Orientované folie. Cíl orientace. příprava tažení - vyfukování. zlepšení vlastností (G, pevnost v tahu, vyšší energie na přetržení, )

Transkript

1 Orientované folie Cíl orientace zlepšení vlastností (G, pevnost v tahu, vyšší energie na přetržení, ) příprava tažení - vyfukování Jednostranná orientace zvýší ve směru, klesají ve směru kolmém, proto biaxiální

2 Amorfní polymery V.Švorčík, protahování AP, (kaučuková oblast), T>Tg, změna konformace, vratná deformace, ochlazení pod Tg, fixace orientace Semikrystalické polymery orientace SP dloužení mezi Tg a Tm, větší vliv orientace na vlastnosti než u AP

3 Tahová křivka dloužení vzniká krček

4 Švorčík a kol., J.Mater.Sci.Lett. 19, 679 (2000)

5 Smrštivé folie V.Švorčík, zahřátí folie na T vyšší než orientační (nad Tg) způsobí uvolnění konformačních změn a způsobí smrštění folie

6 Příprava tenkých polymerních vrstev lisování ve formě - orientace polymerů (vyfukování) - naprašování (napařování, laserová depozice) - z roztoku - odstřeďování (spin coating) - odlévání na hladině - Langmuir-Blottget (monomolekulární vrstvy) - chemická reakce

7 lisování ve formě orientace polymerů (vyfukování)

8 Depozice polymerních vrstev metodou spin-coating Spin-off V.Švorčík, Depozice Spin-up Evaporace

9 napařování V.Švorčík, naprašování odlévání na hladině Švorčík a kol., JMSL 16,1534 (1997)

10 laserová depozice V.Švorčík,

11 Základní zpracovatelské technologie polymery se zpracovávají zásadně s aditivy (přísady) polymerní směsi zpracovatelské přísady usnadňují nebo dokonce umožňují zpracování: plastikační přísady umožňují zpracování kaučuku maziva zpracování obtížně zprac. plastů (PVC, PS, PTFE) i kaučuků změkčovadla org. látky, poskytují ohebnost, tvárnost, snižují Tg tepelné stabilizátory umožňují zpravování za tepla, zejména PVC světelné stabilizátory absorbují UV světlo, které degraduje polymer antioxidanty vzdušný O degraduje polymery v závislosti na T zejména na dvojných vazbách se tvoří OOH skupiny antiozonanty O 3 napadá pryž na nenasycených vazbách, vzniká ozonid a dochází k ozonovému praskání

12 síťovací činidla u reaktoplastů vytvrzování polymerů, vulkanizace kaučuku (aktivátory, urychlovače vulkanizace a síťování) plniva ovlivňují mechanické vlastnosti a cenu vyztužovadla zpevňují polymerní výrobek (např. vlákna) nadouvadla lehčené hmoty, při tváření se rozkládají, plynné produkty vytvořípóry pigmenty barviva, nerozpustné rozpustné v polymer, barevný odstín a kryvost opticky zjasňující látky - absorbují mezi nm, vyzařují nm a tím jasnější barva antistatika zvyšují povrchovou vodivost polymerů faktisy zlepšení povrchu výrobků, příjemný omak adhezní prostředky zlepšení adheze polymerů např. k vláknům, kovům snižování hořlavosti (retardéry hoření) brusné prostředky polymer je pojivo, např. karborundum výbušniny plastické trhaviny, výbušnina je zabalená v kaučuku paliva kaučuk je náplní zápalných pum, pojivo pro benzín, dnes pevná paliva pro pohonné hmoty pro rakety

13 zpracování polymerů v tuhém stavu v plastické stavu - v tekutém stavu - obrábění tok polymery za zvýšené teploty výroba z latexů, past,.. tváření vs. tvarování tváření procesy v oblasti tečení polymerů ( T > Tf ), v plastické stavu tvarování - procesy v oblasti kaučukovité ( Tg < T > Tf )

14 způsob zpracování polymerů odlišně - termoplasty vs. reaktoplasty vs. kaučuky termoplasty výhoda: za zvýšené T bez chemické rekce po dlouhou dobu (degradace), kontinuální výroba, recyklace nevýhoda: nutné chlazení reaktoplasty - nevýhoda: nelze kontinuálně vyrábět výhoda: plniva zlevňují výrobky a mech. vlastnosti kaučuky - vulkanizace, při výrobě příčné vazby, zpracování při vyšší T a P, omezená zpracovatelnost, omezená recyklace

15 Goodyear NCT rozměry: 175/65 R14 rychlost: H (210 km h -1 ) nosnost: 82 (475 kg) V.Švorčík, vaclav.svorcik@vscht.cz PNEU - index rychlosti [Speed index = SS] Symbol L M N P Q R S T U H V W Y ZR Max. rychlost [km/h] >240

16 185/65 R14 86T Další značení R T Rf Run Flat jmenovitá šířka pneumatiky [mm] profilové číslo [výška průřezu činí 65% šířky] symbol pro radiální pneumatiky průměr ráfku v palcích [palcový kód] index nosnosti. "86" znamená, že lze pneumatiky zatížit max. 530kg index rychlosti max. přípustná rychlost [T=190 km/h] [=zesílené] pneumatika je určena pro větší zatížení speciální konstrukce pneu, která umožňuje jízdu i s vypuštěnou pneumatikou. Podmínkou použití je systém kontroly tlaku v pneu. M+S DOT [=mud+snow neboli bláto a sníh] pneu je určena pro zimní provoz výrobní kód. Poslední tři čísla udávají datum výroby "234" [=23. týden roku 2004]

17 Chování polymerů v elektrickém a magnetickém poli vodič u něho dochází k transportu el. nabitých částic, který je nevratný, dochází ke vzniku proudu a disipaci energie dielektrikum, izolant, nevodič v el. poli dochází ke vzniku nebo orientaci dipólů, proces je vratný polymery: běžně dielektrika (absol. izolant vakuum) -přídavkem aditiv jsou vodivé - degradace -syntéza

18 Ohmův zákon odpor (rezistance) (Ω) měrný odpor (rezistivita) ρ (Ω.m) σ měrná vodivost (konduktivita) σ (Ω.m) -1 = S.m -1 hustota proudu J závisí na intenzitě el. pole E vodivost (konduktance) 1/R (S = 1/Ω = AV -1 ) resistance závisí na T α je teplotní součinitel resistivity

19 mechanismus elektrické vodivosti polymery nepolární (izolanty), polární (vedou) s aditivy (saze, kovy, nečistoty) vedou speciální syntéza vodivé polymery modifikace degradace uhlík, roubování (vedou) nositelé náboje elektrony (e - ), díry (h + ) hopping ionty e - ve vazbě - pohyb vlivem např. T (termoproud) hυ (fotoproud) tunneling

20 přimíchání aditiv V.Svorcık a kol., J.Mater.Sci.Lett. 14, 1723 (1995)

21 Světlo emitující diody LED V.Švorčík,

22 Elektrická pevnost E p [V/m] poměr průrazného napětí ku tloušťce dielektrika E p = U p / d Dielektrická pevnost - odolnost materiálů vůči elektrickému poli. - hodnota intenzity elektrického pole, při které dochází k tzv. průrazu a materiál se stává vodivý Průrazné napětí - napětí kdy dojde k průrazu, závisí na vzájemném uspořádání dielektrika a elektrod, dále na časovém průběhu (rychlosti růstu) napětí na elektrodách

23 Diamagnetické látky z diamagnetických atomů, mají permeabilitu menší než 1, mírně zeslabují magnetické pole (inertní plyny, zlato, měď, rtuť, ). Diamagnetická látka se od magnetu odpuzuje. Paramagnetické látky - z paramagnetických atomů, permeabilita je větší než 1, mírně zesilují magnetické pole (draslík, sodík, hliník, ), atomy mají vlastní magnetické pole, vnější magnetické polem je uspořádá k souhlasné orientaci magnetických polí jednotlivých atomů, a tím i zesílení magnetického pole. Paramagnetickou látku není možné zmagnetovat trvale. Feromagnetické látky - jsou složeny z paramagnetických atomů v uspořádání, že výrazně zesilují magnetické pole. Jejich relativní permeabilita je mnohem větší než 1, magnetickým polem lze u nich vyvolat uspořádání atomů, že se magnetické pole zesílí. Magnetické pole ve feromagnetické látce zůstává.