉ STABILIZÁTORY • ZHÁŠEDLA
FENOLICKÉ ANTIOXIDANTY RADIKÁLOVÉ PASTI
BHT IRGANOX
FOSFINOVÉ ANTIOXIDANTY
WESTON
SVĚTELNÉ (UV) STABILIZÁTORY HALS 300-400 nm
Terminace volných radikálů
SAZE – PIGMENT + SVĚTELNÝ STABILIZÁTOR
PŘÍKLAD ZHÁŠEDLA
PIGMENTY Modrý Zelený Červený
Modrý/ zelený
TiO2 ftalocyaniny
ZMĚKČOVADLA (DIBUTYL-, DIOKLTYLFTALÁT
DIBUTYL-
DIOKTYLFTALÁT
STABILIZÁTORY PVC ORGANO CÍNIČITÉ LÁTKY
PLNIVA • • • • •
KAOLÍN TALEK DOLOMIT Al2O3 SKELNÁ VLÁKNA
Základní formy využití polymerů • • • •
Plasty Nátěrové hmoty a lepidla Vlákna Kaučuky
Plasty – vlastnosti a použití
Přehled vybraných vlastností plastů Polymer
Hustota
Pevnost v tahu
Tažnost
Rázová houževnatost
Nasákavost
LDPE
0,914-0928
8-10*
300-1 000
N (neláme se)
< 0,01
HDPE
0,94-0,96
15-25*
100-1 000
N
< 0,01
PP
0,900-0,907
30-38*
300-800
N
0,01-0,03
PS
1,05
32-65
3-4
5-20
0,03-0,1
1,38-1,55
45-75
20-50
N
0,04-0,4
1,21
30-55
350-600
N
0,1-0,2
PVC PUR lineární
* Mez kluzu v tahu
Zpracování plastů – proč je důležité zkoumat reologické vlastnosti?
Zpracovatelské technologie • •
vytlačování vstřikování
• • • • • • • • • • •
vyfukování kalandrování rotační tvarování tažení natírání stlačování spřádání protlačování tvarování tlakem vulkanizace směšování
pro trubky, profily, desky a izolace kabelů pro výrobky růz ných, často velmi složitých tvarů jako jsou strojní části, elektrické svíčky a lékařské vybavení (např. stříkačky); termoplasty a termosety pro láhve, nádoby a fólie pro fólie a desky pro velké formáty pro tyče, potrubí atd. pro tenké vrstvy na různých podkladech pro pryskyřice pro vlákna pro termosety pro termosety pro kaučuky obecně použitelná tech nika.
Zpracování polymerů a plastů
Výrobek Roztavení Tok a tváření Chlazení a Zpevnění
Zpracování polymerů a plastů
•Roztavení •Tok a tváření taveniny •Chlazení a tuhnutí polymeru
Tavení polymeru
Roztavení amorfních nebo
Semikrystalických polymerů
Tavení amorfních polymerů
Tuhá látka=skelný stav……kaučukovitý stav…..tavenina
Termomechanická křivka
T(g)-teplota zeskelnění 1….amorfní polymer
T(m) t.tání T(f) t.toku 2,3…..krystalický polymer
Tavení semikrystalického polymeru
Skelný stav…..kaučukovitý stav……teplota tání
Tečení a formování polymeru
Molekuly zapletené navzájem
Pomalá deformace
Při pomalé deformaci se spletené molekuly převalují a pohybuje se celá masa polymeru…odpor k pohybu je vysoký
Rychlá deformace
Při rychlé deformaci se molekuly protahují a orientují se ve směru toku – odpor k pohybu klesá
Tok taveniny – skrze vstřikovací tryskou
Molekuly se převalují…protahují…..vysoké protažení…vratný pochod
Vstřikování
Vyfukování
Vytlačování a vyfukováním
Lisování
Válcování
Vlákna • Přírodní – Polysacharidová (bavlna, len, konopí, juta, sisal aj.) – Bílkovinná (vlna, hedvábí, srst savců aj.)
• Chemická – Z přírodních polymerů (celulosy, bílkovin) – Ze syntetických polymerů
Předpoklady pro vláknotvornost polymeru • Velká molekulová hmotnost • Lineární tvar makromolekul bez postranních skupin • Optimální velikost mezimolekulových sil • Teplota tání značně nižší než je teplota rozkladu • Schopnost rozpouštět se na koncentrované roztoky
Vláknotvorné polymery
Principy zvlákňování polymerů
Lepidla a tmely • Adheze – Přilnavost k lepenému materiálu
• Koheze – Soudržnost mezi částicemi vlastního lepidla
Adheze • Mechanická – Zakotvení lepidla v pórech podložky
• Elektrostatická – Molekulární přitažlivost
Rozdělení lepidel • Lepidla termostatická – – – – – –
Kaučuková Polyvinylacetátová Na bázi celulosy Škrobová a dextrinová lepidla, rostlinné gumy, pektiny Bílkovinná lepidla Ostatní polymerní lepidla
• Lepidla reaktivní – Močovino- a fenolformaldehydová – Ostatní reaktivní
Nátěrové hmoty • Tekuté až tuhé hmoty tenká vrstva tenký pevný film • Obsahují: filmotvorné látky, pigmenty, plniva, rozpouštědla (ředidla) • Filmotvorné látky (reaktoplasty nebo termoplasty) • Reaktoplasty: nízkomolekulární látky s nízkou viskozitou, jelikož molekulová hmotnost stoupá po zesíťování
Typy pryskyřic • Polykondenzační pryskyřice – Alkydové – Formaldehydové – Nenasycené polyesterové
• Polyadiční pryskyřice – Epoxidové
Tvorba filmu: fyzikální procesy • Z roztoků makromolekulárních látek • Z disperzí polymerů • Z taveniny a po ochlazení
Tvorba filmu: fyzikální a chemické procesy • Odpařením rozpouštědla + reakce se vzdušným kyslíkem • Film vzniká chemickou reakcí mezi složkami • Film vzniká chemickou reakcí po smísení dvou roztoků
Tvorba filmu: chemické procesy • Bezrozpouštědlový systém: pojivo reaguje se vzdušným kyslíkem • Chemická reakce probíhá mezi složkami zahřátím, UV-zářením apod. • Chemická reakce nastává po smísení složek provedené před aplikací
