Click here to load reader

Materiale plastice

  • View
    132

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materiale plastice. Istoric:. 1910 Celofan. Cauciucul sintetic Razbiu mondial I Polimeri sintetici Razboi Mondial II. Productie anuala de aproximativ 100 milioane tone. Directii de cercetare, evaluari toxicologice: - PowerPoint PPT Presentation

Text of Materiale plastice

  • Istoric:1910 Celofan Cauciucul sintetic Razbiu mondial IPolimeri sintetici Razboi Mondial II

    Directii de cercetare, evaluari toxicologice:Cantitati reziduale masurabile, produse de conversie si aditivi din produsul finit

    2. Rata migratiei moleculelor reziduale cu masa moleculara mica Productie anuala de aproximativ 100 milioane tone

  • Clasificarea si producerea materialelor plastice provenienta materiilor prime metoda de sinteza: (r.p., r.c., r.a.) proprietati fizice Materialele termoplasticele ElastomeriMaterialele termostatice definitie prelucrare

  • Type of plasticMolecular structureCharacteristics and applicationsTermostaticeThermosets are hard and have a very tight-meshed, branched molecular structure. Curing proceeds during shaping, after which it is no longer possible to shape the material by heating. Further shaping may then only be performed by machining. Thermosets are used, for example, to make light switches.ElastomeriWhile elastomers also have a crosslinked structure, they have a looser mesh than thermosets, giving rise to a degree of elasticity. Once shaped, elastomers also cannot be reshaped by heating. Elastomers are used, for example, to produce automobile tires.TermoplasticeThermoplastics have a linear or branched molecular structure which determines their strength and thermal behavior; they are flexible at ordinary temperatures. At approx. 120 - 180C, thermoplastics become a pasty/liquid mass. The service temperature range for thermoplastics is considerably lower than that for thermosets. The thermoplastics polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) and polystyrene (PS) are used, for example, in packaging applications.

  • polimerizarea:

    reactie in lant cu radicali liberi, ioni, insertii migratoare (monomer nesaturat), reactie de condensare intermoleculara (molecule bifunctionale).Monomer:Cei mai simpli compusi chimici folositi in mod direct in reactii de sinteza si care sunt incorporati in lanturile macromoleculare ca secvente de structura Materii prime si procese de polimerizare Materiale de start

  • Polimerizarea prin aditie (cumulativa)Reactii in lant:InitierePorpagareIntrerupereMaterialul plastic finit , care de obicei se prezinta sub forma de granule, poate contine mici cantitati de subst initiale reziduale nedistruse si/sau alti produsi de dezintegrare, monomeri reziduali, oligomeri (produse de polimerizare cu masa moleculara mica), cat si reziduuri de alte substante auxiliare folosite in procesare. rezolvarea problemelor legate de migrare A. Polimerizarea Radicalica

  • Tip de polimerizare:polimerizare in mod direct,

    in solvent non-polimerizabil suspendarea monomerilor in dispersii (apa) polimerizare de/prin emulsie Polimerizarea radicalica:

  • azoizobutironitril Exemplu de reactie radicalica

  • Plimerizari ionicemecanism cationic Izobutena, metilstirenul, eterul vinilic nu polimerizeaza prin mecanism radicalic Catalizatori: acizi protici foarte tari mecanism anionicCatalizatori: baze: NaNH2, BuLi

  • Polimerizarea prin coordinare la complecsi metalici (HDPE-densitate mare) Polimerizarea Ziegler-NattaCataliza heterogena

  • cataliza omogena M = Ti
  • Dimerizare / oligomerizare / polimerizare Pentru o reactie de polimerizare kp>>kt

  • Formarea 2-metil-1-pentenei

  • Metateza Olefinelor ROMP

  • Chauvin MechanismMechanismInitiation:

  • Polimerizarea de condensarepolicondensare, poliadaugare, reactii cu cerc deschis O reactie tipica de policondensare: alcool poli functional (ex. glicol ) si acid dicarboxilic Policondensarea este o reactie de echilibru Ex. In prezenta apei si la temperatura ridicata tereftalatul de polietilena hidrolizeaza cu formare de oligomeri cu greutate moleculara mica, care pot fi transferati in mancare in contact cu plasticul. Dezavantaje:

  • POLIESTERIPOLIETILENTEREFTALAT

  • Sinteza copolimerilor, blocuri de copolimeri si polimeri miciPolimerizarea care implica un singur tip de monomer produce un homopolimer, in tip ce combinatia diferitor tipi de monomeri duce la un polimer mix sau copolimer Definitie: Monomeri care alterneaza intr-un lant polimer pot fi distribuiti aleatoriu. Caracteristici COPOLIMER: Copolimeri aleatorii sunt obtinuti prin polimerizarea aditionala a radicalilor - secventa intr-un copolimer aleatoriu consta in 1-10 monomeri - pentru gradele polimerizarii care variaza intre 1000-10.000, aceste secvente alterneaza intre ele intre 100 si 1000 de ori.

  • In blocuri de copolimeri, distributia exacta a diferitilor tipi de monomeri duce la secvente care contin mai multi monomeri de acelasi tip. O magnitudine de 100 pana la 1000 de molecule de monomeri per lant contine doar intre 2 si 4 secvente.

    Copolimerii de graf sunt relativ la fel, cu exceptia secventelor in care un monomer este atasat unui alt lant de monomeri. A: homopolimerB: alternanti c: copolimer,d: copolimer bolc, e: copolimer graft

  • Reactii intre polimeri Reactiile de legare a catenelor termostatielastomeriUn exemplu al unui asemenea proces il constituie lacurile, smalturile. Printr-o reactie de adaugare a unui difenol ( bifenol A ) si epiclororidrina {epiclorohidrina este complet decompusa sub efectul reactiei epoxi-termice iar in produsul finit epiclorohidrina nu este detectatabila}, se face un pas catre reactia de legare a catenelor. In pasul intermediar, se formeaza, de exemplu bifenol A eter diglicidil eter (BADGE ) care determina policondensarea produselor cu masa moleculara inalta, bazate pe BADGE.

  • Bisfenolul A functioneaza ca si building block pentru rasini epoxidice si materiale plastice pe baza de policarbonat.Plasticele pe baza de policarbonat:Caracteristici: durabile, rezistente la incalzire si sfarmare, transparente

    Utilizare: DVD, calculatoare, obiecte de uz casnic, echipamente medicale, lentile, vase pentru bebe, butelii de apa reutilizabile. 70% din productia de bisfenol se utilizeaza la sinteza policarbonatilor

  • Rasini epoxidiceMateriale de acoperire cu aplicatii in industrie si electronica, conserve pentru alimente si bauturi,Poly(Bisphenol A-co-epichlorohydrin)

  • Adaugare intaritor:de exemplu poliamina, reactia de legare a catenelor formarea termostaticului tridimensional. Ex:Adjuvanti in procesul de polimerizare Substantele auxiliare pot functiona ca si:

    acceleratori de reactie ( catalizatori sau substante initiatoare), crosslinkers (substante ce stabilesc legaturi intre catene) intaritori , inhibitori al reactiei sau catalizator-deactivatori, controlori ai greutatii moleculare, incetinitori.

  • formatorii de radicali, in special peroxizii si compusii azo, sunt tratati separat de catalizatori Medii de lucru pentru a ajuta initiatorii si catalizatorii (solventi, emulsificatori, precipitanti, agenti anti-spumanti, anti-gaz, stabilizatori, agenti germinatori)Auxiliari: Initiatori si crosslinkers :- 50 de peroxizi organici importanti: derivati ai peroxidului de hydrogen (HOOH) Tabel 1 : Clase de peroxizi organici alchilhidroperoxiddialchilperoxidacid peroxi carbonicdiacilperoxidester al acidului peroxi carbonic-oxiperoxid-aminoperoxidFormare de radicali liberiOxidarePotential de oxidarea descreste in ordine: acid peroxi carbonic > hidroperoxid > diacilperoxid >esteri ai acidului peroxi carbonic > dialchilperoxid.

  • In timpul reactiei de hidroliz a peroxiesterilor teriari rezultand acizi carbonici si hidroperoxizi acestia genereaza peroxiesterii primari si secundari care se descompun in acizi carbonici si compusi carbonilici corespunzatori :

  • Alti formatori de radicali: - Acizii grasi azo-nitrili (Acidul nitril azo-isobutiric sau 2,2-azo bis(2-metilpropio- nitril) se descompune sub influenta caldurii in azot si 2 radicali care pot initia o reactie de polimerizare in lant. Pt a distribui in mediul de reactie initiatori, care sunt adeseori substante solide, se folosesc se folosesc compusi care nu reactionaeza cum sunt ftalatii.-Oxiperoxizii sunt folositi ca si subst care stabilesc legaturi la catena sau intaritori (coagulatori). Daca se adauga sruri de metale tranzitionale, se poate obtine o gama larga de temperaturi pt coagularea (intarirea) la cald a rasinurilor poliesterice. Intaritori

  • Inhibitorii, care sunt absorbanti de radicali, sunt folositi pt a incetini polimerizarile controlate de peroxizi. Majoritatea acestor compusi sunt chinone, amine aromatice, sau compusi aromatici cu azot. Catalizatori Catalizatorii sunt substante care maresc rata unei reactii chimice fara sa fie incorporate in produsul finit - cataliza heterogena: reactia are loc pe suprafata unui suport solid Catalizatorii omogeni au posibilitatea de a se distribui in mod uniform, in particule mici (dispersii) in faza lichida Ex.: metale sau oxizi de metale, Ca, Mg, Al, Si, Ti, Cr, V si Zr Ex.: cationi ai anumitor metale sau complecsi organometalici Materialele plastice folosite pt ambalaje nu trebuie sa contina mai mult de 0.1% catalizator

  • Transferul reziduurilor de catalizator in aliment:

    rezuduuri de catalizatori heterogeni, pot avea o actiune interactiva doar la suprafatade contact dintre material si produsul ambalat Migratia de metale sau oxizi de metale din plastic spre produsul ambalat nu are in mod practic nici o importanta , deoarece, spre deosebire de compusii organici, acestia nu se dizolva in plastic, si deci nu difuzeaza sub forma de molecule sau ioni. urme reziduale de catalizatori au efecte negative asupra proprietatilor si stabilitatii plasticului peste o perioada de timp. Aceasta se poate intampla daca reactia are loc cu substante care difuzeaza prin plastic, e.g. oxigen, care duce la descompunerea st

Search related