Ţijeme v době plastové

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Ţijeme v době plastové"

Sára Vávrová
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta strojní Ústav materiálového inţenýrství Karlovo nám Praha 2 Ţijeme v době plastové Zdeňka Jeníková

2 ISTORIE 12. století Anglie, cech zpracovatelů rohoviny 15. století K. Kolumbus, 2. cesta do Ameriky, kaučuk 18. století kaučukové kostičky k odstraňování písma třením 19. století bavlněná tkanina impregnovaná kaučukem - nepromokavý plášť vulkanizace přírodního kaučuku sírou patent pneumatika první plast celuloid 20. století fenolformaldehydová pryskyřice, bakelit polvinylchlorid (PV) chloroprénový kaučuk (neoprén) polyestery, polyamidy (PA 66 nylon) nízkohustotní (rozvětvený) polyethylén (PE) polymethylmethakrylát (PMMA) vysokohustotní (lineární) polyethylén (PE) izotaktický polypropylén (PP) polyethyléntereftalát (PETP) polykarbonáty (P) akrylonitril butadien styrén (ABS) polysulfony, polyamidy, aromatické polyamidy (aramidy) Kevlar polymerní směsi a kompozity

3 ZÁKLADNÍ PRVKY V POLYMERNÍ MATERIÁLE N O F l S Si

4 VAZBY MEZI ATOMY V POLYMERE PRIMÁRNÍ KOVALENTNÍ VAZBY délka vazby [nm] disociační energie [kj.mol -1 ] - 0, , = 0, O 0,

5 POLYMERAČNÍ REAKE n

6 Četnost DISTRIBUČNÍ KŘIVKA Délka řetězce Molární hmotnost

7 Četnost DISTRIBUČNÍ KŘIVKA Délka řetězce Molární hmotnost

8 Četnost DISTRIBUČNÍ KŘIVKA Délka řetězce Molární hmotnost

9 Vlastnost ZÁVISLOST VLASTNOSTÍ NA DÉLE ŘETĚZE Viskozita taveniny Pevnost v tahu Rázová houţevnatost Molární hmotnost Oblast komerčně vyráběných polymerů

10 VLIV EMIKÉO SLOŢENÍ NA VLASTNOSTI POLYMERU Název (zkratka) POLYETYLEN (PE) Opakující se konstituční jednotka Polární (P) Nepolární (N) Amorfní (A) Krystalizující (K) N Teplota skelného přechodu [ ] Teplota tání [ ] -110 aţ -122 n K 120 aţ 137 POLYPROPYLEN (PP) N n K 176 POLYVINYLLORID (PV) P 70±10 A l n

11 USPOŘÁDÁNÍ SUBSTITUENTŮ VŮČI LAVNÍMU ŘETĚZI n 3 n

12 USPOŘÁDÁNÍ SUBSTITUENTŮ VŮČI LAVNÍMU ŘETĚZI n 3 n TAKTIITA

13 NADMOLEKULÁRNÍ STRUKTURA

14 RŮST SFÉROLITŮ

15 RŮST SFÉROLITŮ

16 RŮST SFÉROLITŮ

17 RŮST SFÉROLITŮ

18 RŮST SFÉROLITŮ

19 RŮST SFÉROLITŮ

20 RŮST SFÉROLITŮ

21 RŮST SFÉROLITŮ

22 tvrdost rázová odolnost tuhost pevnost VLIV KRYSTALINITY NA MEANIKÉ VLASTNOSTI krystalinita krystalinita krystalinita krystalinita

23 VLIV ORIENTAE NA PEVNOST A MODUL PRUŢNOSTI Statistické rozdělení krystalických útvarů a orientovaná struktura Př. PE (ρ = 0,97g.cm -3 ) E [GPa] σ m [GPa] Izotropní 2 0,05 Superorientovaná 120 2,6 Teoretická hodnota 240 4,0 Trţná délka = délka vlákna, které praskne vlastní hmotností [km] ocel 25 Nylon 85 sklo 135 uhlík 195 Kevlar 235 superorientovaný PE (r. 1987) 267 (r. 1996) 400

24 ZPŮSOBY ROZŠIŘOVÁNÍ SORTIMENTU POLYMERNÍ MATERIÁLŮ a) chemická modifikace kopolymerace sesíťování

25 ZPŮSOBY ROZŠIŘOVÁNÍ SORTIMENTU POLYMERNÍ MATERIÁLŮ b) směsi (blendy) polymerů a kopolymerů mísitelné nemísitelné - kompatibilizace

26 ZPŮSOBY ROZŠIŘOVÁNÍ SORTIMENTU POLYMERNÍ MATERIÁLŮ c) přísadami - aditiva stabilizátory změkčovadla barvicí činidla plniva retardéry hoření kompatibilizátory tepelné světelné radiační biologické antioxidanty antiozonanty zpracovatelnost ohebnost mrazuvzdornost rozpustná (barviva) nerozpustná (pigmenty) mechanické vlastnosti ovlivnění fyzikálních vlastností nadouvadla síťovací činidla antistatická činidla ceny

27 TERMOPLASTY POLYMER n MÍÁNÍ A GRANULAE PŘÍSADY SMĚS V DODAVATELSKÉ FORMĚ- GRANULÁT ZPRAOVÁNÍ FYZIKÁLNÍ PROES - OŘEV DO STAVU TAVENINY A NÁSLEDNÉ TUNUTÍ VÝROBEK NEBO POLOTOVAR n

28 TERMOPLASTY REAKTOPLASTY POLYMER NÍZKOMOLEKULÁRNÍ POLYMER n n MÍÁNÍ A GRANULAE PŘÍSADY MÍÁNÍ A IMPREGNAE PŘÍSADY SMĚS V DODAVATELSKÉ FORMĚ- GRANULÁT SMĚS V DODAVATELSKÉ FORMĚ- LISOVAÍ MOTY A PREPREGY ZPRAOVÁNÍ FYZIKÁLNÍ PROES - OŘEV DO STAVU TAVENINY A NÁSLEDNÉ TUNUTÍ ZPRAOVÁNÍ EMIKÁ REAKE - VZNIK NOVÝ KOVALENTNÍ VAZEB VÝROBEK NEBO POLOTOVAR VÝROBEK NEBO POLOTOVAR n

29 VAZBY V POLYMERNÍ MATERIÁLE PRIMÁRNÍ MEZI ATOMY KOVALENTNÍ VAZBY délka vazby [nm] disociační energie [kj.mol -1 ] - 0, , = 0, O 0, SEKUNDÁRNÍ MEZI MAKROMOLEKULAMI Van der Waalsovy délka vazby [nm] disociační energie [kj.mol -1 ] disperzní 0,3-0,4 4,14-7,45 indukované a dipólové 0,3-0,4 8,37-20,92 vodíkové můstky 0,17-0,3 29,3-47,3 Vazba primární sekundární kapalina plyn Délka [nm] 0,15 0,3 0,5 >>

30 PŘÍKLADY OVLIVNĚNÍ MEANIKÝ VLASTNOSTÍ Zkušební těleso typu 1A [2] dle ČSN EN ISO h b L Vybrané rozměry tělesa b =10,0 ± 0,2 mm h = 4,0 ± 0,2 mm L =115 ± 1 mm

31 TYPIKÉ TVARY TAOVÝ KŘIVEK PLASTŮ ε tb ε tb σ m, σ b a σ b σ y, σ m b σ y, σ m σ b c σ m, σ b d ε tb ε tb Křivky vyhodnocené z měření bez průtahoměru a křehké materiály b, c houţevnaté materiály s mezí kluzu d houţevnaté materiály bez meze kluzu

32 Pracovní diagram PS, PS-I

33 Pracovní diagram PP, PP-GF30

34 Pracovní diagram PA6 obsah vlhkosti 3%, PA6 obsah vlhkosti 6%

35 Pracovní diagram PS, P

36 Pracovní diagram P dobře a špatně vyrobený vzorek

37 JAK IDENTIFIKOVAT PLAST NEJEN PRO POTŘEBU NÁRADY, ALE I TŘÍDĚNÍ

38 JAK IDENTIFIKOVAT POLYMERNÍ MATERIÁLY pouţít zkoušky: vizuální - propustnost světla - vzhled lomu povrchové tvrdosti ( nehtová ) akustické dle zvuku po dopadu vzorku na podloţku určení hustoty - základní skupiny plastů podle hustoty v plameni dle hustota g.cm -3 0,9-1,0 PE, PP 1,0-1,2 PS, P, PA 1,2-1,5 PV, POM > 1,8 PTFE - charakteru plamene při spalování - zápachu - dýmu - změny polymeru - ohořelého zbytku

39 JAK IDENTIFIKOVAT POLYMERNÍ MATERIÁLY dle normy ČSN EN ISO Plasty - Značky a zkratky - Část 1: Základní polymery a jejich zvláštní charakteristiky Příklady označování - druhová značka > PE-LLD < > PP-(GF25+F15) < > PA6 < > P+ABS < > E/P < > ABS <

40 JAK IDENTIFIKOVAT PLAST DLE REYKLAČNÍO SYMBOLU Recyklační symbol 1 PET 2 PE-D 3 PV 4 PE-LD 5 PP 6 PS 7 jiné 07

41 SNAD SI NEZNIČÍME ZEMI PLASTOVÝM ODPADEM A BUDE NÁSLEDOVAT DOBA

42 Výsledky tohoto projektu LO1207 byly získány za finančního přispění Ministerstva školství, mládeţe a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu Národní program udrţitelnosti I

43 Děkuji za pozornost

Podobné dokumenty

Podstata plastů [1] Polymery

Podstata plastů [1] Polymery PLASTY Podstata plastů [1] Materiály, jejichž podstatnou část tvoří organické makromolekulami látky (polymery). Kromě látek polymerní povahy obsahují plasty ještě přísady (aditiva) jejichž účelem je specifická