Curs 5 Polimeri

7/23/2019 Curs 5 Polimeri

1/36

Curs 5

Polimeri


2/36

introducere Materialele din produi macromoleculari sunt alctuite

din substane macromoleculare organice sau mixte, depolimerizare sau policondensare, n amestec cudiferite adaosuri (plastiani, antioxidani, pigmeni,lere etc menite s corecteze sau s modeleze uneleproprietii ale componentei macromoleculare! "lesunt materiale specice lumii contemporane i s#auimpus datorit caracteristicilor lor te$nice remarcabile!

Materialele din produi macromoleculari au proprietizico#mecanice remarcabile i cu largi posibiliti demodelare a lor prin te$nologia de obinere, prinsubstane de adaos, prin armare etc! "le se potprelucra, monta, ntreine i repara uor, iar n condiiicorecte de exploatare au durabilitate con%enabil!


3/36

&ntroducere Proprietile maselor plastice pot adaptate pentru a

satisface anumite ne%oi prin' aciuni de modicare a monomerului modicarea masei moleculare a polimerului)distributia

masei moleculare modicarea *exibilitii materialului prin intermediulcatenelor laterale

modicarea lungimii catenelor laterale i a polaritiilor

modicarea gradului de cristalinitate orientarea moleculelor n timpul procesrii amestecare cu alte materiale plastice utilizarea aditi%ilor (materiale de umplutur, bre,

plastiani, stabilizatori


4/36

introducere Materialele din produi macromoleculari, la aceleai rezistene

mecanice au densiti mult mai mici dec+t materialeletradiionale! t+t cele simple c+t mai ales cele armate, oferlargi posibiliti de utilizare ecient n construcii, de larealizarea de piese p+n la elemente de construcie uoare!

-tilizarea lor duce la uurarea construciilor, prin reducereancrcrii prin greutate proprie i deci la posibilitatea dereducere a dimensiunilor structurii de rezisten aconstruciilor, permi+nd realizarea unei economiisuplimentare de oel, ciment!

Prin folosirea lor n construciile ci%ile i industriale se

simplic sistemele de izolare termic (ele nsele indtermoizolatoare!

Materialele din produi macromoleculari au rezisten laagresiune c$imic, necesit consum mic de manoper lapunerea n lucrare, multe nu sunt combustibile etc!


5/36

introducere

ceste materiale cu toate proprietile lorremarcabile au i limite de care constructorultrebuie s in cont la utilizare! Cea maiimportant este aceea c ele se degradeaz n

timp, mbtr+nesc sub in*uena unor factoriinterni (creterea tensiunilor interne i externi(temperatur, radiaii cu lungimi de und diferit,microorganisme, solicitri mecanice, c$imiceetc!! .in cauza mbtr+nirii materialele din

polimeri nu pot utilizate fr un studiu alcomportrii lor n timp, sub in*uena factorilormodicatori ai compoziiei c$imice i structurii, cepro%oac degradarea! Procesul de mbtr+nirepoate nt+rziat prin adaos de stabilizatori!

/ alta problema este comportarea la foc, care


6/36

proprietati Proprietile zico#c$imice i zico#mecanice ale materialelor din

produse macromoleculare sunt determinate de compoziia c$imic,de gradul de polimerizare (policondensare, structur, dete$nologia de obinere, de ingredientele utilizate, de condiiile deexploatare (unele proprieti %ariaz cu temperatura sauumiditatea, ceea ce constituie o decien a acestor materiale!Proprietile zico#mecanice ale materialelor din compuimacromoleculari sunt determinate de natura forelor de legturdin caten (de regul co%alene nepolare i dintre catene (legturi0an der 1als, dipol#dipolice, de $idrogen, de gradul depolimerizare (n, de adaosurile practicate, de te$nologia deobinere i de condiiile de exploatare!

Proprietile lor determin procedeele de fasonare, de punere nlucrare, domeniile de utilizare!

.e regul, rezistenele mecanice cresc cu creterea gradului depolimerizare!

Comportarea sub sarcin este %ariat n funcie de natura istructura compusului macromolecular!


7/36

proprietati Materialele din compui macromoleculari se pot

comporta rigid (moduli de elasticitate mari, plastic(2curg3 nainte de rupere sau pot elastici sau naltelastici (deformaii elastice mari i foarte mari nainte derupere! cest mod de comportare reprezint alturi de

proprietile zico#mecanice un criteriu de selectare nutilizarea n construcii a acestor materiale!

Comportarea diferita se datoreste structurii' materialeletermoplastice au catene neramicate sau ramicate darintre care exista doar legaturi %an der 1aals slabe care

se pot desface si reface fara ca materialul sa piarda dinrezistenta materialele termorigide au legaturi co%alenteintre lanturile polimerice si in consecinta rezistente maimari, dar cedare casanta!


8/36

proprietati

4n domeniul construciilor ele se utilizeaz n realizarea prilorcomponente ale instalaiilor de toate tipurile, pentru pardoseli,

ca material uor pentru n%elitori utilizate simple, dar mai alesarmate ca' plci simple, ondulate, cupolete, reduc+nd greutateaacoperiurilor, ca adezi%i, %opsele, materiale de protecieanticorozi%, liani pentru %aloricarea superioar a lemnului(placae, P6, P76, lignolit, lignoston, pentru realizarea unorelemente de construcie uoare, n nisae etc!


9/36

Materiale termorigide

Materialele termorigide pro%in mai ales dinprocese de policondensare (policondensate! Prin

nclzire de%in rigide, prin reticularea mai

a%ansat a structurii macromoleculelorconstituente!


10/36

7enoplaste Fenoplastelese obin prin policondensarea fenolilor cu

alde$idele! 9inile solide au rezistene mecanice mari, au stabilitate

termic bun, rezist la aciunea mediilor acide, dar suntcasante, au plasticitate redus, rezist slab la alcalii, sunt

nc$ise la culoare! Prin armare cu bre de sticl sau deazbest se mrete rezistena la oc, la ap, la agenic$imici i crete stabilitatea dimensional!

7enoplastele se utilizeaz pentru fabricarea de lacuri (deno%olac, bac$elitice, pentru protecia anticorozi% a

metalelor, pentru obinerea de materiale straticatepentru construcii de maini sau pentru instalaii i mainielectrice (textolit, sticlotextolit, pertinax etc!, pentrufabricarea de diferite piese destinate instalaiilor electricei sanitare , obinute prin presare din pulberi!


11/36

minoplaste

Aminoplastelese obin prin policondensareaaminelor cu formalde$ida (C:;/! .in aceastclas de larg utilizare sunt rinile melaminice cerezult din policondensarea melaminei (triamin

cu C:;/!


12/36

9asini carbamidice

Rinile carbamidicese obin prinpolicondensarea ureei cu formalde$ida!


13/36

Poliesteri

Poliesteriise obin prin policondensareapolialcoolilor cu acizi policarboxilici!


14/36

9asinile epoxidice

Rinile epoxidicese obin prin policondensarea polifenolilor cumonomeri ce conin gruparea epoxidic ! ceste rini auproprieti c$imice i zice remarcabile ce le fac utilizabile la'

obinerea adezi%ilor (cu ntrire rapid n prezena ntritorilor

adec%ai, adereni la suport umed, rezisteni la nisare, curezisten c$imic foarte bun permit mbinarea durabil acelor mai %ariate materiale

preparare de materiale de protecie anticorozi% (grunduri,lacuri, c$ituri cu proprieti remarcabile

confecionarea de mortare destinate reparrii suprafeelor debeton degradate

obinerea de materiale straticate rezistente la trepidaii repararea betonului prin inectare sau alte procedee la aditi%area bitumurilor de petrol, pentru creterea adeziunii la

suprafaa agregatelor i a rezistenelor betoanelor asfaltice!


15/36

9asini epoxidice


16/36

9asini furanice

Rinile furanicese obin prin policondensareaalcoolului furfurilic sau a furfurolului cu fenoli! urezisten foarte bun la sol%eni organici, la acizii la temperaturi ridicate, ceea ce le face

utilizabile la protecii anticorozi%e! u rezistenbun la abraziune, ceea ce permite utilizarea lorla protecia suprafeelor supuse la uzur!


17/36


18/36

Materiale termoplastice Materialele termoplastice pro%in din procese de polimerizare

(polimeri i se pot fasona la cald, c+nd se nmoaie! ? @ A??B C! "le prezint interes ndomeniul proteciei anticorozi%e n multe cazuri grele deexploatare, precum i n multe alte cazuri deoarece se potprelucra uor!

Prin armare se mbuntesc mult caracteristicile zico#mecanice,

fr afectarea bunelor proprieti ale polimerului n sine! 7ilerizarea, n funcie de natura pulberii, mbuntete rezistenala uzur, la oc, conducti%itatea i dilatarea termic, *uaul,rezistena la deformare, stabilitatea dimensional, fr a afectarezistenele c$imice!


19/36

Polietilena Polietilena (P" este polimerul cel mai utilizat din lume, datorit

proprietilor sale' rezistene mecanice rezonabile ductilitate rezisten c$imic excelenta

permeabilitate sczut la %apori de ap absorbia foarte sczut de ap uurin de procesare posibiliti mari de modicare a proprietilor prin condiiile de

polimerizare i copolimerizare! Polietilena se obine prin polimerizarea etenei la presiuni nalte

(grad mare de polimerizare i densitate mic sau oase (grad micde polimerizare i densitate mare! cest polimer se utilizeazpentru obinerea de folii i pelicule impermeabile la ap, abur igaze, utilizate n $idroizolaii, n protearea betonului dup turnarempotri%a uscrii premature, la nc$iderea pro%izorie a incinteloretc!


20/36

P"

.e asemenea polietilena simpl sau armat seutilizeaz pentru confecionarea de e%i (pentrualimentri cu ap, pentru canalizri de piesepentru instalaii sanitare i electrice, de

distaniere pentru meninerea la cot a carcaselorde armare a prefabricatelor de beton, recipienietc!

rmarea polietilenei de nalt presiune (custructur liniar cu bre de sticl duce la

creterea rigiditii, a rezistenelor la ntindere, arezistenei la temperaturi mai ridicate, la

mbtr+nire n condiiile meninerii constante abunelor proprietti c$imice i zice alepolimerului!

"xist mai multe sortimente de polietilen,


21/36

P" Polietilena de foarte oas densitate (06.P" aprut n

A>5, are o densitate ntre ?!?#?!>A;g)cmDi proprieti ca' alungire mare la rupere rezistena la surare mare n diferite condiii de mediu bune proprieti la temperaturi sczute ceste proprieti o recomand pentru nlocuirea altor

polimeri ca P0C sau etilen %inil acetat "0!

Polietilena de oasa densitate (6.P" combin rezistena marela impact, tenacitatea i ductilitatea pentru a satisfacecerinele impuse foliilor pentru ambalae! 6.P" este utilizatla realizarea de folie termocontractibila, folie subire pentruautomate de ambalare, saci! Masa molar este ntre E?? i5?,??? g)mol!


22/36

P" Polietilena liniar de oas densitate (66.P", aredensitatea cuprins ntre ?!>A5#?!>E?g)cmD i

proprieti care sunt superioare 6.P"! "ste alctuit din polimeri liniari cu scurte catene

laterale, care micoreaz tendina de cristalizare

i deci mein densitate redus! Pe lngproprietile superioare 6.P" i condiiile deobinere sunt mai uor de realizat (presiuni itemperaturi mai sczute


23/36

P" Polietilena de medie densitate (M.P" este produs conform reaciei

prezentate anterior, dar la temperaturi mai mici, fa%oriz+nd fenomenul de

cristalizare, care conduce la creterea densitii! Polietilena de nalt densitate (:.P" este unul din cei mai utilizai

polimeri la realizarea de recipiente, casnice, ucarii, glei, rezer%oare,pungi pentru supermarFeturi! legerea catalizatorului i temperaturii dereacie sunt factorii de control al masei moleculare!

Polietilena cu mas molecular ultra#ridicat (-:M1P" are o mas

molar de D??????#G??????g)mol!-:M1P" are c+te%a proprietiremarcabile' # rezisten la abraziune deosebit # tenacitate ridicat c$iar i la temperaturi extrem de sczute # rezisten la surare excelent! .atorit lungimii considerabile a lanurilor moleculare ele sunt at+t de

ncurcate ntre ele nc+t punctul de topire practic nu exist ind situatl+ng cel de degradare termic! .rept urmare -:M1P" este dicil de procesat, utiliz+ndu#se mai mult

presarea n matri! "ste utilizat n domeniul industriei c$imice, acoperiri ale metalelor,

produse pentru agrement i medicale! Caracteristicile ei sub form de

bre sunt n domeniul celor He%lar, un domeniu de utilizare ind brelepentru materiale rezistente balistic!


24/36

Polipropilena

Polipropenase obine prin polimerizareapropilenei! re rezisten excepional la

nco%oiere, rezistene bune la surare, laabraziune, la temperaturi ridicate (dar e fragil la

temperaturi oase, are densitate mic ipermeabilitate redus la %apori, inerie c$imicfoarte mare, ce o face utilizabil la proteciileanticorozi%e!

7ilerizarea cu talc, calcit, mrete rigiditatea,

micoreaz coecientul de dilatare termic icontraciile, iar cea cu pulbere de plumb asigurprotecie la radiaii!

rmarea cu bre de sticl mbunteterezistenele mecanice (cea mai bun rezisten laoc, stabilitatea dimensional, *uaul i scade


25/36

Polipropilena


26/36

Polistiren

Polistirenulse obine prin polimerizarea stirenuluii se caracterizeaz prin stabilitate c$imic bun,absorbie de ap practic nul, transparen,dielectric, rezisten mic la oc! Prin

copolimerizarea stirenului cu butadiena se obinepolistiren antioc! Polistirenul se poate utiliza ca nlocuitor al unor

materiale (faian, sticl, lemn!


27/36

Policlorura de %inil

Policlorura de vinil (PVC)se obine prinpolimerizarea clorurii de %iril prin procedeediferite, ce determin proprietile polimeruluirezultat (dur, semidur i plastiat!

P0C se caracterizeaz prin rezisten la foc, laacizi, baze, substane organice nesol%ente, sesudeaz (A? @ ;??BC i se lipete!

P0C#ul se utilizeaz pentru obinerea de' e%i i tinguri foi calandrate pentru cptueli antiacide # plci

plane folosite pentru pardoseli (aplicate pemortar, pentru placarea pereilor i plci ondulatefolosite pentru acoperiuri uoare, perei

extensibili etc!


28/36

P0C

co%oare simple sau pe suport textil pentrupardoseli insonore, rezistente la uzur, decorati%e,uor de montat i de ntreinut

tapete pentru nisarea pereilor

piese turnate sau extrudate din P0C dur (burlane,g$eaburi, coliere, m+n curent etc! i prole dinP0C plastiat (rezisten bun la mbtr+nire 9tracI ?@E5? da=)cm;pentru eteneizarea rosturilor($idrote$nice i altele de beton

rmarea P0C cu bre de sticl mreterezistenele la traciune (de circa D ori i la

nco%oiere, precum i stabilitatea dimensional!P0C armat se poate utiliza pentru pardoseli,

placae, recipieni etc!


29/36

Policarbonatii


30/36

Policarbonatii


31/36

Kermoplastice *uorinate Sunt inerte la majoritatea substantelor chimice, rezistente la

temperaturi ridicate, coeficient de frecare foarte mic, stabilitate

in timp sub actiunea factorilor de mediu.

Politetrafluor etilena PTFE rezista la temperaturi inalte 250,

are un coeficient de frecare foarte mic 0.02!0."0.

Folosita la reazeme, instalatii etc.


32/36

Poliacetatul de %inil Poliacetatul de polivinil(aracet se obine prin polimerizarea acetatului

de %inil!


33/36

Poliacetatul de %inil

# ca material pentru montarea i !nisareaelementelor din b"c"a"

# ade#ivi pentru lemn(parc$et lamelar, co%oarep%c, plci de sticl, ceramic, aplicate pe beton

sau mortar, de preferin uscate @ vopselecu aderen bun, uscare rapid,

rezistente la ntemperii i la mbtr+nire,stocabile

@ stabili#atori ai pm$nturilor(nisipoase etc!


34/36

"lastomeri

"lastomerii sunt alcatuiti din macromolecule carein lipsa unui efort extern sunt se gasesc sub formade g$em care se poate desface sub actiuneaincarcarilor, fapt ce genereaza deformatii elastice

impresionante! ceste proprietati se manifestaintr#un anumit domeniu de temperatura !


35/36

"lastomeri stirenici

auciucuri rezultate prin copolimerizarea unuorblocuri ri#ide cu unele fle$ibile%

&ezulta copolimeri de tipul% butadien stirenici 'S(S)

stiren etilenei*butilen stirene 'SE(S) stiren izopren stiren 'S+S).


36/36

"lastomeri siliconici

Cauciucurile siliconice au un atom mai stabil deSi comparativ cu cel de C.

Prin urmare: (1) rezistenta la temperaturi inalte 260C,

(2) buna le!ibilitate, (") stabilitate pe un domeniu lar# de temperaturi. Se olosesc ca adezivi, si#ilanti pentru multe

materiale.

Curs 5 Polimeri

Documents

Transcript of Curs 5 Polimeri