TWORZYWA MEBLARSKIE czyli Tworzywa sztuczne i tkaniny w

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

Historia polimerów 1826 1862 1870 1872 1909 1920 1930 1945 1950 1960 1965 1975 1987 1990 Faraday określił empiryczny wzór kauczuku naturalnego C 5 H 8 Azotan celulozy na Wielkiej Wystawie w Londynie w kategorii "Substancje zwierzęce i roślinne stosowane w manufakturach" Patent na wytwarzanie Celluloidu® (John Hayatt) Żywice fenolowo-formaldehydowe wprowadzone na rynek (Bäkeland) aparat telefoniczny z Bakelitu® Meyer i Mark ustalili strukturę celulozy i kauczuku za pomocą rentgenografii Staudinger zaproponował budowę polimerów składającą się z łańcuchów powtarzających jednostek (Nobel w 1953) Wallace Carothers z Du Pont de Nemours otrzymał poliestry i poliamidy opony z syntetycznego kauczuku (wojna Niemcy) pończochy z Nylonu® (poliamid) Karl Ziegler odkrył katalizatory do produkcji polietylenu udoskonalone przez Nattę meble z laminatów (żywice mocznikowe) butelki z PVC patelnia pokryta Teflonem® jednorazowa maszynka do golenia pończochy z Lycry® katalizatory metalocenowe do produkcji UHMWPE i taktycznych polimerów: polipropylen, polistyren

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

Cechy charakterystyczne polimerów monomer 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

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

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

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

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

Mechaniczne właściwości polimerów model Burgera powrót poodkształceniowy pełzanie tworzywa

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: H 2 O, HCl, NH 3. 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.

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

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