[Wydawnictwo SGGW]
Kategoria: Nauki humanistyczneWysyłka: do 3 dni
poliestry nienasycone łodzie, materiały
lakiernicze polietylen butelki miękkie, folie,
opakowania1943 polimery fluorowe uszczelki silikony izolacje
silników, uszczelki1945 propionian...
Pełen opis produktu 'Polimery syntetyczne i materiały malarsko-lakiernicze w przemyśle drzewnym' »
W porównaniu z materiałami tradycyjnymi tworzywa sztuczne, a
zwłaszcza polimery syntetyczne są relatywnie nowymi materiałami i
obecnie używa się ich nieomal we wszystkich dziedzinach ludzkiej
działalności.Niezwykle szybko i wszechstronnie rozpowszechniające
się wytwarzanie i przetwarzanie polimerów spowodowane jest ich
licznymi zaletami, takimi jak:• możliwość zastępowania niektórych
klasycznych materiałów (np. metali, ceramiki, drewna, skóry, wełny,
kauczuku naturalnego i innych),• możliwość nowego zastosowania na
skutek posiadania całkiem odmiennych właściwości od właściwości
surowców klasycznych,• gwarancja dobrego wyglądu otrzymanych detali
(barwa, połysk, faktura po- wierzchni),• niższy koszt produkcji na
skutek zastąpienia materiałów drogich i trudno dostępnych
relatywnie tanimi i łatwo dostępnymi,• łatwość przetwarzania
poprzez formowanie, przetapianie lub kształtowanie z roztworu, co
umożliwia szybką produkcję i stosunkową niską cenę wyrobów,
zwłaszcza materiałów na opakowania i gotowych opakowań,• stosunkowo
mała gęstość i duża wytrzymałość właściwa (stosunek wytrzymałości
do ciężaru właściwego),• dobre właściwości elektroizolacyjne, dobra
lub bardzo dobra odporność na działanie czynników chemicznych, a w
niektórych przypadkach również bardzo dobre właściwości mechaniczne
(np. materiałów kompozytowych).Polimery, pomimo licznych zalet,
posiadają również wady, do których należy zaliczyć:• ograniczoną
używalność temperaturową, deformację kształtu (duża rozszerzalność
cieplna) oraz problematyczną całkowitą regenerację odpadów,• małą
stabilność kształtu spowodowaną sztywnością,• słabą odporność na
pełzanie,• mniejszą od metali wytrzymałość mechaniczną,• skłonność
do elektrostatycznego naładowywania,• uciążliwości związane z
naprawą wyrobów,• małą wytrzymałość na działanie promieni UV,•
znaczne problemy wynikające z procesu likwidacji odpadów.Polimery
odgrywają bardzo ważną rolę w życiu człowieka. Użytkowane są w
postaci wyrobów ze skóry, drewna i włókien naturalnych. Asortyment
używanych produktów z polimerów naturalnych obejmuje lakiery, kleje
i wyroby artystyczne wytwarzane z kości słoniowej w Chinach i
Indiach oraz z wyschniętych mlecznych soków roślin tropikalnych
(politerpeny). Bardzo często używanym polimerem naturalnym, z
którego w starożytnym Egipcie, Grecji i Rzymie wyrabiano lakiery,
kleje i szpachlówki, była naturalna żywica - szelak, składająca się
z mieszaniny sieciowanych poliestrów i hydroksykwasów.Odkrycie
kauczuku naturalnego i pozyskiwanie go z mleka lateksowego roślin
tropikalnych Hewea brasiliensis oraz wynalazek Goodyeara, który
opracował technologię wytwarzania gumy poprzez wulkanizację
kauczuku, stały się istotnymi i bardzo ważnymi wynalazkami
ludzkości, powodującymi intensywny rozwój przemysłu gumowego.Na
początku XX wieku dzięki rozwojowi przemysłu chemicznego odkryto
nowe, dotąd nieznane materiały - polimery syntetyczne. Leo
Baekeland opatentował w roku 1907 wytwarzanie tworzywa z fenolu i
formaldehydu, a rok później zaczął wytwarzać go pod nazwą
„bakelit\". Był to pierwszy syntetyczny polimer, który poprzez
łatwe kształtowanie, dobre właściwości izolacyjne i odporność na
ciepło przyczynił się do znacznego rozwoju techniki. Zaczęto
wytwarzać z niego obudowy telefoniczne, słuchawki, gniazdka
elektryczne, rączki żelazek, a także materiały ścierne oraz tarcze
hamulcowe. Tak zaczął się nowy wiek materiałów, który wielu
fachowców uważa za wiek tworzyw sztucznych.Szczególną pozycję w
produkcji polimerów syntetycznych mają: polietylen, polipropylen,
polichlorek winylu i akrylany wytwarzane jako polimery
wielkotonażowe.1868 nitroceluloza oprawki do okularów 1909 tworzywa
fenolowe (bakelit) części aparatów telefonicznych1919 polimery
kazeinowe druty do robótek1926 polimery alkidowe elementy
elektrotechniczne 1927 polichlorek winylu) folie, płaszcze
przeciwdeszczowe1929 polimery mocznikowe korpusy oświetleniowe1935
etyloceluloza pokrywy fotoaparatów 1936 akrylany przedmioty
reklamowe, części szczotek 1938 octanomaślan celulozy w medycynie
polistyren materiały izolacyjne poliamidy włókna syntetyczne
poli(octan winylu) międzywarstwy szkieł bezpiecznych1939
poli(chlorek winilidenu) materiał obiciowy do siedzeń w autach
polimery melaminowe tace, kleje, lakiery1942 poliestry nienasycone
łodzie, materiały lakiernicze polietylen butelki miękkie, folie,
opakowania1943 polimery fluorowe uszczelki silikony izolacje
silników, uszczelki1945 propionian celulozy części piór
napełnianych i ołówków 1947 epoksydy narzędzia i przyrządy, kleje,
materiały lakiernicze1948 kopolimery ABS walizki, przybory,
instrumenty 1949 polimery akrylowe w elektrotechnice 1954
poliuretany tapicerka mebli i środków transportu, kleje, materiały
lakiernicze 1956 acetale części aut 1957 polipropylen kaski, hełmy
bezpieczeństwa poliwęglany części urządzeń wykorzystywanych w
gospodarstwach domowych, materiały konstrukcyjne 1964 polimery
etylenowinylooctanowe folie sprężyste jonomery (kopolimery
termoplastyczne o charakterze soli potasowych, wapniowych lub
magnezowych polikwasów) folie specjalne, w elektronice poliimidy
łożyska, elementy techniczne 1965 polisulfony części
elektrotechniczne, materiały konstrukcyjne 1966 polimetylopenten
elementy techniczne polifenylotlenek materiały konstrukcyjne 1968
poli(tereftalan etylenu) materiały opakowaniowe, włókna syntetyczne
1985 kopoliester tworzywo sztuczne z ciekłymi kryształami
przeznaczone do wtryskiwania Dalszą grupę polimerów syntetycznych
tworzą przede wszystkim poliamidy, poliestry, poliwęglany,
polifenylenotlenki, polifenylenosulfidy, epoksydy, fenoplasty i
poliuretany, które w większości używane są jako materiały
konstrukcyjne i dlatego często nazywa sieje konstrukcyjnymi
tworzywami sztucznymi.Ostatnią grupę polimerów tworzą specjalne
typy polimerów wytwarzane w związku z rozwojem kosmonautyki i
lotnictwa oraz polimery znajdujące zastosowania w medycynie.Wbrew
powszechnie panującej opinii na początku lat dziewięćdziesiątych XX
wieku, że wzrost produkcji polimerów osiągnął maksymalną wielkość,
po tym czasie wynaleziono całe spektrum nowych materiałów. Wymienić
tu należy przede wszystkim materiały kompozytowe o matrycy
polimerowej, które swoimi właściwościami przewyższają dotychczas
znane materiały. Przygotowanie mieszanin polimerów i materiałów
kompozytowych jest obok rozwoju nowych typów polimerów specjalnych
(polimery przewodzące elektryczność, polimery o właściwościach
piezoelektrycznych i cieplno-elektrycznych) głównym kierunkiem
rozwoju wytwarzania współczesnych polimerów syntetycznych.Polimery
syntetyczne są substancjami wielkocząsteczkowymi o strukturach
liniowych (linearnych), rozgałęzionych lub sieciowanych,
charakteryzowanymi różnymi stanami morfologicznymi.Tworzywa
sztuczne (syntetyczne) składają się z substancji
wielkocząsteczkowych i z substancji dodatkowych, do których należą:
środki spieniające, zmiękczacze, stabilizatory UV, antyutleniacze,
napełniacze w formie proszkowej lub włóknistej, utwardzacze,
substancje smarujące, barwniki oraz pigmenty.Obecność substancji
dodatkowych w polimerach syntetycznych w odpowiednich proporcjach
wpływa istotnie na ich podstawowe i użytkowe właściwości. Polimery
syntetyczne są substancjami wielkocząsteczkowymi, które powstają z
syntetycznych monomerów poprzez rozbudowujące polireakcje. Istnieją
różne kryteria podziału polimerów.Podział polimerów ze względu na
pochodzenie:• polimery organiczne (biopolimery),• polimery
nieorganiczne,oraz na:• polimery naturalne (na bazie naturalnych
substancji wielkocząsteczkowych),• polimery syntetyczne (na bazie
syntetycznych substancji wielkocząsteczkowych).Podział polimerów ze
względu na skład chemiczny:• polimery organiczne,• polimery
nieorganiczne,• polimery organometaliczne.Podział polimerów ze
względu na powstawanie makrocząsteczki:• polimeryzaty, powstające w
wyniku reakcji polimeryzacji,• polikondensaty, powstające w wyniku
reakcji polikondensacji,• poliaddukty, powstające w wyniku reakcji
poliaddycji.Podział polimerów ze względu na kształt
makrocząsteczki:• liniowe,• rozgałęzione, w których strukturalne
jednostki związane są w dwóch kierunkach,• przestrzenne, w których
strukturalne jednostki związane są w trzech kierunkach.Podział
polimerów ze względu na charakter łańcucha głównego
makrocząsteczki:• homopolimery, składające się z jednego typu
monomeru,• kopolimery, powstające z dwóch lub wielu różnych
monomerów,• heteropolimery, zawierające w głównym łańcuchu oprócz
węgla inny heteroatom (np. O, N, S, Si).Podział polimerów ze
względu na reakcję na podwyższoną temperaturę:• termoplasty,
mięknące pod wpływem ciepła, można powtarzać ich roztapianie i
schładzając, otrzymywać nowe kształty bez zmiany ich składu
chemicznego,• duroplasty, które pod wpływem ciepła stają się
przejściowo plastyczne, następnie utwardzają się i stają się
nietopliwe i nierozpuszczalne.Podział polimerów ze względu na
wielkość kohezji cząsteczkowej:• elastomery (4,2-8,5 kJ-mol\"1),•
plastomery (8,5-20 kJ-mol\"1),• polimery włóknotworzące (powyżej 20
kJ-mol\"1).Podział polimerów ze względu na strukturę fizyczną:•
spoiste (zwarte) - homogenne, faszerowane (napełniane) i
kompozytowe,• lekkie - homogenne i syntetyczne.Podział polimerów ze
względu na strukturę fazową:• amorficzne,• krystaliczne.Podział
polimerów ze względu na stan fizyczny:• twarde - krystaliczne i
amorficzne,• plastyczne - średnio- i niskocząsteczkowe,• ciekłe -
oleje wielkocząsteczkowe.Podział wyróżniający główny składnik
tworzywa:• polistyreny,• poliolefiny (polietylen, polipropylen),•
poliamidy,• polimery fluorowe,• polimery akrylowe [poli(metakrylan
metylu)],• tworzywa fenolowe (fenoplasty),• tworzywa aminowe
(aminoplasty),• poliuretany,• poliacetale,• poliwęglany,• tworzywa
winylowe,• tworzywa poliestrowe (poliestry),• tworzywa epoksydowe
(epoksydy),• tworzywa silikonowe (silikony).