TWORZYWA MEBLARSKIE czyli Tworzywa sztuczne i tkaniny w meblarstwie

Prezentacja na temat: "TWORZYWA MEBLARSKIE czyli Tworzywa sztuczne i tkaniny w meblarstwie"— Zapis prezentacji:

1 TWORZYWA MEBLARSKIE czyli Tworzywa sztuczne i tkaniny w meblarstwie
z elementami chemii drewna

2 Historia polimerów 1826 Faraday określił empiryczny wzór kauczuku naturalnego C5H8 1862 Azotan celulozy na Wielkiej Wystawie w Londynie w kategorii "Substancje zwierzęce i roślinne stosowane w manufakturach" 1870 Patent na wytwarzanie Celluloidu® (John Hayatt) 1872 Żywice fenolowo-formaldehydowe wprowadzone na rynek (Bäkeland) 1909 aparat telefoniczny z Bakelitu® 1920 Meyer i Mark ustalili strukturę celulozy i kauczuku za pomocą rentgenografii 1930 Staudinger zaproponował budowę polimerów składającą się z łańcuchów powtarzających jednostek (Nobel w 1953) 1930 Wallace Carothers z Du Pont de Nemours otrzymał poliestry i poliamidy 1940 opony z syntetycznego kauczuku (wojna Niemcy) 1945 pończochy z Nylonu® (poliamid) 1950 Karl Ziegler odkrył katalizatory do produkcji polietylenu udoskonalone przez Nattę 1950 meble z laminatów (żywice mocznikowe) 1960 butelki z PVC 1965 patelnia pokryta Teflonem® 1975 jednorazowa maszynka do golenia 1987 pończochy z Lycry® 1990 katalizatory metalocenowe do produkcji UHMWPE i taktycznych polimerów: polipropylen, polistyren

3 Podział polimerów struktura nadcząsteczkowa amorficzne (bezpostaciowe)
krystaliczne pochodzenie naturalne syntetyczne modyfikowane chemicznie zastosowanie konstrukcyjne powłokotwórcze adhezyjne (kleje) włóknotwórcze specjalne mechanizm reakcji łańcuchowy (polimeryzacja) stopniowy polikondensacja poliaddycja

4 Cechy charakterystyczne polimerów
monomer mer polimer (ew. oligomer) - duża elastyczność (duże odkształcenia przy niedużych siłach, częściowo odwracalne ) - zachowanie się podczas rozpuszczania, najpierw pęcznieją, później ewentualnie przechodzą do roztworu - wiązania kowalencyjne – pojedyncze, wielokrotne - wiązania międzycząsteczkowe (van der Waalsa): siły dyspersyjne, oddziaływania dipol-dipol, indukowane, wiązania wodorowe

5 kopolimer (ew. terpolimer)
Budowa polimerów homopolimer kopolimer (ew. terpolimer) szczepiony blokowy naprzemienny statystyczny nylon 6 nylon 6,6

6 Budowa przestrzenna polimerów
giętkie sztywne Liniowe Rozgałęzione gwiaździste krótkie rozgałęzienia długie rozgałęzienia dendrymery regularnie rozgałęzione Usieciowane sieć fizyczna sieć kowalencyjna luźna gęsta

7 Mechaniczne właściwości polimerów
stan szklisty (twardy, kruchy) stan lepkosprężysty (występuje relaksacja) zeszklenie mięknięcie Zjawisko relaksacji: naprężenie tworzywa zmniejsza się w czasie Zjawisko pełzania: powolne odkształcanie tworzywa pod obciążeniem

8 Mechaniczne właściwości polimerów
sprężyna – prawo Hooke’a  naprężenie  odkształcenie E moduł sprężystości  lepkość tłok – równanie Newtona model Voigta-Kelvina model Maxwella

9 Mechaniczne właściwości polimerów
model Burgera pełzanie tworzywa powrót poodkształceniowy

10 Polimeryzacja, polikondensacja, poliaddycja
Polimeryzacja – reakcja łańcuchowa, biegnie do wyczerpania monomeru. Związki posiadające podwójne lub potrójne wiązania (alkeny, dieny, alkiny), a także niektóre związki cykliczne (epoksydy, laktamy). Polikondensacja – ze związków małocząsteczkowych powstają nowe, większe cząsteczki, z wydzieleniem cząsteczek związku prostego, jak: H2O, HCl, NH3. Jeżeli reagenty zawierają więcej grup funkcyjnych, powstaje struktura rozgałęziona lub usieciowana. Reakcja odwracalna. Poliaddycja – reakcja dwóch substratów połączona z migracją wodoru. Nie wydziela się produkt uboczny. Reakcja nieodwracalna.

11 Budowa przestrzenna polimerów
izotaktyczny syndiotaktyczny ataktyczny głowa do ogona „head-to-tail” głowa do głowy „head-to-head”

12 Opis polimerów (niejednorodność masy cząsteczkowej, stopnia polimeryzacji)
średnia masa cząsteczkowa: liczbowa wagowa polidyspersja graniczna liczba lepkościowa średnia lepkościowa m.cz. równanie Marka-Houwinka