Przegld tworzyw sztucznych

Transkrypt

1 PLITEHNIKA WRŁAWSKA Wydział Mechaiczy Przegld tworzyw sztuczych Umowe kryterium podziału polimerów TERMPLASTY ELASTMERY DURPLASTY polimery chemoi termoutwardzale i zastosowaie pracował: D.apaidis, W.Wieleba Masowe polimery wysokoudarowe PE, PP, PV, PS, ABS, SAN Tworzywa iyieryje P, PMMA, PA, PM, PP Tworzywa specjale PET, PSU, PPS, PTFE, PVD, PVDF PI, PEEK Kauczuki: SBR, IR, NBR, PU, SI Termoplasty: PUR, PV EP, UP, PF, UF, MF, SI Polimery termoplastycze - cechy charakterystycze Mik podczas ogrzewaia a po ostygiciu staj si sztywe, Ich przetwarzaie jest prawie całkowicie odwracale, Nieodwracala degradacja astpuje wówczas, gdy roztopioy polimer termoplastyczy jest ogrzeway do temperatury krytyczej, w której pkaj wizaia w łacuchu polimerowym.

2 Masowe polimery wysokoudarowe Polietyle (PE) H 2 H 2 Podstawowe odmiay: Mer H H H H H H H H H H H H Polietyle (PE) PE-LD 0,77 0,80 PE-HD 0,74 0,81 PE-UHMW 0,78 0,80 Polietyle małej gstoci (wysokociieiowy) PE-LD 0,91 0,93 0,94 0,96 0,93 0,94 5 krótkich odgałzie a 1000 atomów wgla Polietyle duej gstoci (iskociieiowy) PE-HD redi ciar czsteczkowy Polietyle o ultra duym ciarze czsteczkowym PE-UHMW redi ciar czsteczkowy Wytrzymało a rozcigaie R r [MPa] uytkowaia º º º Polietyle (PE) Łatwe przetwórstwo - wytłaczaie, wtryskiwaie, Dobra odporo chemicza Dua udaro PE-HD (bez karbu wg harpy ie pka) Przepuszcza tle i azot, ie przepuszcza pary wodej Posiada właciwoci elektrostatycze (w specyficzych zastosowaiach wymagay dodatek rodków atystatyczych) Nazwy hadlowe Male E, Petrole (PE-LD) Petrochemia Płock S.A. Polite (PE-LD) Zakłady Tworzyw PLI-HEM Blachowia Hostale G (PE-HD) Eleac, Hostale GUR (PE-UHMW) Vestole A (PE-UHMW) Hüls AG (RFN) Lupole (PE-HD) BASF Aktiegesellschaft (RFN), ENSINGER Polietyle (PE)

3 Polipropyle (PP) H 2 H H 3 H H H H H H H H 3 H Mer H 3 H H 3 dmiay Polipropyle izotaktyczy, Polipropyle wzmocioy - wysokoudarowy Kopolimer blokowy propyle-etyle Polipropyle (PP) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PP (homopolimer) 0,87 1,23 0,89 0, º PP (kopolimer PP/PE) 0,87 1,23 0, º Polipropyle (PP) łatwe przetwórstwo wytłaczaie, wtryskiwaie dobra odporo chemicza odpory a uderzeia, dua udaro (bez karbu wg harpy ie pka) tworzy tzw. zawiasy filmowe ZAWIAS FILMWY (wytrzymuj milioy przegi) Nazwy hadlowe Male P - Petrochemia Płock S.A. Mople - Motell Polyolefis, Wł. Hostale PP Targor, RFN Polipro J Mitsui, Japoia Vestole P - Hüls AG, RFN Strefa zorietowaia makroczsteczek Polipropyle (PP)

4 Polistyre (PS) H 2 dmiay H H H H H H H H 6 H 5 H Mer 6 H 5 H 6 H 5 Polistyre wysokoudarowy PS HI (kopolimer styreu z butadieem), Kopolimery styreu: terpolimer ABS (akryloitryl/butadie/styre) terpolimer MBS (metakryla metylu/batadie/styre) kopolimer SAN (styre z akryloitrylem) Polistyre (PS) i jego kopolimery Moduł sprystoci Wytrzymało a rozcigaie R r [MPa] uytkowaia [º] PS 0,68 0,74 1,04 1, PS HI 0,73 0,78 1,04 1, ABS (HI) 1,65 1,02 1, SAN 1,09 1,06 1, Polistyre (PS) i jego kopolimery Łatwe przetwórstwo - wytłaczaie, wtryskiwaie, Dobra odporo chemicza Dua udaro Moliwo aoszeia powłok galwaiczych (ABS) Nazwy hadlowe PS: Styropol Zakłady hemicze Dwory S.A. w wicimiu, Styro Dow Europe, Ultrastyr Eichem Deutsch. GmbH PS-HI: wispol K, G Zakł. hem. Dwory S.A. w wicimiu Polystyrol BASF (RFN), Styrolux Westlake Plastics o. (RFN), Kopolimery: ABS: ycolac Geeral Electric Plastics Europe B.V., Novodur ENSINGER Polska Sp. z o.o., Scoater Baua AG, Toyolac Toray Idustries Ic. Tokyo, SAN: wisa S Zakłady hemicze Dwory S.A. w wicimiu Lura BASF Aktiegesellschaft (RFN) Polistyre (PS) Kopolimery ABS, SAN

5 Poli(chlorek wiylu) (PV) H 2 H l Mer H H H H H H H l H l H l trzymuje si przez polimeryzacj chlorku wiylu trzema metodami: 1 polimeryzacja emulsyja PV pastotwórczy (ziara gładkie) 2 polimeryzacja suspesyja PV suspesyjy (ziara porowate) 3 polimeryzacja w masie ajczystszy polimer PV (a folie) dmiay: PV twardy zawierajcy do 5% plastyfikatora PV mikki zawierajcy 40% do 70% plastyfikatora Poli(chlorek wiylu), (PV) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PV (twardy) 0,79 1,35 1, , º PV (mikki) 0,64 1,19 1, º Poli(chlorek wiylu), (PV) Łatwe przetwórstwo - wytłaczaie, wtryskiwaie, Dobra odporo chemicza (bardziej a stoe kwasy i zasady i a ich wode roztwory) Mała wytrzymało ciepla Nazwy hadlowe PV-E (emulsyjy) Zakł. hem. Dwory S.A. w wicimiu Tarwiyl S (PV suspesyjy) Zakłady Azotowe w Tarowie Polviyl S (PV suspesyjy) firma Awil S.A. (Włocławek) Vestolit Hüls, RFN, Vipla Motedisio (Włochy) Hostalit Hoechst (RFN), Viika Mitsubishi (Japoia) Kopolimery PV (chlorku wiyli z octaem wiylu): Wiicet Zakłady hemicze w wicimiu Vilit Hüls (RFN), Viylite Bakelite orporatio (USA) Viol Wacker hemie (RFN) Poli(chlorek wiylu), PV

6 Termoplastycze tworzywa iyieryje Poliwglay (P) s polimerami bezpostaciowymi (w odpowiedich warukach krystalizuj) zawierajce w łacuchu główym ugrupowaie: -R---- H 3 H 3 P łcz bardzo dobre własoci: mechaicze termicze elektrycze optycze R- wglowodory aromatycze Przepuszczaj 90% wiatła widzialego zblioa do szkła Poliwglay (P) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia P 2,98 3,75 1, º Poliwglay (P) Bardzo wysoka udaro zwłaszcza z karbem, Mała chłoo wody i odporo a hydroliz (sterylizacja) Dobra wytrzymało ciepla Dobre własoci dielektrycze Trudoci w przetwórstwie (ograiczeie zawartoci wilgoci w graulacie P do 0,015%) Nazwy hadlowe Bista AW (wtryskowy) Zakł. hem. Zachem w Bydgoszczy Bista AF (a folie) Zakł. hem. Zachem w Bydgoszczy Importowae: Makrolo Bayer, RFN Lexa Geeral Electric, USA Poliwglay (P)!

7 Poli(metakryla metylu) (PMMA) otrzymuje si przez polimeryzacj moomeru metod blokow (zwykle) podczas formowaia wyrobu H 2 H 3 Tworzywo to zae jest ajczciej z bardzo dobrej przepuszczalociwiatła widzialego powyej 92% - PMMA przepuszcza około 70% promiei UV, szkło zwykłe przepuszcza tylko około 5 % UV dlatego PMMA azyway jest szkłem orgaiczym Populara azwa PMMA to pleksi lub pleksiglas Poli(metakryla metylu) (PMMA) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PMMA 2,16 2,67 1,17 1, º Poli(metakryla metylu) (PMMA) Bardzo trude przetwórstwo, Mała udaro (stała w temperaturze od -20 do +60 º) Najwysza odporo a zarysowaia wród polimerów prze roczystych Powstawaie mikropki (przy obróbce mechaiczej) Nazwy hadlowe Metapleks Zakłady hemicze Dwory w wicimiu odmiay: N bezbarwy, prze roczysty (otrzymyway metod blokow) B barwioy (otrzymyway metod blokow) S płyta (otrzymywaa metod wytłaczaia) Importowae: Degala Degussa, RFN Plexiglass Röhm GmbH Urtal Motedisio, Włochy Lucite Du Pot, USA Poli(metakryla metylu) (PMMA) "

8 Poliamidy (PA) s to zwizki wielkoczsteczkowe zawierajce w łacuchu główym ugrupowaia amiowe: --NH- Poliamidy (PA) PA 6 PA 6.6 2,72 3,44 PA 11 PA 12 5,94 Ze wzgldu a du ilo substacji wyjciowych (moomerów) stosowaych do otrzymywaia PA, rozróia si wiele odmia tych tworzyw: PA 6 PA 4.6 PA 6.6 PA 11 PA 12 PA 6.10 Poliamidy s semikrystalicze stopie krystaliczoci zawiera si ajczciej od 30 do 50% w zaleoci od parametrów przetwórstwa (szybkoci chłodzeia). Wytrzymało a rozcigaie R r [MPa] uytkowaia [º] 1, ,13 1, ,04 1, ,01 1, Poliamidy (PA) Łatwe przetwórstwo - wytłaczaie, wtryskiwaie odlewaie, Dobra własoci wytrzymałociowe i tribologicze Dua chłoo wody: PA6 (9-11%), PA11 i PA12 (2,5%) - zmiaa wymiarów Nazwy hadlowe PA 6: Taramid T Zakłady Azotowe w Tarowie Stilamid Zakłady Wł. Szt. Stilo w Gorzowie Wlkp. PA 6.6: Ultramid A BASF (RFN), Zytel E Du Pot (USA) Marayl II (W.Bryt.), Techyl A Rhoe Poulec (Fr.) PA 11: Rilsa B AT himie (Fracja) PA 12: Vestamid Hüls (RFN), Rilsa A AT himie (Fracja) Grilamid Emser Werke (Szwajcaria) PA 6.10: Techyl D Rhoe Poulec (Fracja) Poliamidy (PA) #

9 Poliacetale (PM) (lub: polioksymetyle, poliformaldehyd) H H 2 H dmiay Homopolimer formaldehydu Mer H H H H H H Kopolimer formaldehydu H H H H H H H H Komoomer H H... H H H H Poliacetale (PM) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PM homopolimer 2,47 2,98 1,41 1, º PM kopolimer 2,17 2,23 1,41 1, º Poliacetale (PM) Dobre własoci wytrzymałociowe ( w 40 o wytrzymało zmczeiowa zmiejsza si tylko o 20%) Dobre właciwoci tribologicze (odporo a materiały pde) Dobra stabilo wymiarowa i dokłade odwzorowaie kształtów Mała chłoo wody (ok. 0,3%) iewraliwo a wilgo Nazwy hadlowe Homopolimery formaldehydu: Delri Du Pot (USA), Du Pot Deutschlad GmbH Teac (licecja Du Pot) Asahi, Japoia Kopolimery formaldehydu: Taroform Zakłady Azotowe w Tarowie Hostaform Ticoa GmbH (Hoechst), Ultraform BASF, RFN elko elaese (USA), Poliacetale (PM) $

10 Polioksyfeyle (PP) iaczej: poli(tleek feylu) jest polimerem termoplastyczym o budowie liiowej majcym stosukowo du odporo ciepl. H 3 H 3 Tworzywo to pod wzgldem właciwoci uytkowych jest kokurecyje w stosuku do poliwglau (P), ma tylko miejsz udaro zwłaszcza z karbem. PP wykazuje dobre własoci mechaicze do temperatury 150 o. Polioksyfeyle (PP) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PP 2,97 2,98 1, º Polioksyfeyle (PP) Dobre własoci mechaicze (awet do 150 º) Dobra stabilo wymiarowa (mała podato a pełzaie) Mały współczyik rozszerzaloci liiowej Trudopalo i ietoksyczo Mała gsto (redio 1,06 Mg/m 3) Nazwy hadlowe Biape 100 PP Zakłady hemicze w wicimiu Biape 300 PP modyfikoway PS (stop polimerów) Importowae: Noryl (stop: 50% PP i 50% PS) Geeral Electric (USA) Polioksyfeyle (PP)

11 Termoplastycze tworzywa specjale Politereftalay (PET, PBT) s zaliczae do grupy poliestrów termoplastyczych Zaczeie techicze jako tworzywa kostrukcyje maj dwa rodzaje politereftalaów: 1. Poli(tereftala etyleu), PET 2. Poli(tereftala butyleu), PBT H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 Politereftalay (PET i PBT) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PET Poli(tereftala etyleu) 2,55 1, º PBT Poli(tereftala butyleu) 2,62 3,39 1,29 1, º Politereftalay (PET, PBT) Własoci mechaicze i cieple PET s ieco lepsze i PBT PET krystalizuje bardzo wolo (500 razy woliej od PE) co powoduje trudoci w przetwórstwie Dua twardo i sztywo Dua odporo chemicza (a oleje, smary bezy) Stabilo wymiarów (mała chłoo wody 0,02%) Nazwy hadlowe (PET): Elitel Zakłady Włókie hemiczych ELANA S.A. Elpet (a butelki), Elaa (PET włókotwórczy) Arite Akzo (USA), Krastie iba (Szwajcaria) Ulreadur Bayer (RFN), Supec GE Plastics (USA) Nazwy hadlowe (PBT): Valox GE Plastics (USA), Vestodur Hüls (RFN), Politereftalay (PET, PBT)

12 Polisulfoy. Zaczeie techicze maj trzy rodzaje polisulfoów: 1. Polisulfo, PSU H 3 H 3 2. Polieterosulfo, PES 3. Poliakrylosulfo, PPSU S S S S Poliakrylosulfoy maj struktur amorficz, s bardziej odpore termiczie i PSU. pracy cigłej wyosi od 240 do +260 º (a krótkotrwałej do +300 º). PPSU s trudopale, samogasce, ie kapi w płomieiu. S odpore a korozj zmczeiow oraz a promieiowaie Polisulfoy PSU, PES Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia Polisulfo PSU - 1, º Polieterosulfo PES - 1, º Polisulfoy (wzmocioe) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PSU + 30% wł.sz. 10,3 1, º PES + 30% wł.sz. 10,3 1, º Polisulfoy Wykazuj bardzo mał skłoo do pełzaia awet w podwyszoej temperaturze (zwłaszcza PSU z włókem szklaym) Stabile własoci mechaicze i dielektrycze w szerokim zakresie temperatury Dua odporo chemicza Wada wysoka temperatura przetwórstwa ( º) Nazwy hadlowe PSU Udel Amoco (USA), Ultraso S BASF (RFN) PES Radel Amoco (USA) PPSU Astrel 360 Polisulfoy

13 Poli(siarczek feyleu) (PPS) Poli(siarczek feyleu) (PPS) S polimer o czciowo rozgałzioym łacuchu (krystalizuje) PPS w stosuku do poliwglau (P) ma wiksz: wytrzymało a zgiaie, twardo i moduł sprystoci, atomiast jego udaro jest miejsza, która jedak ie zmieia si w zakresie o. w atmosferze tleu lub azotu ie obserwuje si ubytku masy. Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PPS+40% wł.szkl. 6,88 1,6 (1,3 dla PPS) (3300 dla PPS) (65 dla PPS) (240) o Poli(siarczek feyleu) (PPS) Dobre własoci mechaicze (awet do 240 º) Mały skurcz (0,2-0,3%), ale duy skurcz wtóry Mała stabilo wymiarowa z podwyszeiem temperatury zwiksza si wydłueie (dodatek włóka szklaego stabilizuje wydłueie w zakresie od -40 º do º) Jest trudo paly Ma mał chłoo wody Nazwy hadlowe Ryto-6 Philips Petroleum (USA) Ryto-4 odmiaa wzmocioa włókem szklaym (40%) Fortro Ticoa (USA) Supec Geeral Electric Plastics (USA) Poli(siarczek feyleu) (PPS)

14 Polimery fluorowglowe Ta grupa polimerów fluorowglowych zwaa jest rówie polimerami fluorowymi lub poliolefiami fluorowaymi. Staowi oa do du grup polimerów termoplastyczych zawierajcych fluor w łacuchu główym, do której ale midzy iymi: Politetrafluoroetyle PTFE -[F 2 -F 2 ] - Polichlorotrifluoroetyle PTFE -[F 2 -Fl] - Poli(fluorek wiylu) PVF -[F 2 -HF] - Poli(fluorek wiylideu) PVDF -[H 2 -F 2 ] - Politetrafluoroetyle PTFE F 2 F 2 Mer F F F F F F F F F F F F redi ciar czsteczkowy PTFE staowi 90 % produkcji tej grupy tworzyw i ma ajwiksze zaczeie techicze charakteryzuje si doskoał odporoci chemicz, dobr odporoci ciepl (iepaly), ie jest odpory a pełzaie (płyie a zimo pod ieduym obcieiem, Wad jest trude i skomplikowae przetwórstwo Polimery fluorowglowe Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PTFE Politetrafluoroetyle 13,7 2,15 2, º PVDF Poli(fluorek wiylideu) 14,4 1, º Polimery fluorowglowe Zakomita odporo chemicza a wszelkie chemikalia porówywala z metalami szlachetymi Dobra odporo ciepla Dobre właciwoci lizgowe (µ=0,05 0,09 a sucho po stali) Mała odporo a zuycie tribologicze Stosukowo trude przetwórstwo i utylizacja odpadów Nazwy hadlowe (PTFE): Tarfle Zakłady Azotowe Tarów- Mocice S.A. Teflo Du Pot, ENSINGER GmbH Tecaflo ENSINGER GmbH, Hostaflo TF Dyeo, Algoflo Ausimot Deutschlad GmbHGE Nazwy hadlowe (PVDF): Solef Solway Deutschlad GmbHGE Dyflor Hüls AG (RFN) Polimery fluorowglowe

15 Poliimidy (PI) PI staowi du grup polimerów termostabilych o właciwociach zarówo polimerów termoplastyczych (amorficzych), jak i chemoutwardzalych, zawierajcych charakterystycze ugrupowaie imidowe: Do grupy tych polimerów zalicza si: a) Poli(amido imidy) PAI b) Poli(estro imidy) c) poli(etero imidy) PEI d) poli(heterocyklicze imidy) --N-- W wyiku polimeryzacji otrzymuje si polimer o wzorze: N N Poliimidy (PI) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PI (PAI) Poliimid 1, º (400 º) PI (PEI) Poli(etero imid) 10,32 1,27 1, º Poliimidy (PI) Dobre własoci mechaicze awet do 300 º (przez miesic) w temp. 400 º (kilka godzi), w temp. 500 º (kilka miut) oraz w temperaturach kriogeiczych Mały współczyik rozszerzaloci cieplej Bardzo dobre własoci dielektrycze i izolacyje Zakomita odporo chemicza S trudoprzetwarzale i drogie Nazwy hadlowe PI: Kapto, Pyrali, Vespel Du Pot (USA) Produkt 2225 Bayer (RFN) Nazwy hadlowe PEI: Ultem Geeral Electric Plastics (USA) Torlo Amoco (USA) Poliimidy (PI)

16 Poliakryloketoy (PEK i PEEK) Poliakryloketoy lub polieteroketoy aromatycze s polimerami termoplastyczymi zawierajcymi w łacuchu piercieie aromatycze połczoe mostkami eterowymi i ketoowymi ==. Do grupy tych polimerów zalicza si: Polieteroketo PEK - grupy eterowe i ketoowe s ułooe aprzemieie Polieteroeteroketo PEEK - a dwie grupy eterowe i przypada jeda grupa ketoowa Polieteroeteroketo (PEEK) Wytrzymało a rozcigaie uytkowaia PEEK 73,4 1, º Poliakryloketoy (PEK i PEEK)!

17 ELASTMERY Elastomery wulkaizujce (gumy) s tworzywami elastyczymi powstałymi w wyiku wulkaizacji kauczuku aturalego lub sytetyczego. cechuj si du odkształcaloci dochodzca do 1200% oraz iewielkim modułem sprystoci 1 4 MPa. charakteryzuj si pamici kształtu, ie topi si, ie zgrzewaj i ie rozpuszczaj. Mog by spczae i wulkaizowae a gorco. zaczeia elastomerów (kauczuków) NR kauczuk aturaly (100 o ), BR kauczuk butadieowy (100 o ), SBR kauczuk butadieowo-styreowy (110 o ), NBR kauczuk butadieowo-akryloitrylowy (120 o ), R kauczuk chloropreowy (120 o ), IIR kauczuk butylowy (130 o ), AU kauczuk polieterowy (130 o ), SM kauczuk chlorosulfooway (130 o ), EPDM kauczuk etyleowo-propyleowo-dieowy 140 o AM kauczuk akrylowy (160 o ), EAM kauczuk etyleowo-octaowiylowy (170 o ), FVMQ kauczuk metylofluorosilikoowy (180 o ). MVQ kauczuk metylowiylosilikoowy (200 o ), FKM kauczuk fluorowy (210 o ), Elastomery wulkaizujce zmieiaj si w szerokich graicach w zaleoci od rodzaju kauczuku, iloci i składu dodatków oraz waruków wulkaizacji: a) wytrzymało gumy a rozcigaie 2 40 MPa b) wydłueie przy zerwaiu dla kauczuków: %. c) twardo gumy: o wg Shore a (dodatek sadzy zwiksza twardo gumy). d) temperatura długotrwałego stosowaia: o e) odporo a cieraie (bieiki opo, gumowe uszczelieia ruchowe) zaley od rodzaju kauczuku i apełiacza (dodatek krzemioki i sadzy o drobych czstkach powoduje wzrost odporoci a cieraie). f) odporo a odkształceia trwałe (szczególie wae dla uszczelie gumowych) posiadaj kauczuk aturaly i iektóre kauczuki sytetycze (zawierajce sadz o wikszych czstkach). Elastomery wulkaizujce wysokotemperaturowe Kauczuk silikoowy wulkaizujcy a zimo wystpuje w postaci kitów, past, płyu lub piaki. Jest o odpory a działaie temperatury do 200 o, a krótkotrwale do 250 o. Utwardzeie tego kauczuku (wulkaizacja) przebiega a wskutek dodatku utwardzacza (ok. 5 %) wcigu kilkuastu godzi. Materiał te zalazł zastosowaie jako formy do odlewaia iskotopliwych metali, ywic sytetyczych i protez detystyczych, uszczelki, izolacje elektrycze i kleje odpora a temperatur do ceramiki, metali itd. Kauczuk silikoowy wulkaizujcy a gorco mieszaia kauczuku silikoowego z apełiaczami, pigmetami i katalizatorami, Wulkaizacja zachodzi po podgrzaiu do temperatury o, a astpie hartowaiu w temperaturze o przez kilkaacie godzi. Moe by stosowy w temperaturze do 300 o. Materiał te stosuje si a uszczelki, okładziy, izolacje kabli i elemetów grzejych i we dla przemysłu spoywczego i medycyy. Elastomery "

18 Poliuretay (PUR) NH Elastomery Termoplastycze ech charakterystycz poliuretaów jest specyficza segmetowa, blokowa budowa łacucha. Makroczsteczki składaj si aprzemieie z segmetów sztywych i elastyczych (gitkich). Przykładowy wzór poliuretau jest astpujcy: H 2 NH (H 2 ) Poliuretay (PUR) PUR sztywe wykazuj duy moduł sprystoci, wytrzymało a zgiaie i rozcigaie oraz dobr udaro w szerokim zakresie temperatur dpore a hydroliz oraz działaie materiałów pdych Wyjtkowa odporo a cieraie Dobre właciwoci termoizolacyje (piaki) Nazwy hadlowe (PUR): Desmopa, Urepa, Volkulla Bayer (RFN) Elastolla BASF (RFN) W Polsce wikszoci systemów PUR producetami s: - Zakł. hem. RGANIKA-ZAHEM w Bydgoszczy - Zakł. hem. RKITA-S.A. w Brzegu Dolmym Poliuretay (PUR) Poli(chlorek wiylu) mikki, PV zawierajcy 40% do 70% plastyfikatora #

19 Duroplasty - polimery chemoi termoutwardzale Podział duroplastów DURPLASTY ywice epoksydowe (EP) góly wzór diaowej ywicy epoksydowej: PLIMERY HEMUTWARDZALNE EP ywice epoksydowe UP ywice ieasycoe poliestrowe PLIMERY TERMUTWARDZALNE PF ywice feolowo -formaldehydowe SI ywice silikoowe AMINPLASTY MF -ywice melamiowe UF -ywice moczikowe Utwardzaie w temperaturze pokojowej (a zimo) - wad tego sposobu jest mała odporo ciepla EP. Utwardzaia w temperaturze podwyszoej, do o (a ciepło) Utwardzaie w wyszych temperaturach, º (a gorco) Ilo utwardzacza zaley o zawartoci grup epoksydowych. ywice epoksydowe (EP) (dla kompozytu z włókem szklaym) Wytrzymało a rozcigaie a ciskaie R c [MPa] uytkowaia (zaley od temperatury utwardzaia) EP (EP + wł szkl.) 2,0 2,2 1, ( ) ( ) (180) º ywice epoksydowe (EP) Doskoała przyczepo do wikszoci materiałów Dua wytrzymało mechaicza (a ciskaie i rozcigaie) Bardzo dobra odporo a starzeie (UV, woda, czyiki chemicze) Dobre właciwoci dielektrycze Nazwy hadlowe Epidia Zakłady hemicze RGANIKA - SARZYNA Epidiay o umerach , 1, 2 maj duy ciar czsteczkowy i s to ciała stałe, termoplastycze o temp. mikieia o Epidiay o umerach 3, 4, 5, 6 s to zwizki małoczsteczkowe, ciecze o duej lepkoci. Epidia 11 ywica iepala, zawierajca ok. 18% bromu. ywice epoksydowe (EP) $

20 Nieasycoe ywice poliestrowe UP - zawieraj w łacuchu główym ugrupowaia estrowe R i wizaia podwóje góly wzór poliestrów ieasycoych: Nieasycoe ywice poliestrowe UP (dla kompozytu z włókem szklaym) Wytrzymało a rozcigaie a ciskaie uytkowaia R c [MPa] UP 1,6 1,9 1,17 1, º Nieasycoe ywice poliestrowe UP Bardzo dobre własoci mechaicze i mała gsto dporo a korozj i gicie Łatwo formowaia duych wyrobów o skomplikowaych kształtach za pomoc prostego oprzyrzdowaia Stosukowo iska cea ywica mata szklaa el atyadhezyjy Dua moliwo regulowaia właciwoci (wg wymaga) Nazwy hadlowe Polimal Zakłady hemicze RGANIKA-SARZYNA o róych własociach (umerowae od 100 do 162) Estromal Zakłady Tworzyw Sztuczych ERG S.A. w Pustkowie stosowae jako spoiwa do lamiatów Nieasycoe ywice poliestrowe UP

21 Feoplasty PF (ywice feolowo-formaldehydowe) produkty polimeryzacji stopiowej (polikodesacji) feolu z formaldehydem dwoma sposobami: - przez zastosowaie admiaru formaldehydu w stosuku do feolu otrzymujc produkt azyway rezolem - przez zastosowaie admiaru feolu w stosuku do formaldehydu otrzymujc produkt azyway owolakiem góly wzór rezolu ma posta: Feoplasty PF (ywice feolowo-formaldehydowe) - sieciowaie ywic I etap II etap REZL ogrzewaie REZITL - stadium B czciowo usieciowae ogrzewaie do temp o REZIT - stadium usieciowae przestrzeie ( kruche, ietopliwe, ierozpuszczale ) ywice feolowo-formaldehydowe PF Wytrzymało a rozcigaie a ciskaie R c [MPa] uytkowaia PF 1,40 1, º ywice feolowo-formaldehydowe PF S stosowae jako spoiwo do lamiatów (tworzyw warstwowych) oraz do tłoczyw (z apełiaczami proszkowymi) Z tłoczyw odwzorowuje si dokłade kształty metodami wtrysku lub prasowaia Posiadaj brzowo-bruate zabarwieie Nazwy hadlowe płyty warstwowe ZTS IZ-ERG S.A. w Gliwicach Rezokart papierowo-feolowe (PcFE) Rezotekst B tkaiowo-feolowe (TcFE) Rezotekst S szklao-feolowe tłoczywa ZTS ERG S.A. w Pustkowie Polofe z mczk drzew, mik Modofe z włókem szklaym ywice feolowo-formaldehydowe PF

22 Amioplasty - otrzymuje si je w wyiku polikodesacji formaldehydu z iektórymi zwizkami typu amiowego: a) z melami: ywica melamiowa MF b) z moczikiem: ywica moczikowa UF Tłoczywa amiowe przetwarza si metod prasowaia tłoczego lub przetłoczego, a take coraz czciej metod formowaia wtryskowego. Do wytwarzaia tłoczyw stosuje si takie apełiacze, jak: - włóka szklae - tkaiy szklae - bieloa celuloza drzewa Amioplasty MF, UF Wytrzymało a rozcigaie a ciskaie R c [MPa] uytkowaia MF ywica melamiowa 1,48 1, º UF ywica moczikowa 1, º Doskoałe właciwoci elektroizolacyje, zwłaszcza a działaie łuku elektryczego i prdów pełzajcych (w warukach duej wilgotoci) Dobra odporo a chemikalia (porówywala do feoplastów) Wytrzymało mechaicza tłoczyw szybko maleje ze wzrostem temperatury (gorce kształtki moa uszkodzi przy wyjmowaiu z formy) Moliwo barwieia a trwałe pastelowe kolory (z zachowaiem prze roczystoci lub z efektem krycia) MF i UP apełioe celuloz Nazwy hadlowe Melotekt S Z T S RGANIKA-SARZYNA - płyty wytwarzae przez sprasowaie a gorco arkuszy tkaiy szklaej powleczoej ywic melamiow Uilam - ZTS IZ-ERG S.A. w Gliwicach - lamiaty dekoracyje (wykładziy cia, mebli)

23 Polisiloksay SI (ywice silikoowe) zwizki krzemoorgaicze zawierajce w łacuchu Si główym powtarzale ugrupowaie siloksaowe: Silikoy termoutwardzale s to przede wszystkim ywice metylofeylosilikoowe, majce wzór o postaci p.: W zaleoci od budowy chemiczej moomerów krzemoorgaiczych i waruków reakcji silikoy mog mie właciwoci olejów, polimerów termoutwardzalych, termoplastyczych lub elastomerów (kauczuków) Z atomami krzemu połczoe s rodiki orgaicze p. grupy metylowe lub feylowe dporo ciepla w zakresie do 300 o (w atmosferze beztleowej awet do 500 o ) Doskoałe właciwoci elektroizolacyje (do 200 o ) przy duej wilgotoci oraz dobra odporo chemicza atyadhezyje (brak przyczepoci lepkich substacji) Hydrofobowo właciwoci ochroe przed zwilaiem wod WADA słaba wytrzymało mechaicza, sieciowaie zachodzi podczas kilkugodziego ogrzewaia w temp o Nazwy hadlowe Silak 30 Zakłady Tworzyw Sztuczych RGANIKA-SARZYNA - ywica termoutwardzala, stosowaa jako lakier lub spoiwo do lamiatów stosowae jako spoiwa do lamiatów ywice silikoowe SI

24 Defiicja materiału kompozytowego Kompozyty polimerowe Kompozyty s materiałami wielofazowymi - zwykle wystpuj dwie fazy: Faza osowy (matryca) Faza cigła, otaczajca ie fazy Faza dyspersyja Faza iecigła Matryca (jasa) Faza dyspersyja (ciema) Kompozyty zwykle wykazuj właciwoci obu faz. Jedoczeie posiadaj lepsze właciwoci od kadej z faz Klasyfikacja kompozytów polimerowych Do czego słuy polimerowa osowa? Dyspersyje Strukturale Włókiste Due czsteczki zsteczki wzmaciajce Lamiaty Kompozyty przekładkowe igłe Niecigłe Ukierukowae Losowe Najczciej stosowae apełiacze Proszkowe (dyspersyje) proszki iemetali: kwarc, talk, mczka drzewa, skrobia (polimery biodegradowale) grafit, dwusiarczek molibdeu, Proszki metali (brz, alumiium, stal ierdzewa) Włókiste włóko szklae, wglowe, grafitowe, aramidowe (Kevlar) itp. włóka metalicze

25 wybraych włókie wybraych włókie Materiał ρ [Mg/m 3 ] R r [GPa] Włóka krótkie (whiskersy) azotek krzemu 3,2 5 7 tleek gliu 4, wglik krzemu 3,2 20 Włóka długie szklae 2,58 3,5 wglowe 1,78 2,15 1,5 4,8 aramidowe (Kevlar 49) 1,44 3,6 4,1 borowe 2,57 3,6 PE-UHMW (Spectra 900) 0,97 2,6 E [GPa] , Whiskersy Wytrzymało właciwa R r [GPa] /[Mg/m 3 ] Kevlar TM Azotek krzemu Włóko szklae PE-UHMW (Spectra 900) Włóka metalicze Wglik krzemu Tleek gliu Wysokowytrzymałe włóko wglowe Włóko wglowe o duej sztywoci stalowe wolframowe Włóka metalicze 7,9 2,4 19,3 2, Moduł właciwy E [GPa] /[Mg/m 3 ] d czego zale właciwoci kompozytów? Kompozyty strukturale a) Typowa struktura lamiatu b) Kompozyt przekładkowy z rdzeiem piakowym c) Kompozyt przekładkowy z rdzeiem o strukturze plastra miodu