Manyagok Puknszky Bla Tel 20 15 Manyag s

Műanyagok Pukánszky Béla - Tel. : 20 -15 Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em. Tudnivalók: - előadás - írott anyag - kérdések, konzultáció - vizsga

Bevezetés l l Történeti áttekintés A műanyagipar helyzete Célkitűzések Fogalmak, definíciók - makromolekula, polimer - polimerizáció - szerkezet l l l Csoportosítás - felhasználás, feldolgozás - műanyag, módosítás Különbségek a kis- és nagymólsúlyú anyagok között Tematika

Szerkezeti anyagok l Rohamos növekedés Széleskörű alkalmazás Előnyök - kedvező jellemzők - jó teljesítmény/ár viszony - termelékeny feldolgozás Tömegműanyagok l Különleges viselkedés l l l

Történeti fejlődés 1839 1870 1909 1915 1926 1931 1938 1941 1954 1974 gumi vulkanizálás celluloid fenol gyanta szintetikus kaucsuk makromolekula kissűrűségű PE (LDPE) Nylon PET PP Kevlar Goodyear Hyatt Baekeland Leverkusen Staudinger ICI Carothers Whinfield Natta Du. Pont

Célkitűzések A műanyagokkal kapcsolatos alapvető ismeretek közlése l l l l tulajdonságok, viselkedés eltérések a hagyományos anyagoktól feldolgozás és tulajdonságok alkalmazási példák műanyagok kiválasztásának szempontjai mindennapi problémák (törés, szakadás, ragasztás, javítás) műanyagok és környezetvédelem

Műanyagfelhasználás Alkalmazási terület szerint - 2000

Műanyagfelhasználás Típus szerint - 2000 Tömegműanyagok

Fogalmak l l l Makromolekula: azonos egységekből, építőelemekből álló molekula Oligomer: ismétlődő egységek száma <10 Ismétlődő egység: a makromolekula építőeleme Monomer: a polimerizáció alapanyaga Polimer: a makromolekulák összessége - természetes polimerek, műanyagok, elasztomerek, gyanták

Polimerek Monomer Ismétlődő egység polietilén polipropilén polisztirol PVC Triviális név Rövidítés PE PP PS PVC

Polimerek Monomer Ismétlődő egység Rövidítés poli(tetrafluor-etilén) Triviális név PE poli(metil-metakrilát) PMMA poli(etilén-tereftalát) PET

Fogalmak l l Műanyag: adalékokat és társítóanyagokat tartalmazó polimer Polimerizáció: a mesterséges polimerek előállítására szolgáló eljárás Homopolimer: azonos építőelemekből álló polimerek Kopolimer: két vagy több építőelemből felépülő polimer

Molekulaszerkezet Jellemzés l l l l Polimerizációs fok: ismétlődő elemek száma, xn Molekulatömeg: xn • M Molekulatömeg eloszlás Számszerinti molekulatömeg Tömegszerinti molekulatömeg Momentumok Polidiszperzitás, Mw/Mn Átlagos molekulatömeg

Molekulaszerkezet Jellemzés l l Molekulatömeg eloszlás Átlagos molekulatömeg Meghatározás - szám - méret - térfogat - viszkozitás Tulajdonságok

Molekulaszerkezet Az építőelem kapcsolódása l Aszimmetrikus monomerek - fejl-láb szerkezet l Fej-fej és láb-láb szerkezet fej-fej l Szabályosság, hibahelyek láb-láb

Molekulaszerkezet Polidiének l Cisz poliizoprén l Transz poliizoprén l 1, 2 és 1, 4 kapcsolódás

Molekulaszerkezet Optikai izoméria l Aszimmetrikus szénatom, tükörkép l Izotaktikus l Szündiotaktikus l Ataktikus

Molekulaszerkezet Láncszerkezet l A lánc alakja - lineáris - rövidláncú elágazás - hosszúláncú elágazás - térhálós molekula - csillag alakú molekula - létra szerkezet - fésű szerkezet - hágcsó és parketta

Molekulaszerkezet Láncszerkezet Típus Sűrűség Elágazottság Kristályosság Modulus (g/cm 3)(CH 3/1000 C) (%) (GPa) LDPE 0, 921 12 35 0, 17 HDPE 0, 970 0 70 1, 35 Jelentős változások a szerkezetben és a jellemzőkben

Molekulaszerkezet Láncszerkezet l l l Alak - konformáció Konformáció eloszlás Konformáció változás Egyensúlyi alak: gombolyodott Gombolyag mérete: - láncvégtávolság - tehetetlenségi sugár - hidrodinamikai térfogat Gátló tényezők

Szerkezet Polimer, műanyag l l l Polimer - kölcsönhatások - fizikai - fluktuációs háló - fizikai-kémiai - másodlagos erők - „kémiai” - keresztkötések Térhálós polimerek - gumik - térhálós gyanták - térhálósűrűség Makroszkopikus szerkezet - amorf, kristályos - fázisszerkezet

Csoportosítás, tulajdonságok Jellemző hőmérsékletek l Csoportosítás - elasztomerek - hőre lágyuló műanyagok - hőre keményedő anyagok - műszaki műanyagok - kompozitok l Tulajdonságok - szilárdság, merevség - ütésállóság - optikai jellemzők - vezetőképesség - hőállóság - különleges tulajdonságok

Műanyagok Adalékok, társító anyagok l Adalékok - stabilizátorok - csúsztatók - formaleválasztók - lágyítók - égésgátlók - színezékek, pigmentek - optikai fehérítők - szag- és illatanyagok - antisztatikumok - gócképzők l Társítóanyagok - polimerek - ütésálló adalékok - vezetőképesség javító adalékok - töltőanyagok - erősítő anyagok - természetes polimerek

Különbségek Polimer, kismólsúlyú anyag l l l l Móltömeg, móltömegeloszlás Halmaz és fizikai állapot Konformáció és konformáció eloszlás Kis rendezettség, kristályosság Nagy viszkozitás Orientáció Egyidejűleg többfajta deformáció Időfüggő tulajdonságok

Műanyagok Tematika l l l Bevezetés Kémia – láncpolimerizáció – lépcsős polimerizáció Fizika – halmaz, fázis fizikai állapot – reológia – törés – kristályos polimerek – társított és összetett rendszerek l l l Feldolgozás – hőre lágyuló műanyagok – habok – gumigyártás – térhálós gyanták – ragasztás Alkalmazás – csomagolás – közlekedés, elektronika – egyéb területek Környezetvédelem