TWORZYWA SZTUCZNE

Tworzywa sztuczne (plastik, plastyk) – materiały oparte na polimerach syntetycznych lub zmodyfikowanych naturalnych, zastępujące tradycyjne tworzywa takie jak drewno, ceramika, metal, kauczuk naturalny, gutaperka i inne.

Ponadto, wiele tworzyw sztucznych posiada własności niemożliwe do uzyskania z zastosowaniem surowców naturalnych.

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat związki te dzięki swoim właściwościom stały się niemal wszechobecne. Rezygnacja z nich spowodowałaby zniknięcie sporej części ubrań, prawie całego sprzętu gospodarstwa domowego, a takie unieruchomienie samochodów i samolotów.

Aby zrozumieć specyfikę tworzyw sztucznych, należy przede wszystkim poznać charakterystyczne cechy budowy ich cząsteczek. Są wielocząsteczkowe co oznacza, że w skład ich cząsteczek wchodzą powtarzające się, chociaż niekoniecznie identyczne, elementy po-łączone ze sobą w długie łańcuchy.

Większość tworzyw sztucznych to związki chemiczne zwane polimerami Większość tworzyw sztucznych to związki chemiczne zwane polimerami. Zbudowane są one z wielu identycznych molekuł połączonych w długie łańcuchy. Większość polimerów (np. polietylen lub nylon) jest dziełem człowieka.

POLIMERY Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami. Polimery naturalne są jednym z podstawowych budulców organizmów żywych. Polimery syntetyczne są podstawowym budulcem tworzyw sztucznych, a także wielu innych powszechnie wykorzystywanych produktów chemicznych takich jak: farby, lakiery, oleje przemysłowe, środki smarujące, kleje itp.

Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łańcuchowych lub sekwencyjnych reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych monomerami.

TWORZYWA SZTUCZNE A NATURALNE Współcześnie paleta dostępnych tworzyw sztucznych umożliwia w praktyce zastąpienie nimi niemal każde tworzywo naturalne. Tworzywa sztuczne nie mają jednak zwykle własności identycznych z tworzywami naturalnymi. Zwykle tworzywa sztuczne mają takie same a nawet lepsze te własności, które są najbardziej istotne dla danego zastosowania, może mieć jednak gorsze mniej istotne własności.

Zastosowanie tworzywa PET zamiast szkła do produkcji butelek ?

ZALETY*: 1) PET się nie tłucze 2) butelki z PET są lżejsze 3) łatwiej jest uformować je w niemal dowolny kształt

WADY*: 1)PET w temperaturze pow 70°C traci swoje własności mechaniczne 2)butelek PET nie można poddawać sterylizacji w wysokiej temperaturze – w związku z czym recykling butelek PET wymaga ich przetapiania *Podobne wady i zalety posiada wiele innych tworzyw sztucznych

Podział tworzyw sztucznych ze względu na właściwości fizykochemiczne: Duromery – twarde, trudnotopliwe o wysokiej odporności mechanicznej służące jako materiały konstrukcyjne. Niektóre duromery zastępują materiały ceramiczne.

Plastomery – popularnie zwane termoplastami mniej sztywne od duromerów ale łatwotopliwe – dzięki ich topliwości można je przetwarzać poprzez topienie i wtryskiwanie do form lub wytłaczanie, dzięki czemu można z nich uzyskać bardzo skomplikowane kształty.

Elastomery – tworzywa, które można rozciągać i ściskać; w wyniku rozciągania lub ściskania elastomery zmieniają znacznie swój kształt ale po odjęciu siły wracają do poprzednich kształtów. Elastomery zastąpiły prawie całkowicie kauczuk naturalny, ale znalazły też szereg nowych zastosowań niedostępnych dla zwykłego kauczuku.

Do podstawowych technik stosowanych w przetwórstwie zalicza się: Przetwórstwem tworzyw sztucznych nazywa się proces formowania z nich wyrobów. Do podstawowych technik stosowanych w przetwórstwie zalicza się: wytłaczanie wtrysk prasowanie tłoczenie przetłaczanie formowanie płyt walcowanie i kalandrowanie odlewanie

Kody recyklingu tworzyw sztucznych W celu uproszczenia recyklingu tworzyw sztucznych został wprowadzony przez Society of the Plastics Industry Inc (USA)‘ w 1988 kod oznaczania tych tworzyw. Pierwotnie został on zaprojektowany dla tworzyw stosowanych w naczyniach i opakowaniach stosowanych w gospodarstwach domowych.

Czy wiesz, że…

Polietylen z etylenu po raz pierwszy otrzymali Anglicy Proces otrzymywania polietylenu z etylenu został odkryty przypadkowo w 1933 roku podczas badań nad wpływem ciśnień powyżej 1000 atm. na przebieg różnych reakcji chemicznych. Produkcja na skale przemysłową została uruchomiona dopiero 1942 roku.

Polimery są w nas Biopolimery to polimery, które występują w żywych organizmach i są przez nie produkowane. Najważniejsze grupy biopolimerów to: • polisacharydy np. skrobia, celuloza, pektyna, itp • polinukleotydy np. DNA , RNA • polipeptydy zwane białkiem

Polietylen jest znany już od 1898 roku Polietylen po raz pierwszy w 1898 roku zsyntetyzował niemiecki chemik Hans von Pechman, który zaobserwował tworzenie się białej kłaczkowatej substancji w wyniku reakcji rozkładu eterowego roztworu dwuazometanu. Wkrótce potem Eugen Bamberger i Friedrich Tschimer stwierdzili, że tworzący się z dwuazometanu związek, rozpuszczalny we wrzącej pirydynie i izopropylobenzenie, o temp. topnienia ok. 128oC posiada wzór sumaryczny (CH2)n , przy czym autorzy słusznie wysunęli przypuszczenie, że powstaje on w reakcji: nCH2N2 -> (CH2)n + nN2

Produkujemy tysiące ton tworzyw w Polsce W pierwszym półroczu 2004 roku wyprodukowaliśmy w Polsce: polietylenu – 71,6 tys. t polipropylenu – 59,4 tys. t polichlorku winylu (nie zmieszanego z innymi substancjami) – 128 tys. t * Dane dotyczą producentów wyrobów przemysłowych sektora publicznego i prywatnego, w których liczba pracujących wynosi 50 osób i więcej.

Znicz olimpijski z polimerów Najnowszy projekt znicza olimpijskiego zkonstruowanego na igrzyska w Turynie jest współczesną interpretacją tradycyjnej pochodni używanej podczas starożytnych igrzysk olimpijskich. Pochodnia znicza ma wysokość 770 mm, średnicę 105 mm i waży 1,805 kg. Projektanci zapewniają, że nie ma niebezpieczeństwa, by zgasł, nawet w niekorzystnych warunkach atmosferycznych. Jest to kryterium o tyle ważne, gdyż znicza nie można po raz drugi zapalić. Każda z nowych olimpijskich pochodni ma palić się przez 15 minut, a jej płomień nie będzie wyższy niż 10 cm. Znicz jest zrobiony z mieszanki stali, miedzi i specjalnych sztucznych polimerów. Zewnętrzna warstwa jest powleczona aluminium i pomalowana farbą odporną na bardzo wysokie temperatury.

Polski naukowiec jest autorem nowatorskiej metody syntezy polimerów Mniej więcej połowę wszystkich polimerów wytwarza się metodą tzw. polimeryzacji wolnorodnikowej, która - choć stosowana w przemyśle od kilkudziesięciu lat - ma szereg istotnych wad. Przede wszystkim nie jest procesem kontrolowanym, a wskutek tego powstają np. łańcuchy polimerów o różnej długości. Wymyślono więc alternatywne metody, które pozwalają na otrzymywanie polimerów o uporządkowanych własnościach. Jedną z ostatnich i najbardziej obiecujących okazała się kontrolowana polimeryzacja rodnikowa ATRP odkryta przez polskiego chemika prof. Krzysztofa Matyjaszewskiego. Nowatorska metoda posiada większość zalet wcześniejszych metod, a równocześnie z przemysłowego punktu widzenia korzystnie wyróżnia się znacznie łagodniejszymi warunkami syntezy.

Przygotowała: Agata Rocka Klasa: 3 gimnazjum 2008/2009