CUPRINSCapitolul 1. Mase plastice

1.1. Apariţia, definiţia, materia primă, avantajele şi dezavantajele maselor plastice.1.2. Obţinerea polimerilor. Factori care influenţează proprietăţile lor. 1.3. Reacţiile de polimerizare şi policondensare1.4. Clasificarea polimerilor ( mase plastice).1.5. Metode de fasonare a articolelor din mase plastice1.6. Caracteristica tipurilor de mase plastice 1.7. Clasificarea articolelor din mase plastice 1.8. Cerinţe de calitate ale articolelor din mase plastice.1.9. Degradarea şi stabilizarea polimerilor

Capitolul 1. Mase plastice

1.1. Apariţia, definiţia, materia primă, avantajele şi dezavantajele maselor plastice.

Ramura industriei chimice şi a plasticului cunoaşte o creştere considerabilă în ultimii ani. Aceasta se datorează faptului că diferite industrii încep tot mai mult şi mai mult să utilizeze masele plastice pentru produsele finite sau pentru completarea lor (de exemplu ca ambalaj, protector, formă de prezentare, etc.).

Primele mase plastice au fost: ebonita- 1843, celuloidul – 1872, galalitul – 1897 ele au fost obţinute pe baza modificării chimice a polimerului natural şi anume cauciucului natural, nitrocelulozei şi albuminei. La începutul sec XX sau obţinut primele mase plastice sintetice: fenoplastele şi aminoplastele. În anii 30 ai sec. XX apare polietilena, polistirena, PCV, polimetilmetacrilat.

Masele plastice au o importanţa foarte mare pentru economia mondială. La început masele plastice sintetice aveau nişte proprietăţi de calitate cu mult mai joase decît cele naturale. Însă datorită perfecţionării tehnologice acestea cu succes pot înlocui masele plastice naturale. Despre nivelul de dezvoltare a ţării vorbeşte volumul de producere a mărfurilor chimice, inclusiv şi a acelor de masă plastică, deoarece acestea cer o tehnologie destul de sofisticată. datorită faptului că R.M. nu dispune de zăcăminte (petrol şi cărbune), ea produce puţine produse chimice. Masele plastice se obţin în urma prelucrării ţiţeiului.

La momentul actual în lume se produc anual în jurul la 150 milioane tone de mase plastice. Toată această cantitate este reprezentată aproximativ de 50 tipuri de masă plastică, , dintre care 36 sunt termoplaste , celelalte 14 sunt mase plastice termoreactive.

Este foarte eficient de a utiliza masele plastice deoarece 1 tonă de mase plastice înlocuieşte câteva tone de metal, cu cheltuieli de obţinere mai mici.

Definirea polimerului. Materialele plastice sunt substanţe macromoleculare obţinute în urma reacţiilor de polimerizare, policondensare sau poliadiţie. Datorită diversităţii foarte mari a materialelor plastice disponibile, este dificil de realizat o clasificare a acestora, oricare ar fi criteriile de apreciere.

Polimerizarea moleculelor de monomer de acelaş tip poate fi reprezentată schematic astfel:

nA (A) n

A - monomer ;

n - grad de polimerizare.

Polimerizarea a două specii de molecule diferite A şi B poartă numele de copolimerizare când se obţin copolimeri:

- alternanţi:

- A – B – A – B – A – B – A – B – A – B -

- statistici:

- A – A – B – A – A – A – B – B – B – A -

- bloc:

- A – A – A – A – B – B – B – B – B – A -

- grefaţi:

B

B

- A – A – A - A – A – A – A – A – A –

B

B

B

Fiecare material plastic are proprietăţi specifice funcţie de compoziţia chimică şi de modul de obţinere. Există şi o serie de proprietăţi generale care au făcut să fie larg utilizate în diverse domenii. Principalele caracteristici pozitive sunt:

• masa specifică redusă;

• rezistenţa bună la mediu umed, la acţiunea corozivă a diferitelor substanţe, la acţiunea acizilor şi alcaliilor;

• prelucrabilitate uşoară;

• proprietăţi igienico – sanitare, deoarece nu constituie medii propice pentru dezvoltarea microorganismelor;

• proprietăţi fizice bune; rezistenţă mecanică;

• proprietăţi electroizolante;

Dezavantaje:

1. nu au rezistenţă mare la temperaturi ridicate, limitele lor normale fiind cuprinse între 70 – 200 C, iar la temperaturi joase au tendinţă de rigidizare.

2. Duritatea lor este scăzută, putîndu.-se zgîrîia uşor.

3. Mărfurile din masă plastică se recomandă de a fi utilizate pentru consumul alimentelor în stare rece, deoarece pentru spălarea lor în acest caz se utilizează detergenţi lichizi.

4. Masele plastice prezintă fenomenul de îmbătrânire respectiv îşi modifică proprietăţile în timp, sub acţiunea oxigenului din aer, a luminii şi a altor agenţi atmosferici.

Materii prime. Materia primă de bază este polimerul. Materia primă de condiţionare a maselor plastice sunt:

• Materialele de umplutură: rumeguşul de lemn, negru de fum, nisipul, fibre de bumbac, etc. Aceste materiale sunt utilizate pentru îmbunătăţirea rezistenţei la tracţiune, duritatea şi stabilitatea chimică, precum şi pentru scăderea costului.

• Plastifianţi – se introduc în cazul micşorării rigidităţii şi fragilităţii, pentru prelucrarea mai uşoară a maselor plastice. În calitate de plastifianţi se utilizează – ftalaţii, fosfaţii – nişte lichide uleioase, uleiul din soia etc.

• Stabilizatori – aceste materiale se utilizează pentru a micşora procesul de îmbătrânire, care are loc sub influenţa temperaturii ridicate, oxidării şi a luminii. De exemplu: pentru a micşora procesul de îmbătrânire în fenoplaste se adaugă funingine.

• Lubrifianţii –aceste materiale se utilizează pentru a preveni lipirea maselor plastice la detaliile mişinelor de prelucrare. În calitate de lubrifianţi se folosesc: parafina, ceara, vaselina, etc.

• Coloranţii – materialul colorant se utilizează sub formă de coloranţi şi pigmenţi, care în timpul producerii, dau culoare respectivă masei plastice. Coloranţii contribuie la diversitatea gamei sortimentale.

• Alte materiale – se utilizează în cazuri speciale – materiale antiseptice, antimicrobice.

1.2. Obţinerea polimerilor. Factori care influenţează proprietăţile lor.

Obţinerea matricelor polimerice presupune atât polimeri termoplastici cât şi termorigizi.

In polimerii termoplastici, între macromolecule se stabilesc forţe intermoleculare (legături de hidrogen şi Van der Waals), ce pot fi rupte temporar sub acţiunea temperaturii şi presiunii, creându-se noi legături intermoleculare. Aceste materiale sunt uşor prelucrabile prin extrudare, injecţie, filare, presare etc.)

In cazul polimerilor termorigizi, sub acţiunea catalizatorilor şi a temperaturii se realizează legături transversale între catene obţinându-se structuri tridimensionale caracterizate prin indici fizico – mecanici ridicaţi.

Matrici termoplastice

Polisulfonele – reprezintă polimeri termoplastici amorfi, cu următoarea structură:

[ -C6H4 – SO2 – C6H4 – O – C6H4 – C(CH3)2 – C6H4 – O -] n

Deşi prezintă rezistenţă bună la acizi minerali şi soluţii alcaline, se umflă, se fisurează sau se dizolvă în solvenţi organici polari (cetone, hidrocarburi clorurate şi aromatice).

Policarbonaţii – cei mai utilizaţi policarbonaţi sunt esterii aromatici ai acidului carbonic, cu formula generală:

HO – ( Ar – O – CO – O ) n – Ar - OH

Policarbonaţii se caracterizează prin stabilitate chimică, fotochimică şi termică şi prin proprietăţi mecanice şi electrice deosebite.

Poliuretanii – conţin funcţii interne cu un mare număr de grupe uretanice şi se obţin prin reacţia diizocianaţilor cu substanţe cu atomi de hidrogen activ.

Ar – N = C = O + HO – R Ar – NH – CO - O – R sau

Ar - N = C = O + HNH – R Ar – NH – CO– NH – R

Matricile termorigide - cele mai utilizate sunt cele epoxidice, formaldehidice şi poliesterice.

Matricile epoxidice – se obţin pornind de la monomeri cu grupări epoxidice :

(- CH - CH2 )

O

Proprietăţile răşinilor epoxidice depind, în principal, de densitatea reticulării, care la rândul ei este influenţată de numărul grupelor epoxidice din moleculă, de distanţa dintre acestea, de numărul atomilor de hidrogen din amine, de temperatură sau durata de reacţie.

Fenoplaste

Materiile prime utilizate sunt fenolul şi aldehida formică şi funcţie de raportul molar se poate obţine NOVOLAC sau REZOL.

Soluţiile acestor fenoplaste se folosesc la impregnarea ţesăturilor, fibre de sticlă sau azbest când se obţin produse laminate.

Poliesterii nesaturaţi conţin în catenă funcţii esterice şi nesaturări :

HO – [OC – CH = CH – CO – O-R-O ]n – CO – CH = CH –COOH

Recticularea poliesterilor nesaturaţi se realizează, ulterior, prin copolimerizarea cu monomeri vinilici. Ca şi în cazul răşinilor epoxidice, proprietăţile răşinilor poliesterice depind de densitatea recticulărilor, care la rândul lor sunt influenţate de numărul de nesaturări. Răşinile poliesterice se pot realiza într-o mare varietate de forme, de la răşini dure şi casante la răşini moi şi flexibile, proprietăţile şi caracteristicile de prelucrare fiind dependente de tipul adaosurilor.

Influenţa prelucrării suplimentare asupra proprietăţilor polimerilor.

La proprietăţile polimerilor şi a maselor plastice pe baza lor esenţial influenţează operaţiunile prelucrării suplimentare: epurarea, orientarea, solidificarea, prelucrarea termică.

Epurarea polimerilor: această operaţiune se realizează cu scopul eliminării din corpul polimeric a rămăşiţelor de monomeri, catalizatori, solvenţi, emulgatori, impurităţi mecanice ş.a. Gradul de epurare determină utilitatea funcţională a polimerilor, nivelul proprietăţilor de exploatare şi viteza îmbătrânirii produselor polimerice. Aşa, rămăşiţele de monomeri ( de exemplu, fenol, caprolactam) micşorează inofensivitatea, stabilitatea termică şi la lumină, contribuie la oxidarea şi schimbarea structurii.

Catalizatorii metalici, unii emulgatori şi solvenţi manifestă acţiune fiziologică nocivă la organismul uman, conţinutul lor în polimer trebuie să fie minimal.

Orientarea.

Prin orientarea polimerilor se concepe procesul restructurării macromoleculelor liniare şi a structurilor supramoleculare ale polimerilor şi aranjarea lor în anumite direcţii. Mai răspândită este întinderea (alungirea) orientată a corpului polimeric, care se realizează în intervalul dintre temperatura de topire ;I temperatura de solidificare, adică când polimerul se găseşte în stare fluidă şi macromoleculele se caracterizează cu flexibilitate înaltă şi mobilitate suficientă.

La acţiunea sarcinilor de tracţiune ( întindere ) (gradul de întindere fiind - 10 – 100%) legăturile intermoleculare slăbesc şi macromoleculele flexibile se îndreaptă, se aranjează în direcţia axei de întindere cu un grad de paralelism mai mare sau mai mic.

Orientarea conferă corpurilor polimerice rezistenţă mecanică (până la 500 – 600 kg/mm2) la tracţiunea înaltă, îmbinând şi o deformaţie reversibilă destul de înaltă (până la 20%). Polimerii orientaţi posedă coeficient de dilatare termică liniară negativ: în procesul de încălzire ei se contractă în direcţia axei de orientare. Polimerii amorfi orientaţi la încălzire se contractă ireversibil, trecând treptat la starea neorientată. Încălzirea polimerilor cristalini orientaţi pot duce la creşterea gradului de cristalizare.

Solidificarea.

Solidificarea este un proces ireversibil de transformare a răşinilor oligomerice lichide sau a răşinilor sintetice termoplaste în polimeri insolubili reactoplaste solide. În rezultatul solidificării la polimeri scade elasticitatea, creşte duritatea, rigiditatea, stabilitatea termică şi chimică, şi în unele cazuri fragilitatea.

Transferarea oligomerilor în polimeri termoreactivi cu structură spaţială are loc în timpul fasonării articolelor, uscării lacurilor, emailurilor, cleiurilor, compoziţiilor de impregnare din polimeri termoreactivi.

Schema “coaserii” macromoleculelor polimerilor sintetici în fazele: A – polimer termoplast lichid; B – polimer cusut parţial; C – polimer cusut solidificat termoreactiv.

Solidificarea este rezultanta transformărilor chimice a polimerilor oligomerici, care conţin legături reactante ( duble, triple ) sau grupe funcţionale ( -OH, -COOH, -NH ). Aşa centre reacţionare pot apărea în materialele polimerice în procesul de solidificare la acţiunea energiei termice sau luminoase.

În funcţie de natura oligomerilor solidificarea poate fi realizată cu sau fără de adaos de agenţi de solidificare.

Solidificarea fără adaos de agenţi de solidificare prezintă procesul de coasere a lanţurilor liniare ai polimerilor cu legături chimice transversale la acţiunea căldurii, luminii, radiaţiilor şi transformarea polimerului din stare fuzibilă ( faza A ) în stare solidă nefuzibilă ( faza C ). În faza intermediară ( B ) frecvenţa cusăturilor este mică, de aceea polimerul păstrează capacitatea de înmuiere la încălzire, de umflare la solvenţi.

Agenţii de solidificare înlesnesc şi accelerează procesul de transferare a oligomerilor în polimeri cusuţi cu structură spaţială şi permit solidificarea răşinilor ce se caracterizează cu un număr mic de grupe funcţionale.

În calitate de agenţi de solidificare se folosesc amine, anhidrizi acizi, monomeri nesaturaţi (stiren, metilacrilat etc. ). Acestea reacţionează cu grupele funcţionale ale oligomerilor, intră în structura polimerilor supuşi solidificării şi îi transformă în polimeri spaţiali. Astfel se solidifică răşinile epoxidice, esterice, fenolformaldehidice etc. Un caz aparte al acestui mod de solidificare este vulcanizarea cauciucului cu sulf, care interacţionează la legăturile duble a moleculelor de cauciuc.

În calitate de agenţi de solidificare pot fi utilizaţi iniţiatori (de ex. Peroxizii pentru solidificarea răşinilor poliesterice) catalizatori (acizi, baze, săruri). Catalizatorii nu interacţionează cu polimerul, dar rămân în polimerul solidificat şi pot influenţa la proprietăţile lui igienice.

Prelucrarea termică

Prelucrarea termică prezintă o îmbinare de anumit regim de încălzire şi răşini a polimerilor pentru reglarea structurii supramoleculare şi schimbarea proprietăţilor (durităţii, rezistenţei, gradului de elasticitate), micşorarea tensiunilor interne şi stabilizarea dimensiunilor, eliminarea substanţelor volatile. Eficacitatea procesului de prelucrare termică creşte dacă el este însoţit de acţiunea asupra polimerului a ultrasunetului, câmpilor magnetic şi electric. Principalele tipuri de prelucrare termică sunt călirea, recoacerea şi normalizarea.

Călirea (încălzirea şi răcirea bruscă) se realizează cu scopul micşorării gradului de cristalizare şi ca urmare micşorarea durităţii, dar creşterea elasticităţii polimerului.

Recoacerea (răcirea lentă în mediu lichid: ulei, topitură de parafină, lichide siliconice) permite creşterea gradului de cristalizare al polimerului şi de ai conferi duritate, rigiditate, şi rezistenţă sporite.

Normalizarea (răcirea lentă în aer ) este utilizată pentru micşorarea tensiunilor interne permanente în articolele de masă plastică, care apar în procesul de fasonare.

1.3. Reacţiile de polimerizare şi policondensare

Polimerizarea. Majoritatea polimerilor polimerizaţi se obţin prin reacţia de polimerizare a compuşilor nesaturaţi (etilenă şi derivaţii ei ), care se conţin în produsele prelucrării petrolului, cărbunelui de pământ şi a gazului natural.

Pentru sinteza polimerilor compuşii chimici iniţiali (monomerii) sunt separaţi din aceste producte şi apoi sunt supuşi epurării scupuloase de impurităţi.

Reacţia de polimerizare în mod general poate fi prezentată prin schema:

n A – (A)n,

unde, A – moleculă de monomer,

n – gradul de polimerizare a produsului reacţiei.

În reacţia de polimerizare intră moleculele de monomeri, ce conţin legături duble sau triple, precum şi moleculele cu structură ciclică. În anumite condiţii la acţiunea catalizatorilor şi iniţiatorilor (oxigenul din aer, peroxizi ai hidrogenului, benzoil etc.) legăturile moleculelor din compuşii nesaturaţi sau ciclici se rup, după ce cu legăturile eliberate şi le cuplează între ele, formând macromolecule în formă de lanţ. Cuplarea moleculelor substanţelor iniţiale are loc fără eliminarea produselor secundare şi de aceea produsul obţinut are aceeaşi compoziţie elementară ca monomerii iniţiali.

Cei mai răspândiţi polimeri pe bază de răşini polimerizate, obţinuţi prin polimerizarea monomerilor corespunzători – etilenă, omologii şi derivaţii ei sunt indicaţi mai jos. Excepţie din acestea este alcoolul polivinilic, obţinut nu din monomer, dar prin hidroliza eterilor vinilici (polivinilacetat ş.a.).

Compuşi iniţiali (monomeri) Polimeri

Etilenă CH2 = CH2 Polietilenă (PE)

Propilenă CH2 = CH – CH3 Polipropilenă ( PP )

Clorvinil CH2 = CH – Cl Policlorvinil ( PCV )

Tetrafluoretilenă CF2 = CF2 Politetrafluoretilenă ( teflon )

Stirenă CH2 = CH – C6H5 Polistirenă ( PS )

Acid acrilic CH2 = CH - COOH Poliacrilat ( PA )

Acrilonitril CH2 = CH - CN Poliacrilonitril ( PAN )

Vinilacetat CH2 = CH – OCOCH3Polivinilacetat ( PVA )

Deopotrivă cu utilizarea polimerilor o mare importanţă o au copolimerii, obţinuţi prin reacţia de copolimerizare a câtorva monomeri. Cei mai importanţi sunt copolimerii stirenei şi ai clorvinilului cu alţi monomeri-acrilonitril, butadien etc.

Principalele metode industriale de realizare a polimerilor (copolimerii) sunt polimerizarea în bloc, în lac (în solvenţi organici) şi în emulsie.

Polimerizarea în bloc se realizează în forme speciale sau în aparate cu flux continuu. Monomerul lichid cu iniţiatorul sunt turnate în formă şi sunt supuse procesului de polimerizare în condiţii de temperatură reglată foarte minuţios. În caz necesar se adaogă plastifianţi şi coloranţi (vopsirea în masă a polimerului). Produsul finit (după răcire) se obţine în formă de lingouri, plăci sau semifabricate, care ulterior se

prelucrează mecanic la strunguri în produse finite. Lingourile sunt supuse mărunţirii în bucăţi şi granule, care se folosesc ulterior pentru injectare.

Mai frecvent se utilizează polimerilor în bloc cu flux continuu .

Monomerul în stare lichidă sau gazoasă intră în continuu în reactor (coloană) şi iese din el în formă de polimer în stare fluidă. În cazul racordării extruderului, din topitura de polimer se pot obţine profituri cu diferită secţiune – bare, fâşii, panglici, care ulterior sunt granulate (mărunţite).

Polimerizarea în bloc în matrici plate se foloseşte pentru obţinerea plăcilor şi foliilor transparente de sticlă organică din stirenă şi metilmetacrilat.

Polimerizarea în lac. Polimerizarea monomerului dizolvat împreună cu iniţiatorul într-un solvent organic, rezultă obţinerea polimerului în formă de soluţie vâscoasă (lac) sau pulbere.

Obţinerea polimerului în formă de soluţie se practică în cazul prelucrării lui în produse peliculogene (lac, email, vopsea). Pulberele de polimer se extrage din soluţie prin adaos de lichid, care nu dizolvă acest polimer, se separă (prin filtrare), se spală şi se usucă, după ce se prelucrează în produse finite. Pulberele ulterior pot fi supuse tabletării.

Polimerizarea în emulsie-suspensie este cea mai răspândită metodă de polimerizare. Polimerizarea se realizează în mediu apos cu emulsionarea preliminară a monomerului lichid, pentru ce sunt adăugaţi emulgatori.

Policondensarea. Reacţia de policondensare – reacţia de unire a mai multor molecule, însoţite de eliminarea de molecule simple: apă, alcool, HCl, NH3.

Spre deosebire de produsele obţinute prin reacţia de polimerizare compoziţia elementară a polimerului obţinut prin policondensare nu corespunde cu compoziţia elementară a substanţelor iniţiale.

Policondensarea este caracteristică pentru substanţele ce au în compoziţia lor grupe funcţionale care interacţionează în procesul de condensare, elimină molecula substanţei simple şi formează o nouă grupă lîngă restul moleculelor reactante

1.4. Clasificarea polimerilor ( mase plastice)

Clasificarea compuşilor macromoleculari se poate face după diverse criterii.

a) În funcţie de provenienţa lor se disting:

- polimeri naturali (proteine, acizi nucleici, polizaharide, polihidrocarburi);

- polimeri artificiali, obţinuţi prin modificarea celor naturali (viscoză, celofan);

- polimeri sintetici obţinuţi prin reacţii de polimerizare şi policondensare.

b) Polimerii pot avea toate lanţurile macromoleculare de aceeaşi lungime (cu acelaşi grad de polimerizare) şi se numesc polimeri monodisperşi sau pot fi alcătuiţi din lanţuri de diferite lungimi şi sunt polimeri polidisperşi. Polimerii obţinuţi prin sinteză industrială sunt polidisperşi.

c) În funcţie de structura catenei macromoleculare, polimerii se împart în două clase mari:

- compuşi macromoleculari de polimerizare;

- compuşi macromoleculari de policondensare.

d) În funcţie de forma geometrică, lanţurile macromoleculare se pot împărţi în:

- lanţuri liniare;

- lanţuri ramificate, cu ramificaţii scurte sau lungi;

- macromolecule cu structură bidimensională, stratificată;

- macromolecule cu structură tridimensională numită reticulată .

e) În funcţie de comportamentul la încălzire, deosebit de important având în vedere posibilităţile de prelucrare, polimerii se împart în:

- polimeri termoplastici care se înmoaie sau se lichefiază reversibil la cald. În această categorie intră polimerii liniari şi ramificaţi, stabili până la temperaturi ridicate.

- polimeri termoreactivi care se înmoaie la cald şi se solidifică ireversibil cu formare de structuri reticulate. Astfel de polimeri sunt unii produşi de policondensare ca răşinile de policondensare ale formaldehidei cu ureea, cu fenolul, cu melamina.

f) Polimerii se pot clasifica în funcţie de energia de coeziune, care leagă lanţurile macromoleculare între ele. Energia de coeziune specifică, E , se defineşte ca energia de coeziune pentru o lungime a catenei de 5Å. Ea permite împărţirea polimerilor în elastomeri sau cauciucuri (1-2 kcal•mol-1); materiale plastice (2 - 5 kcal•mol-1); fibre cu structuri orientate paralel (energie de coeziune specifică peste 5 kcal•mol-1).

1.5. Metode de fasonare a articolelor din mase plastice

Metoda de ambutisare la cald.

Des.1

Ambutisarea la cald. Această metodă se foloseşte în cazul producerii din plăci de termoplaste a articolelor de formă simplă. Aşa din celuloid (des 10) se obţin articole de galanterie: săpuniere, tocuri pentru ochelari şi periuţe de dinţi, portsigarete etc. Prin mod analogic se obţin articole din folii de sticlă din folii de sticlă organică: folia se încălzeşte pe o placă specială, se apasă pe matriţă şi se fasonează cu puansonul. Produsele fasonate se răcesc în ambutiş cu aer comprimat.

Surplusul semifabricatului se taie pe conturul articolului şi după extragerea din matriţa, produsul se prelucrează pe margini. Uneori articolele ambutişate se răcesc prin imersia lor în apă rece. Un dezavantaj evident al acestei metode îl constituie – uzarea destul de rapidă a utilajului (ambutişului) des.1.

Metoda de extrudere. Des.2

Dacă la extrudere, care astăzi prezintă un agregat universal şi automatizat, se completează diferite dispozitive de recepţie, el are posibilitatea de a produce produse finite şi pelicule prin suflare. În des. 2 e arătată schema unui agregat pentru obţinerea peliculelor polimerice prin metoda de umflare a ţevei (mânecă) obţinută prin extrudere. Mâneca e umflată (suflată) cu aer fierbinte.

Metoda de calandrare. Des.3

Metoda de calandrare se foloseşte la obţinerea foliilor. Aparatul reprezintă un ansamblu de cilindri, fiecare următorul se roteşte în direcţie opusă. Distanţa dintre cilindri e manevrabilă şi se pot obţine diverse grosimi ale foliilor.

Fasonarea pneumatică.

Fasonarea pneumatică: Fasonarea produselor prin metode pneumatice, inclusiv şi fasonare vacuum şi prin suflare, este bazată pe acţiunea presiunii atmosferice sau în exces (1,5 – 5 atm ) a aerului sau al altui gaz asupra semifabricatelor încălzite (plăci sau ţevi) de termoplaste.

Metoda de vacuum cu încălzire. Des. 4

O mare răspândire a luat metoda de fasonare vacuum din plăci de mase plastice, datorită procesului şi utilajului destul de simplu. Esenţa procesului constă în: placa de masă plastică se prinde cu o ramă de matriţă, după ce se încălzeşte până la înmuiere prin intermediul razelor infraroşii; între matriţă şi placă se crează o depresiune (vacuum) şi placa uniformă preia forma matriţei; după răcire se extrage din matriţă (des.4.).

Metoda de vacuum cu presiune asupra plăcilor. Des. 5

În cazul creării unei presiuni înalte (5 atm) care acţionează asupra plăcilor de termoplaste se obţin produse, inclusiv şi de gabarite mari, cu confur (desen) mai precis ca în cazul fasonării vacuum. Forma prin fasonarea pneumatică a plăcilor constă din matriţa şi camera pentru gaz, care apasă asupra plăcii încălzite (des.5).

În funcţie de configuraţia produsului finit uneori se îmbină fasonarea vacuum cu acţiunea presiunii excesive. După deschiderea formei se prelucrează marginile produsului prin tăiere, deşeurile constituind 15 – 20% din masa plăcii semifabricatului.

Din plăci de viniplast, polistirenă şi copolimeri ai stirenei se fasonează produse de gabarite mari şi detalii: chiuvete foto, căzi de baie, lavoare, corpuri de lăzi, geamantane, cuve pentru frigidere, panouri auto etc. Din folii de sticlă organică se fasonează paniere, vaze etc.

Metoda de injectare. Des. 6.

Prin această metodă se obţin articolelor din mase plastice cu forme şi dimensiuni neregulate şi complicate. Prin încălzire se transformă semifabricatul masei plastice sub formă lichidă şi di ajutorul unui piston se aduce la gura aparatului de suflat. Printr-un orificiu mic se suflă cu presiune masa lichidă până nu se umple matriţa. Articolele obţinute prin această metodă necesită finisare cu înlăturarea surplusului de masă plastică de la locul suflării. În rezultat se formează un punct cu dimensiune de la 2 – 5mm în diametru care face prezentă identificarea metodei.

1.6. Caracteristica tipurilor de mase plastice

Cele mai cunoscute şi mai răspândite materiale plastice obţinute prin polimerizare sânt: polietilena, policlorura de vinil, polistirenul, polimeri metacrilici.

Aceste materiale plastice se colorează frumos. În amestecul lor materialele de umplutură se folosesc în cantităţi foarte mici sau de loc.

Polietilena – este un produs al etenei, este un produs macromolecular solid, polietilena se obţine din etena la temperaturi de 200-4000C şi presiuni de 200-1400 atmosfere. Are o structura liniară. Polietilena se prezintă ca o masă plastică alburie, cu o foarte slabă nuanţă sidefoasă, în peliculă subţire este aproape transparentă, este insolubilă la rece în solvenţi organici, se dizolvă însă la 65-700C în benzen, xilen sau tetraclorură de carbon. Prin încălzire peste punctul de topire 1150C devine un lichid vâscos, sub 200C se întăreşte şi devine fragilă, polietilena are excepţionale însuşiri electroizolante, prezintă o bună rezistenţă la tracţiune şi anume: 120-140kgf/cm2, se comportă bine la prelucrări mecanice, se aprinde foarte greu şi arde dezvoltând un miros parafinos. Este stabilă la apă, acizi bazici, dar este atacată de acidul fluorhidric, de ozon şi oxigen la temperatura de 1000C. Polietilena are o greutate specifică mică 0.92 gf/cm3, nu şi schimbă calitatea în contact cu alimentele şi nici nu le influenţează.

Polietilena are numeroase întrebuinţări astfel:

- în electrotehnică ca izolant;

- la fabricarea ambalajelor, prezentând şi o serie de însuşiri care o fac proprie pentru acest domeniu, cum ar fi: stabilitate chimică, rezistenţă la solvenţi, incoloră etc.;

- se utilizează pentru obţinerea confecţiilor impermiabile(pelerine, dantele impermiabile);

- din polietilenă se obţin de asemenea articole de menaj(pahare, lighene, farfurii, tăvi, castroane etc.)

Polietilena se fabrică în două tipuri: uşoară şi densă.

Polistirenul este o masă plastică obţinută prin polimerizare, fiind obţinut prin polimerizarea în suspensie a stirenului.

Polistirenul se prezintă ca un corp solid, incolor cu miros caracteristic, poate fi obţinut şi translucid sau opac. Se poate colora şi pigmenta, folosindu-se coloranţii rezistenţi la temperaturi ridicate. Polistirenul se îngălbeneşte prin expunerea la lumina soarelui sau la temperatura de 800C, este solubil în unii solvenţi organici ca: benzen, toluen, xilen, acetaţi de etil şi de butil, în schimb nu este atacat de acizii şi bazele anorganice, nu se dizolvă în grăsimi şi uleiuri grase, acetonă. Are proprietăţi mecanice ridicate: rezistenţă la tracţiune 550-700 kgf/cm2; duritatea 1000 kgf/cm2; alungire relativă la rupere 1-5%; conductibilitate termică 0,12kcal/mh0C; temperatura de vitrifiere 90-1000C, temperatura de scurgere 2000C; rezistă la acţiunea apei, prezintă dezavantajul că este casant.

Polistirenul se întrebuinţează pentru fabricarea mărfurilor de menaj. Se foloseşte, de asemenea pentru obţinerea produselor electroizolante, fiind cel mai ieftin polimer termoplastic.

Policlorura de vinil se obţine prin polimerizarea clorurii de vinil — (CH2 = CHC1) — obţinută în prealabil prin clorurarea etilenei.

Se produc polimeri folosind ca monomeri, numai clorura de vinii sau aceasta împreună cu alţi monomeri, ca, de exemplu, acetatul de vinil, cînd produsul final se numeşte copolimer.

In urma polimerizării în emulsie se obţine un latex, din care polimerul se precipită şi se usucă,

Policlorura de vinil se prezintă sub forma unui praf alb, care se prelucrează ca atare, în care caz se obţin produse dure sau i se adaugă plastifiant.

Polimerizarea clorurii de vinil se poate face în soluţie, în emulsie sau în suspensie

Caracteristicile policlorurii de vinil sînt:— aspect: substanţă solidă sub forma unei pulberi fine de culoare albă;— are greutatea specifică 1,37—1,40 gf/cm3;— este solubilă în derivaţi organici cloruraţi, acetonă, tetrahidrofuran etc;— temperatura de vitrificare a vinilinului este de 750°C; iar temperatura de curgere 170—190°C;— rezistenţa la tracţiune a policlorurii de vinii este de 550—600 kgf/cm2;— rigiditatea dielectrică 37 kV/mm;— are stabilitate faţă de acţiunea apei, acizilor, bazelor şi oxidanţilor;

în stare plastifiată are însuşiri mecanice superioare, proprietăţi electrizolante bune. Întrebuinţările policlorurei de vinil sînt variate:— la confecţionarea conductelor şi armăturilor pentru substanţe chimice corosive;— la prepararea piei şi tălpii sintetice;— la fabricarea fibrelor sintetice;— la fabricarea diferitelor articole de marochinărie;— plăcile de policlorura de vinii, numite durovin, se întrebuinţează la fabricarea acumulatorilor, a capacelor de ambalaje.In general, policlorura de vinii care conţine până la 10% plastifiant, numită şi produs tare se utilizează pentru conducte, bacuri de acumulatoare.Produsele moi, care conţin cantităţi mai mari de plastifianţi stau la baza fabricării pieii artificiale, prelatelor, încălţămintei de protecţie.

Denumirile comerciale sub care apare policlorura de vinii sânt: PCV, vini-dur, rovinil şi igelit.

Fenoplastele- sînt mase plastice ce se obţin prin condensarea fenolilor cu aldehidă formică sau furfurol în prezenţa unui catalizator.

Din grupa răşinilor fenoplaste fac parte: răşini fenol-formaldebidice, fenolacetaldehidice, fenol-butiraldehidice şi fenol-furfurolice.

Caracteristicile fenoplastelor. Răşinile termorigide fenol-formaldehidice (rezite) de tipul bachelitei sînt produse uşoare, electroizolante, cu o ridicată rezistenţă mecanică (de ex. rezistenţa la tracţiune este de 420—470 kgf/cm2);— au o mare stabilitate termică;— sînt stabile faţă de acizi şi solvenţi organici;— au greutatea specifică 1,25 pînă la 1,30;— au alungirea relativă la rupere 1,0 pînă la 1,5%;— duritatea 30 fcgf/mm2.Întrebuinţări. Polimerii fenol-formaldehidici se clasifică din punctul de vedere al destinaţiei astfel:— polimeri şi compoziţii de presare;— polimeri şi compoziţii pentru laminare (stratificare);— polimeri pentru lacuri;— polimeri pentru adezivi şi lianţi;— polimeri pentru turnare.Aminoplastele sînt polimeri carboamidici, care rezultă din reacţia aldhidei formice cu grupa amino. Deci aminoplastele sînt mase plastice pe bază de răşini amino-formaldehidă. Se obţin prin condensarea cu formol a unei substanţe cu mai multe grupe amino.Deosebim trei grupe de aminolaste:

— pe bază de uree-formaldehidă;

— pe bază de melamină-formaldehidă;— pe bază de anilină-formaldehidă.Răşinile de uree-formaldehidice sînt bune electroizolante şi stabile faţă de uleiuri şi grăsimi, agenţi de oxidare, acizi şi baze în concentraţie slabă. Se întrebuinţează la abţinerea articolelor de menaj, ca: ceşti, farfurii, pahare, tăvi, solniţe, linguri.Se folosesc de asemenea, la fabricarea materialelor laminate având ca suport materiale textile sau hârtie, la prepararea lacurilor, ca apret pentru ţesături spre a le face neşifonabile.Ambele grupe de răşini sînt rezistente la acţiunea lumini ultraviolete, a intemperiilor, a solvenţilor şi alcaliilor. Sânt însă atacate de acizii concentraţi.Polimetilmetacrilatul (sticla organică) este rigid, transparent, ca aspect se aseamănă cu polistirena, dar la lovirea cu un bastonaş de lemn emite un sunet înfundat, suprafaţa foarte netedă se zgîrîie uşor, secţiunea vitrificată. Celuloidul este flexibil, deseori se prelucrează cu imitaţii de fildeş, marmoră, corn sau sidef, suprafaţa lucioasă, netedă, mai frecvent netransparent, secţiunea vitrificată. Se înmoaie la căldură, este foarte inflamabil, arde foarte repede cu flacără luminoasă, degajă miros de canforă.

Poliuretanul expandat (spongios) este moale, uşor, elastic, cu structură celulară, culori alb gălbui sau colorat netransparent. Poliuretanii se prelucrează în structuri afânate celulare prin expandare. Se obţin astfel spume flexibile (buret) sau rigide utilizate ca materiale antişoc în construcţia autovehiculelor.

Teflonul este o polimerizare vinilică este şi obţinerea politetrafluoretenei numită industrial teflon. Este un material cu rezistenţă termică remarcabilă (Tînmuiere= 3270C, Tdescompunere = 4500C) de aceea

este utilizat ca înlocuitor de metale în dispozitive antifricţiune (bucşe, garnituri, lagăre) putând fi prelucrat mecanic prin strunjire. Teflonul prezintă inerţie chimică foarte bună de aceea se utilizează pentru obţinerea de acoperiri protectoare (filme, plăci) în fabricarea utilajelor chimice, a recipienţilor din industria produselor alimentare, casnice, etc.

Cauciucul natural este un polimer dienic cu structura cis-poli(izoprenului). El se extrage sub forma unei dispersii coloidale numită latex din sucul unor varietăţi de plante tropicale cum este şi arborele de cauciuc, Hevea Brasiliensis. Cauciucul se obţine prin “spargerea” latexului cu acid acetic sau cu acid formic. Coagulatul este prelucrat mecanic prin calandrare pentru omogenizare, apoi este tras în foi galben-brune translucide şi elastice. Cauciucul natural se utilizează pentru fabricarea de obiecte goale în interior, jucării, şi pentru impermeabilizarea ţesăturilor. Lanţurile macromoleculare care alcătuiesc structura cauciucului se rigidizează la temperaturi sub 100C, când se obţine o structură “îngheţată” cu elasticitate redusă. Pentru a preveni alunecarea lanţurilor macromoleculare şi pentru îmbunătăţirea proprietăţilor elastice, cauciucul natural se vulcanizează.

Reacţia cauciucului (natural sau sintetic) cu sulf se numeşte vulcanizare. Ea constă în crearea unor punţi de sulf între catenele polimerice (C-S-S-C) la temperaturi de cca. 1100C. Cauciucul vulcanizat, obţinut cu cantităţi mici de sulf (2…4 %) are plasticitatea practic suprimată iar limitele de temperatură ale elasticităţii sunt lărgite faţă de cauciucul nevulcanizat. Cauciucul vulcanizat nu se înmoaie la cald şi îşi păstrează elasticitatea la temperaturi coborâte. Rezistenţa lui la rupere este mult mărită (srupere = 300 kg. cm-2).

Ebonita este un polimer obţinut la vulcanizarea cu cantităţi mari de sulf (25-40 %) a cauciucului natural sau sintetic. Masa plastică obţinută este un produs dur, cu mare rezistenţă mecanică, fără proprietăţi elastice, casant şi bun izolator electric numit ebonită. Suprafaţă netedă lucioasă, netransparent de culori naturale gălbui deschis

cauciucuri sintetice

a) Cauciuc butadien-stirenic utilizat pentru fabricarea de anvelope, în amestec cu cauciucul natural şi ingredientele necesare la vulcanizare. Lanţul macromolecular conţine catene dienice alternând cu unităţi de tip stiren şi este uşor ramificat.

c) Cauciucul butil este un copolimer al butadienei cu o diolefină (izopren), obţinut prin polimerizare la temperaturi foarte joase de -1000 C. El este practic impermeabil la aer, utilizat pentru fabricarea camerelor de automobil.

d) Cauciuc cis-poliizoprenic se obţine prin polimerizarea stereospecifică, în prezenţă de litiu, a izoprenului obţinându-se un produs cu structură similară cu a cauciucului natural.

Poliamidele conţin în catena macromoleculară gruparea –NH–CO– ; ele se pot obţine prin reacţia dintre o diamină şi un acid dicarboxilic, cum este cazul poli(hexametilenadipamidei) numită comercial Nylon 6,6; poliamide se pot sintetiza şi prin polimerizarea cu deschidere de ciclu ca în cazul obţinerii produsului Nylon 6 din e- caprolactamă. Atât ţesăturile din fibre poliesterice cât şi cele din fibre poliamidice sunt rezistente, pot fi uşor colorate, se pot prelucra în diverse texturi. Dezavantajul lor principal este acela că sunt foarte puţin higroscopice astfel încât nu pot atenua umiditatea naturală a corpului. Dintre compuşii naturali, structură de poliamidă au peptidele şi proteinele.

Bachelita se obţine în trei sortimente, în funcţie de regimul termic şi de durata reacţiei de policondensare: rezol (bachelită A) o masă sticloasă galbenă până la brun, solubilă în acetonă, uşor de

pulverizat , se obţine la 800C; rezitolul (bachelită B), se obţine prin încălzirea rezolului la 1500C timp de câteva minute şi are proprietăţi termoplastice; rezita (bachelita C), obţinută din rezitol prin prelungirea timpului de încălzire; este un produs tridimensional, reticulat, insolubil, infuzibil până la 3000C, utilizat ca material izolator pentru întrerupătoare, prize, steckere. Rezolul amestecat cu materiale de umplutură sau impregnat în acestea şi apoi presat la cald serveşte la obţinerea de compozite cu bună rezistenţă mecanică şi electrică Dacă materialul de umplutură este o ţesătură textilă, compozita se numeşte textolit, dacă acesta conţine cca. 40% fibră de azbest, produsul este azbotextolit şi are şi bune proprietăţi ignifuge. În cazul în care materialele de umplutură sunt foi de hârtie (celuloză), produsul obţinut poartă numele de pertinax.

Răşinile epoxidice sunt polieteri care se obţin din policondensarea unui derivat fenolic sau alcoolic cu epiclorhidrină. Compuşii epoxidici au rezistenţă bună la temperaturi ridicate şi la intemperii şi nu sunt sensibili faţă de apă. Ei se utilizează expandaţi, ca spume solide cu bună rezistenţă mecanică, la obţinerea laminatelor pentru vasele submarine, a antenelor radar, pentru încapsularea circuitelor electrice, ca izolator termic al cisternelor auto.

Siliconul Există însă compuşi ai siliciului care pot realiza reacţii de policondensare numiţi polialchilsiloxani sau siliconi. Se poate prepara de exemplu polidimetilsiloxan având ca precursor dimetildiclorsilanul, care supus hidrolizei formează dimetilsilandiolul instabil şi care prin eliminare de apă conduce la obţinerea produsului de policondensare. Dacă se porneşte de la un alchil triclorsilan, RSiCl3, se obţin polimeri tridimensionali, în care fiecare atom de siliciu este legat de trei atomi de oxigen, legaţi fiecare de câte un atom de siliciu. În funcţie de structura compusului macromolecular şi de gradul de policondensare, n, siliconii se pot prezenta sub trei forme: uleiuri, vaseline şi cauciucuri. Cauciucul siliconic are o stabilitate termică excepţională, este hidrofob şi izolator electric dar are mică rezistenţă la abraziune. Se utilizează de aceea ca atare sau ca spumă siliconică în construcţii, în electrotehnică, în industria constructoare de maşini pentru fabricarea garniturilor speciale. Compuşi cu structura siliconilor sunt precursori în fabricarea de (micro)fibre şi pulberi de carbură de siliciu, SiC, material utilizat în fabricarea de compozite.

1.7. Clasificarea articolelor din mase plastic

Masele plastice se clasifică în grupe după diferite criterii de clasificare.

I. După caracterul macrostructurii:

- Mase plastice omogene – este compus doar din materialul de bază – polietilena, polipropilena.

- Mase plastice neomogene – conţin mai multe materiale – fenoplastul, aminoplastul.

II. După provenienţa materialului liant:

- Masele plastice pe bază de răşini sintetice.

- Masele plastice pe baza polimerilor naturali modificaţi şi a răşinilor naturale.

III. După reacţia de obţinere a polimerului:

- Reacţia de polimerizare – reacţia de unire a mai multor molecule cu legături multiple, care nu este însoţită de eliminarea de produse secundare şi prin urmare, care are loc prin schimbarea compoziţiei elementare a substanţelor reactante.

CH2 = CH2 (- CH2 – CH2 - )n

Prin polimerizare compuşii cu mai multe legaturi duble, de ex. Dienelor, se obţin compuşi macromoleculari, ce conţin legături duble , dar care au un grad de nesaturaţie mai redus. Cea mai mare importanţă industrială o prezintă reacţia de polimerizare a etilenei şi a butanlienei. Asupra proprietăţilor polimerilor obţinuţi prin reacţia de polimerizare influenţează următorii factori: temperatura, concentraţia iniţiatorului, presiunea şi impurităţile.

- Reacţia de policondensare – reacţia de unire a mai multor molecule, însoţite de eliminarea de molecule simple: apă, alcool, HCl, NH3.

Spre deosebire de produsele obţinute prin reacţia de polimerizare compoziţia elementară a polimerului obţinut prin policondensare nu corespunde cu compoziţia elementară a substanţelor iniţiale.

Policondensarea este caracteristică pentru substanţele ce au în compoziţia lor grupe funcţionale care interacţionează în procesul de condensare, elimină molecula substanţei simple şi formează o nouă grupă lîngă restul moleculelor reactante.

IV. După modul de obţinere a articolelor: - Injectarea;- Suflarea sub presiune;- Ştanţarea;- Calandrarea;- Exdrudere;- presareV. După destinaţie:- Articole de menaj:a) Articole pentru îmbuteliere: butelii, canistre, butoaie, bidoane.b) Articole pentru servirea mesei: farfurii (adînci, plate, rotunde), pahare, ceşti, căni, platouri, fructiere, solniţe, compotiere, linguriţe, furculiţe.c) Articole pentru păstrarea alimentelor: cutii de alimente, cutii pentru ouă, fructiere, bomboniere, untiere, garnituri combinate.d) Articole pentru prepararea alimentelor: pahare gradate, forme pentru prăjituri, rozătoare pentru fructe, storcătoare pentru citrice, strecurătoare, mixter, separator gălbenuş ou, vase de bucătărie.e) Articole pentru curăţenie: faraş pentru gunoi, bătător pentru covoare, piere, băiţă, cleme pentru rufe, coşuri pentru rufe, dispozitiv pentru stropit, pentru spălat rufele, dispozitiv pentru spălat geamurile, burete, palete pentru muşte.f) Articole decorative: ghiveci, flori artificiale, figurine, vaze.g) Articole diverse: umeraşe, etajere, cuiere, dopuri, căpăcele.- Articole de galanterie:a) Furnituri pentru îmbrăcăminte: catarame, nasturi, cîrlige, capse, fermoare.b) Articole de toaletă: săpuniere, tocuri de ochelari, periuţe de dinţi, dispozitive de ras barba, diferite cutii şi truse de toaletă.c) Articole pentru îngrijirea părului: pieptene, pierii, bijuterii, fixatoare de păr, spelci.d) Articole pentru lucru manual: cutii pentru ace, andrele, croşete, degetare.e) Articole pentru fumat: portţigarete, scrumiere, muştucuri.- articole de menire social culturală:a) Articole de birou: obiecte de oficiu, rigle, set de birou, penare, foarfece.

b) Articole foto: rechizitele pentru laboratorul fotografic şi pelicola fotografică.c) Articole auxiliare electronice: suport pentru CD, pentru casete, televizoare, magnetofoane, bandă magnetică.d) Articole pentru suport turism şi pescuite) Jucării.

1.8. Cerinţe de calitate ale articolelor din mase plastice.

Articolele de masă plastică se execută în conformitate cu anumite reţete de fabricare şi trebuie să corespundă cu destinaţia produsului. Materia primă utilizată pentru obţinerea articolelor din masă plastică nu trebuie să influenţeze compoziţia, gustul şi mirosul alimentelor.

În conformitate cu documentul normativ tehnic GOST P 50962 - 96 toate mărfurile trebuie să corespundă cu cerinţele indicate în el. În standard sunt indicate cerinţe faţă de execuţie, faţă de rezistenţă, cerinţe ecologice, recepţionarea, metodele de determinare a indicilor de calitate, transportarea şi păstrarea.După aspect articolele de masă plastică trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:- să nu prezinte deformări sau devieri de la axa de simetrie.- să nu prezinte muchii şi colţuri ascuţite şi nici defecte de integritate.- să aibă suprafaţa netedă, fără bavuri sau lipsuri de materiale, fără fisuri, zgârieturi pronunţate, bule de aer, incluziuni de corpuri străine.- trebuie să aibă culoare uniformă, fără diferenţe de nuanţe, iar colorantul să nu migreze, desenele şi decorurile să fie clare, bine conturate şi aderente. Ca indici de calitate enumeraţi de documentaţia normativ tehnică avem:- Rezistenţa la apă ferbinte,- Stabilitatea coloranţilor la migraţie,- Rezistenţă chimică, - Stabilitate la murdărie,- Stabilitatea chimică a decorului,- Ermicitate a articolelor cu capac,- Rezistenţa mecanică a părţilor sudate,- Rezistenţa la şoc mecanic,- Migraţia substanţelor toxice în atmosferă.Articolele de masă plastică trebuie să aibă suprafaţă orizontală , plană, iar elementele de sprijin trebuie să asigure stabilitate, mânerele, cozile şi tortiţele să prezinte o prindere corespunzătoare şi să fie rezistente pentru a nu se deforma.La articolele ce se închid etanj trebuie să se sprijine pe întreaga suprafaţă, accesoriile trebuie să funcţioneze normal în timpul utilizării.

Rezistenţa la utilizare se referă la rezistenţa la cădere liberă, la variaţii de temperatură şi agenţi chimici. La aceste considerente articolele de masă plastică nu trebuie să se deformeze, să nu crape şi să nu se spargă în timpul utilizării. În urma spălării lor cu detergenţi sau cu soluţii alcaline să nu prezinte modificări ai culorii sau să se deformeze la suprafaţă. În contact cu cafeaua sau cu ceaiul se admite o uşoară colorare a suprafeţei.

Verificarea calităţii se face prin laborator.

1.9. Degradarea şi stabilizarea polimerilor

Factorii care generează degradarea polimerilor sunt:

- factori fizici precum căldura, lumina şi alte radiaţii de înaltă frecvenţă (raze X), tratamentele mecanice, ultrasunetele;

- factori chimici de tipul catalizatorilor de polimerizare, al reacţiilor cu oxigenul şi cu ozonul sau cu diferiţi agenţi chimici.

Aceşti factori pot produce reacţii de depolimerizare, de scindare a lanţului macromolecular, de oxidare etc. Toate acestea au ca urmare formarea de produşi cu lanţuri macromoleculare mult mai scurte şi deci cu proprietăţi mult diferite faţă de produsele de bază. Produşii obţinuţi pot conţine şi grupări noi care modifică stabilitatea sau toxicitatea compusului macromolecular. Prin degradare se modifică aspectul macroscopic (culoare, textură, porozitate) dar mai ales proprietăţile mecanice ale polimerilor.

Pentru a preîntâmpina degradarea compuşilor macromoleculari în timpul utilizării lor, aceştia se amestecă cu aditivi, de obicei înainte de prelucrarea finală. În Tabelul 1. sunt prezentaţi câţiva aditivi corespunzători diferitelor procese de degradare.

Aditivi pentru stabilizarea polimerilor

Tabel 1.

Proces de degradare Stabilizatori

termo-oxidativăaditivi antioxidanţi: amine aromatice, fenoli, tioli aromatici, negru de fum, hidrocarburi aromatice polinucleare

la lumină aditivi (foto)stabilizatori: negru de fum, amine împiedicate steric, esteri, ecranarea luminii prin protejarea materialelor cu acoperiri protectoare.

Chimicăaditivi antioxidanţi şi alcalini, (antihidrolitici).

prin fisurare plastifianţi, aditivi antiozonizanţi, antioxidanţi.

Biologică agenţi fungistatici, bacteriostatici

Degradarea în timp, sub acţiunea factorilor de mediu poartă numele de îmbătrânire. Factorii climatici răspunzători de degradarea materialelor polimerice sunt: variaţiile de temperatură (cald / frig), de umiditate (umed / uscat), variaţiile atmosferice (presiune atmosferică mare / mică), salinitatea mediului marin.

Unii polimeri pot fi degradaţi şi de microorganisme; astfel sunt polimerii naturali şi artificiali (celuloză, azotat de celuloză, caseina) şi unii polimeri sintetici ca poliacetatul de vinil, răşinile alchidice. Majoritatea polimerilor sunt însă stabili la atacul biologic, adică nu sunt biodegradabili ceea ce ridică probleme uriaşe privind poluarea mediului cu deşeuri de mase plastice.