10 POLIMERNI MATERIJALI (1)

8/7/2019 10 POLIMERNI MATERIJALI (1)

1/34

POLIMERNI MATERIJALI


2/34

Polimerni materijali najvaniji tehniki materijali

sastoje se od

polimerne osnove polimerizata

dodataka radi poboljanja svojstava poboljavajupreradbena svojstva polimera i uporabna svojstvagotovog proizvoda

makromolekule

sastoje od ponavljajuih jedinica monomera

povezanih kovalentnim vezama broj monomera u polimerima je stupanj polimerizacije

prirodni i sintetiki

prirodni

celuloza, krob, bjelanevine i kauuk


3/34

Polimerni materijali

mogu posluiti za dobivanje modificiranih prirodnihpolimera

sintetiki

dobivaju se kemijskom reakcijom polimerizacije izsirovine monomera

prednosti s obzirom na prirodne polimere

1. manja gustoa

2. dobivene dijelove nije potrebno doraivati

3. ne podlijeu koroziji, otporni su na kemikalije4. dobri su elektrini, zvuni i toplinski izolatori

5. u optikom pogledu mogu biui prozrani, prozirni ineprovidni


4/34


nedostaci

1. mehanika svojstva

2. slaba stabilnost polimera prema djelovanju

temperature tj. toplinske otpornosti i gorenja

degradirajuih agensa

kemijska promjena do razgradnje polimera

(promjene u strukturi) izmjena polimernih

svojstava tzv. starenjepolimera

1. deformacija materijala

2. pojava sitnih pukotina na povrini

3. izluivanje pigmenata

4. promjena boje


5/34


prema primjeni dijele se na

plastine mase

konstrukcijski materijali ili u obliku folija elastomere

proizvodnja guma i njezinih proizvoda

Plastine mase dijele se na

termoplaste

dovoenjem temperature postaju plastini i prelaze u

talinu

hlaenjem ponovo prelaze u krutinu, pri emu im se ne

mijenjaju svojstva (linearna i razgranuta struktura

molekula)


6/34


duroplaste

zagrijavanjem ne prelaze u talinu (mreasta struktura

molekula), ve se daljim poveanjem T razgrauju

termoplasti i duroplasti = vrsta (kruta) plastika pri

sobnoj T su u vrstom stanju

Elastomeri

na sobnoj T su elastini i mogu se deformirati


7/34

Plastine mase

sintetiki polimeri

plastini tijekom prerade, ali kasnije otvrdnu izadravaju taj oblik

izrada posua, cijevi, dijelova raznih ureaja,zupanici, brtvila i ventili

mogu zamijeniti mnoge prirodne materijale (koa,staklo, drvo, porculan, kovine i razne tekstilnesirovine)

ako mu se doda stakleno vlakno poveanjevrstoe

izrada brodova, automobila, pokustva i montanihkua


8/34

Plastine mase

polimeri

graa monomeri

polimerizacija ime ispred imena monomera doda se prefiks poli


9/34

Plastine mase

Punila

poboljanje prerade i mehanikih svojstava plastike

snienje cijene proizvoda anorganska punila

anorganske soli i oksidi (CaCO3, MgCO3, CaO i ZnO)

vlaknastog porijekla staklena vlakna

organska punila

drveno brano i plastini otpad

vlaknastog porijekla prirodna i sintetika vlakna


10/34

Plastine mase

Plastifikatori

esteri vievalentnih alkohola s ftalnom i adipinskom

kiselinom sprjeavaju meusobna diplo-dipol interakcije izmeu

molekula polimera snienje talita osnovnog

polimera, a time i T prerade

Stabilizatori

sprjeavaju razgradnju polimera tj. proces starenja

UVstabilizatori (djelovanje svjetla)

UV apsorberi (derivati benzofenona), gasitelji (komleksi

Cr i Ni) i anorganska punila

antioksidansi (djelovanje O2)


11/34

Plastine mase

Usporivai gorenja

poboljanje otpornosti plastike na gorenje negorivi

ili samogorivi organski spojevi - na osnovi P i halogena

anorganski spojevi

Bojila

dodaju se pri bojenju cijele mase

organska i anorganska


12/34

Plastine mase

Maziva

spreavaju lijepljenje gotovih plastinih proizvoda za

matrice i kalupe u kojima se oblikuju mineralna i biljna ulja, stearin, parafin ili voskovi


13/34

Termoplasti

zagrijavanjem omekaju i mijenjaju fizikalno stanje i

prelaze iz krutine u talinu

proizvode se u tekuem, kaastom i vrstom stanju

otpornost na djelovanje najveeg broja kemikalija

polietileni, polipropileni, polistirol, PVC i poliakrilati

Polietilen

dobiva se polimerizacijom plina etilena

visokotlanim postupkom

PENG - specifina razgranata struktura

niskotlanim postupkom

PEVG - linearna struktura


14/34

Termoplasti

linearni polietilen je ilaviji, otporniji na niske T, imaveu zateznu vrstou i tvrdou i krutost u odnosu narazgranani polimer

koristi se veinom u obliku ploa koje se prerauju uambalau na kemijsku industriju

izrada cijevi za vodu kada se ona prenosi na veeudaljenosti

Polistiren (PS) polimerizacija stirena

bezbojna masa ili razliito obojena

razna imena i obici zrnca, ploa, cijevi

veoma dobar izolator


15/34

Termoplasti

potpuno otporan na vodu, prilino na alkalije i

halogene kiseline, reducirajue i oksidirajue agense

slabo otporan na organska otapala i djelovanje

suneva svijetla

relativno dobra mehanika svojstva, ali je lomljiv pri

sobnoj T i ima vrlo slabu udarnu toku

zapaljiv je

raznovrsna biuterija, folije, razni dijelovi, industrijalakova, kao spuvasti materijal (stiropor)


16/34

Termoplasti

Polivinilklorid (PVC)

polimerizacija vinilklorida, industrijski

kloriranjem etilena

iz acetilena i klorovodika

sadri 55% klora

fini prah bijele boje, bez mirisa, netopiv u vodi imnogim organskim otapalima, otporan premakiselinama i luinama

PVC prah + stabilizator + omekiva + boja = tvrdiPVC

izrada ploa, cijevi, raznih profila na specijalnimpreama

oblaganje dijelova naprava i vodova u kemijskoj i

prehrambenoj industriji


17/34

Termoplasti

ploice u graevinarstvu i izolacijski materijal u

elektrotehnici

izrada sigurnosnog stakla

PVC prah + plastifikatori = mekan proizvod

potplate, kini ogrtai

PVC + punila = proizvod za oblaganje podova

nakandno kloriranje PVC (65% klora)

sirovina za izradu filmova, lakova i vlakana (PC vlakna ribarske mree, uad za brodove, platna za filtre)

poboljanje svojstava kopolimerizacijom i

mijeanjem sa drugim polimerima


18/34

Termoplasti

Poliakrilati

skupina akrilnih smola

polimerizacija estera akrilne i metakrilne kiselina otapaju ih aromatski i klorirani ugljikovodici

postojani prema svjetlu, toplini i starenju

dobra mehanika svojstva, lijep sjaj povrine, veliku

tvrdou i dobra svojstva ilavosti

otporni prema vodi, alkalijama i slabim kiselinama

izrada tipki na pisaim strojevima, u optikoj

industriji, u kuanstvu, galanteriji, za izradu kuita

za akumulatore, dijelova za TV, gramofone, brojae

razgovora u telefonskoj industriji


19/34

Termoplasti

trite razliita imena: pleksiglas, pleksigum,

aronal, dijakom itd.

pleksiglas

najvaniji (polimer metilestera metaktilne kiseline)

lako se obrauje

izrada prozirnih dijelova automobila i zrakoplova,

zubnih proteza, nakita, medicinskih instrumenata


20/34

Duroplasti

glavni predstvanici: fenolplasti, aminoplasti,

nezasieni poliesteri i poliamidi

Fenolplasti

proizvodi se polikondenzacijom fenola i formaldehida

uz katalizator (izdvaja se voda)

fenol : formaldehid = 1: 1,

bazini katalizator resolna smola (bakelit)

naknadnim zagrijavanjem ovrsne

kiseli katalizator fenolformaldehidna smola

(novolak)

ne ovrsne uz zagrijavanje


21/34

Duroplasti

Bakeliti

smole velike vrstoe, otpornosti na toplinu i dobrih

elektrinih svojstava

izrada cijevi, kutija za radioaparate, telefonskih

slualica, prekidaa, raznih elektrotehnikih

predmeta, ambalae u kemijskoj i kozmetikoj

industriji

Aminoplasti

polikondenzacija formaldehida diamina


22/34

Durop

lasti 2 vrste

karbamidnesmole

polikondenzacija karbamida i formaldehida uz izdvajanje

amonijaka (kiseli ili bazini katalizator)

postojane prema svjetlosti i otporne na toplinu

izrada ukrasnih predmeta, impregnaciju papira i tkanina,

ljepila za perploe

melaminskesmole

polikondenzacija melamina s formaldehidom

otporne prema povienim T i raznim kemijskim sredstvima

bez mirisa izrada posua, raznih kutija za prehrambene

proizvode, raznih predmeta potrebnih u elektrotehnici


23/34

Du

rop

lasti

Poliesteri

polikondenzacija vievalentnih alkohola i viebaznih

nezasienih organskih kiselina

zasieni i nezasieni poliesteri

nezasieni poliesteri = duroplasti

uporaba: veziva, impregnatori i mase za preanje

uz dodatak punila (staklena vlakna) = koljke

automobila i brodova industrija lakova


24/34

Duroplasti

Poliamidi

polikondenzacija adipinske kiseline i

heksametildiamina

nylon (tekstilno vlakno) najpoznatiji proizvod

vrlo ilave mase, naglo se tope na T =150 -270 C

(ovisno o polaznoj sirovini)

istiskivanjem zagrijane mase kroz sapnice dobivaju

se vlakna koja se istodobno i razvlae po duljini primjena u tekstilnoj industriji

+ staklenog vlakana = dijelovi za kuanske aparate,

crpke za benzin, klizae, remenice, stezne prstenove


25/34

Elastomeri kauuk i guma

Kauuk

nalazi se u biljkama koje posjeduju mlijeni sok

biljka kauukovac

nalazi se u mikroskopski vidljivim cjevicama koje su

rasporeene po cijeloj stabljici, u obliku koloidne

vodene otopine bijele, mlijene boje = lateks

sadri 30-40 % kauuka

svojstvasirovog kauuka polimerizacijski proizvod izoprena

otapa se u benzinu, benzolu, kloroformu, eteru,

terpentinu i eterinim uljima


26/34

Elastomeri kauuk i guma

netopiv u alkoholu i vodi

na T = 60 C plastian, na T = 100 C ljepljiv

ima ogranienu upotrebu i mora se vulkanizirati

iznimna otpornost na bruenje i deranje

vulkanizirani kauuk = GUMA


27/34

Vrste i uporaba gumene robe

4 osnovne skupine

1. pneumatska gumena roba

vanjske i unutarnje gume za razna vozila2. gumena obua

3. tehnika gumena roba

4. ostali gumeni proizvodi

osnovna mehanika svojstva : vrstoa, modul elastinosti i izduenje kod prekida,

otpornost na troenje, trajna deformacija, zamaranje

gume

nepropusnost za plinove i otpornost na starenja


28/34

Pneumatska gumena roba

mnogo vrsta i veliina guma za raznovrsna vozila,automobile, kamione, bicikle, zrakoplove

oznake s vanjske strane (irina i unutarnji promjer

gume)

najee se sastoje od

unutarnje gume (zranice)

gumena okrugla cijev spojena s ventilom

ventil slui za punjenje i isputanje zraka izzranice

mora biti na svim mjestima jednako debela i dovoljnoelastina kada je napunjena zrakom

vanjske gume

u nju se stavlja zranica i zajedno s njom na kota

vozila


29/34

Pneumatska gumena roba

sastoji se od:

protektoraili gazeeg dijela

brazde smanjenje klizanja i zagrijavanja

gumenog kotaa tijekom vonje

srednjeg dijela

1 ili vie slojeva gumiranog tekstila posebne

kvalitete

unutarnjeg dijela

vie slojeva tkanine

ljetne i zimske gume

zimska guma ima jai protektori dublje brazde


30/34

Gumena obua

i dijelovi obue se izrauju od meke gume

izrada samo od gume ili u kombinaciji s koom,

tkaninom i pustom (filcom)

cipele za kiu i neke vrste izama

tenisice


31/34

Tehnika gumena roba

sve oni gumeni proizvodi koji se upotrebljavaju za

razliite svrhe u industriji i obrtu

gumene cijevi gumene ploe za izradu brtvila

gumene vrpce

gumeni profili

izolirani elektrini kabeli

instalacijski materijal

gumeni epovi


32/34

Ostali gumeni proizvodi

uredski i kolski gumeni pribor

medicinska gumena roba

sportski rekviziti gumena galanterija


33/34

Skladitenje gumene robe

vrlo osjetljiva roba

skladite mora bit hladno, suho, isto od praine i

umjereno zrano T ne smije biti iznad +20 C, a niti ispod -10C

udaljenost izmeu roba i izvora topline mora biti

najmanje 1m

relativna vlanost oko 65% prozore treba premazati premazom crvene ili

naranaste boje

u skladitu se ne smiju drati nikakva otapala,

pogonska goriva razne kemikalije


34/34

Skladitenje gumene robe

guma podlijee procesu starenja

uzroci: Suneva svjetlost, vlaga, kisik, T, ozon i razni

kemijski agensi

simptomi

obojenje materijala ili gubitak boje

pojava malih nakupina na povrini

gubitak sjaja povrine

zamuenje prozirnih materijala izluivanje pigmenta

deformacija materijala

pogoranje mehanikih svojstava

Documents

10 POLIMERNI MATERIJALI (1)