Click here to load reader

Materiale plastice

  • View
    182

  • Download
    13

Embed Size (px)

DESCRIPTION

materiale plastice

Text of Materiale plastice

  • C1- Prof.Liana Hancu Curs FPMPC 1

    FPMPC

    Fabricatia pieselor din

    materiale plastice si

    compozite

  • Curs FPMPC 2C1- Prof.Liana Hancu

    BIBLIOGRAFIE

    1.Liana Hancu, Horatiu Iancau, Tehnologia materialelor nemetalice. Tehnologia fabricrii pieselor din materiale plastice, Editura ALMA MATER, 2003, 254 pagini, ISBN 973-8397-34-0.

    2.Liana Hancu, Horaiu Iancu, Alina Crai, Tehnologia fabricrii pieselor din materiale plastice : Studii de caz , Cluj-Napoca : Alma Mater, 2007 , ISBN 978-973-7898

    3.Horun,S., Paunica,T., Sebe,O., Serban,S., Memorator de materiale plastice si auxiliari. Editura Tehnica, Bucuresti,1988.

    4.Iancu,H., Neme, O., Materiale compozite- concepie i fabricaie, 2002, 155 pagini, editura MEDIAMIRA-Cluj Napoca

    5.Tentulescu,D., Tentulescu,L., Fibre de sticla. Edtura Tehnica, Bucuresti, 1994.

    6.Seres, I., Injectarea materialelor plastice . Editura Imprimeriei de Vest, Oradea,1996.

  • Curs FPMPC 3C1- Prof.Liana Hancu

    Ce sunt materialele plastice?

    Sunt materiale sintetice

    Reprezint un nlocuitor al materialelor metalice si permit rezolvarea unor probleme n diferite ramuri industriale.

    Definiia 1: Materialele plastice reprezint un amestec de doi sau mai muli polimeri cu unul sau mai muli aditivi. Polimer: repetarea unor grupri de atomi numite meri( uniti

    cantitative).

    Mer (monomer): substan cu masa molecular mic ( compus din molecule simple) capabile s se uneasc cu molecule identice sau cu moleculele altor monomeri pentru a forma un polimer.

    Definiia 2: Materialele plastice sunt materiale macromoleculare adic substane chimice cu mas molecular ridicat.

  • Curs FPMPC 4C1- Prof.Liana Hancu

    ISTORIC

    1862 se obtine celuloidul, plecnd de la nitratul de celuloz i camfor. 1884 se realizeaz primul fir artificial din nitrat de celuloz 1907 Boekeland- realizeaz materialul sintetic denumit bachelit 1927 se obtine policlorura de vinil (PVC) 1938 se obtine polistirenul (PC); poliamida- nailon (PA) n anii 1929-1933 rile lumii trec printr-o perioad de mare criz economic.

    Producia industrial a cunoscut scderi catastrofale: 46% n SUA, 34% n Germania, 27% n Frana. Guvernele din fiecare ar au cutat ci i soluii diverse pentru a iei din criz. Cea mai important ncercare de acest fel a fost politica promovat de preedintele american Franklin Delano Rooselvelt, cunoscut sub numele de New Deal (Noul curs). Msurile luate au determinat n anii 1934-1939 o redresare a economiei statelor. Redresarea trebuie pus pe seama dezvoltrii unor noi ramuri de producie, un rol determinant avnd producerea cauciucului sintetic i dezvoltarea industriei maselor plastice.

    1942 se obtine polietilena de joas densitate (LDPE) 1953 polietilena de nalt densitate (HDPE) 1957 polipropilena (PP)

  • Curs FPMPC 5C1- Prof.Liana Hancu

    Clasificarea materialelor plastice

    1.Dupa transformarile la temperaturi ridicate.

    1. Materiale plastice termoplaste

    2. Materiale plastice termoreactive (termorigide)

    2. Dupa modul de obtinere:

    a. Naturale:

    termoreactive proteinice;

    termoreactive celulozice.

    b. Sintetice:

    policondensate:

    -termoreactive: -fenoplaste;-siliconice;

    -aminoplaste;-poliesteri;

    -termoplastice: -poliamide;

    -policarbonai; polimerizate:

    -termoreactive: -poliesteri nesaturai; -termoplastice: -policlorur de vinil;polietilene;poistiren;

    -polifluorofine;polibutadiene;

    poliaditive: termoreactive: -rini epoxidice; -poliuretani;termoplastice: -poliuretani lineari.

  • Curs FPMPC 6C1- Prof.Liana Hancu

    Avantajele si dezavantajele

    materialelor plastice

    - mas volumic redus n raport cu metalele (2 kg/dm fa de 7 - 8 kg/dm la oel);

    - coeficient de dilatare foarte mic n raport cu metalele;

    - rezisten la oc, abraziune i coroziune; - durabilitate ridicat n funcionare; - capacitate mare de amortizare a vibraiilor; - consum energetic sczut pentru producere (pentru obinerea polietilenei

    se consum 25 Kcal/cm n timp ce la oel valoarea este de 160 Kcal/cm); - rezisten extrem de ridicat la aciunea factorilor atmosferici (oxidare,

    coroziune, mucegai);

    - stabilitate chimic ridicat. - rezisten mecanica redusa, daca nu sunt armate; - siguran mai mare n funcionare daca sunt armate (ruperea unui material

    compozit nu se face brusc ca la metale);

  • Curs FPMPC 7C1- Prof.Liana Hancu

    A. Materiale plastice termoplaste

    se caracterizeaz prin aceea c prezint caracterul de transformare reverbilil. Sunt transformate n produse sub aciunea presiunii si a cldurii, fiind necesara racirea pentru a-si pastra forma. Ele nu sufer transformri chimice n timpul formrii pieselor, deci pot fi topite din nou.

    Caracteristici principale: Se pot prelucra prin: injecie n matri, extrudare n filier, termoformare,

    termosuflare, calandrare, ambutisare, tanare, etc. Temperatura de utilizare mai mic de 100C Rebuturile i deeurile sunt recirclabile (se pot recupera) deoarece se pot

    mcina i reintroduce n ciclul de fabricaie

    Exemple de materiale plastice termoplastice: poliolefine: -polietilene de joas i nalt densitate, polipropane, copolimer:

    tilen-propilen vinilice: -policlorura de vinil, poliacetat de vinil

    polistirenice : -polistiren obinuit, polistiren antioc, copolimer: A.B.S. celulozice: - nitrate, acetate

  • Formarea termoplastelor

    incalzire racire

    C1- Prof.Liana Hancu Curs FPMPC 8

  • Curs FPMPC 9C1- Prof.Liana Hancu

    B. Materiale plastice termoreactive

    ( termorigide) se caracterizeaz prin aceea c sub aciunea cldurii i presiunii n timpul

    prelucrrii sufer transformri chimice ireversibile. Polimerizeaza (deci se intaresc) la temperaturi ridicate si NU au nevoie sa fie racite pentru a-si pastra forma

    Caracteristici principale: temperatura de utilizare este mai ridicat, fr a depi 200C dup transformare devin infuzibile i insolubile n solveni se pot prelucra prin : presare, centrifugare, compresiune, compresiune i transfer,

    injecie n matri, rebuturile sau deeurile sunt pierdute, nu se recicleaz

    Exemple de materiale termorigide: fenolice:

    -fenol formaldehide -resorcine formaldehide

    aminoplaste:

    -uree formaldehide -melamine formaldehide

  • Termoreticularea

    Polimeri reticulati Polimeri

    reticulati incalziti

    Prin fierbere

    C1- Prof.Liana Hancu Curs FPMPC 10

  • Curs FPMPC 11C1- Prof.Liana Hancu

    Comportarea materialelor plastice la diferite solicitria. Influena temperaturii asupra deformaiei

  • Curs FPMPC 12C1- Prof.Liana Hancu

    Starea sticloas este caracterizat de deformaii elastice foarte mici care cresc liniar cu temperatura i se explic prin preponderena nsemnat a forelor inter i intramoleculare asupra energiei de agitaie termic. Aceast stare se menine pn la temperatura de vitrifiere Tv. Temperatura de vitrifiere scade cu micorarea masei moleculare.

    Starea nalt-elastic ncepe deasupra temperaturii de vitrifiere. Pe intervalul corespunztor strii nalt elastice deformaiile cresc rapid la nceput, dup care rmn constante pn la temperatura de curgere Tc. n acest domeniu polimerul dezvolt deformaii mari, reversibile, datorate micrilor termice executate de segmentul de lan, fr ca moleculele s se deplaseze independent.

    Starea vscoelastic ncepe n cazul polimerilor amorfi la temperatura Tc. Acest domeniu se caracterizeaz printr-o micare termic intens a segmentelor de lan i a macromoleculelor n ntregime. Temperatura de curgere marcheaz apariia, alturi de deformaia elastic reversibil, a deformaiei ireversibile. Temperatura de curgere nu reprezint o valoare fix ci un interval caracteristic pentru fiecare polimer n parte, n funcie de configuraia polimerului, de factori cinetici (viteza de nclzire) i de durata aplicrii sarcinii. La Tc energia cinetic a macromoleculelor nvinge forele de coeziune macromoleculare, ceea ce permite micarea lor relativ de alunecare. Temperatura crete cu mrimea macromoleculelor.

  • Curs FPMPC 13C1- Prof.Liana Hancu

    Temperaturi Temperaturile caracteristice ale polimerilor sunt:

    temperatura de vitrifiere Tv,

    temperatura de curgere Tc,

    temperatura de fragilizare Tb,

    temperatura de topire Tt,

    temperatura de degradare termic Td.

    Temperatura de vitrifiere Tv este temperatura la care are loc trecerea din stare sticloasa in stare inalt elastica

    Temperatura de curgere Tc este temperatura de trecere din starea inalt elastica in starea de curgere

    Temperatura de fragilizare Tb este temperatura minim pn la care materialul este casant.

    Temperatura de degradare termic Td este temperatura la care ncepe descompunerea polimerului sub influena cldurii.

    Temperatura de topire Tt este caracteristic polimerilor cristalini i marcheaz trecerea de la starea cristalin solid la cea lichid.

    Prelucrarea materialelor plastice este dependent de starea lor fizic, astfel nct un anumit procedeu de prelucrare poate fi aplicat numai ntr-un interval de temperatur.

  • Curs FPMPC 14C1- Prof.Liana Hancu

    b.Influena timpului asupra deformaiei

    n momentul t0 se acioneaz cu o for (la traciune) asupra unei epruvete, iar n momentul t1 fora este ndeprtat. Deformaia total este:

    = e + ie + p e este deformaia elastic, ie este deformaia nalt elastic, p este deformaia plastic.

  • Curs FPMPC 15C1- Prof.Liana Hancu

    Proprietatile materialelor plastice

    a. Proprieti fizice i termice

    Materialele plastice sunt: materiale organice solide;

    foarte uoare, avnd o greutate specific mic; au coeficient de dilatare liniar mare n comparaie cu metalele

    i aliajele lor

Search related