Polymerační způsoby. Bloková polymerace: monomer + iniciátor (0,1%) + (event. regulátor)



Podobné dokumenty
Makromolekulární látky

Polymery lze rozdělit podle několika kritérií. Podle původu rozlišujeme polymery přírodní a syntetické. Přírodní polymery jsou:

PLASTY A SYNTETICKÁ VLÁKNA

Základní požadavky: mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu

Využití: LDPE HDPE HDPE Nízkohustotní polyethylen:

Vítězslav Bártl. srpen 2012

Netkané textilie. Materiály 2

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

VY_32_INOVACE_CHK4_5460 ŠAL

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

Ing. Hana Zmrhalová. Název školy: Autor: Název: VY_32_INOVACE_20_CH 9. Číslo projektu: Téma: Anotace: Datum: Základní škola Městec Králové

Plasty A syntetická vlákna

MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY

MAKROMOLEKULÁRNÍ CHEMIE

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE 1 PAVEL ČERNÝ

Plasty. Základy materiálového inženýrství. Katedra materiálu Strojní fakulty Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010

autor testu, obrázky: Mgr. Radovan Sloup 1. Vyřeš osmisměrku: (škrtat můžeš vodorovně, svisle nebo úhlopříčně v libovolném směru)

POLYMERY PRINCIPY, STRUKTURA, VLASTNOSTI. Doc. ing. Jaromír LEDERER, CSc.

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

Přírodní proteiny, nukleové kyseliny (NA)

kopolymerace kopolymery

Přírodní proteiny, nukleové kyseliny (NA)

Podstata plastů [1] Polymery

Speciální ZŠ a MŠ Adresa. U Červeného kostela 110, TEPLICE Číslo op. programu CZ Název op. programu

Prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

KAPITOLA 12: PLASTICKÉ HMOTY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

DUM VY_52_INOVACE_12CH32

(-NH-CO-) Typy polyamidů

Kopolymerace polymerace dvou a více monomerů

Celosvětová produkce plastů

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám. 4. ročník

Makromolekulární látky

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Základy chemie makromolekulárních látek VY_32_INOVACE_18_11

ZÁKLADNÍ ŠKOLA ČESKÝ KRUMLOV ABSOLVENTSKÁ PRÁCE PLASTY NÁHRAŽKA SLONOVINY. Za Nádražím 222, Český Krumlov. Autor práce: Adam Mácsay, IX.

18MTY 9. přenáška polymery 2

Halogeny 1

VII.6.4 Polykondenzace Lineární polymery. H. Schejbalová & I. Stibor, str I. Prokopová, str D. Lukáš 2013

Plasty - druhy a možnosti využití

Prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Nauka o materiálu. Přednáška č.13 Polymery

Řetězová polymerizace

Elastomery, mazy, tmely,...

Polymery a plasty v praxi POLYSTYREN & KOPOLYMERY STYRÉMU

EU peníze středním školám digitální učební materiál

6. Plasty a pryže. surovina. Vztahy mezi petrochemií a výrobou polymerů. Výroba polymerů. Petrochemická surovina. cyklohexan 100 etylenoxid 50 60

LEPIDLA POUŽÍVANÁ V MUZEJNÍ PRAXI A PRO KONZERVOVÁNÍ A RESTAUROVÁNÍ

Synthetické vosky firmy DEUREX AG

- Kromě pneumatik se syntetické kaučuky využívají i při výrobě obuvi, hraček, lékařských pomůcek, lepidel či nátěrových hmot.

Titanic Costa Concordia

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ. Přínosy síťování polymerních směsí pro kabelový průmysl

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Polymery a plasty v praxi POLYAMIDY

Stanislav Růžička. Katalog produktů firmy MATADORFIX

Ţijeme v době plastové

POLYSTYRENOVÉ PLASTY

POLYSTYREN. Doc.ing.Jaromír LEDERER, CSc.

Polymerní materiály 1

Základní formy využití polymerů. Aditivy do polymerních látek Plasty Nátěrové hmoty Vlákna

DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ, HALOGENDERIVÁTY

Struktura polymerů. Příprava (výroba).struktura vlastnosti. Materiálové inženýrství (Nauka o materiálu) Základní představy: přírodní vs.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY A EKOLOGIE DIPLOMOVÁ PRÁCE

PLASTY CHEMIE MAKROMOLEKULÁRNÍCH LÁTEK

".~'M'iEíUVA, ". ŠŇUPÁREK

Iontové polymerizace

2 VLIV STRUKTURY NA VLASTNOSTI A ZPRACOVATELNOST PLASTŮ

Dřevo Živice Makromolekulárn

POLYMERY II MECHANISMY VZNIKU VÝROBNÍ POSTUPY

Polyvinylacetát (PVAc) Polyvinylalkohol (PVA) CH n CH 2

Polymery a plasty v praxi POLYSTYREN & KOPOLYMERY STYRÉMU

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Plasty pro stavebnictví a architekturu 16 Styrenové polymery

Každá položka má objednácí číslo ve formátu xxx xxxx xxx xx, kde zvýrazněné dvojčíslí označuje kód materiálu.

CH 3 -CH 3 -> CH 3 -CH 2 -OH -> CH 3 -CHO -> CH 3 -COOH ethan ethanol ethanal kyselina octová

ANALÝZA POLYMERŮ Vlastnosti a inženýrské aplikace plastů

Fyzika kolem nás vybrané experimenty

Termické chování polymerů

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

neionogenní aniontové kationtové amfoterní

Plast je makromolekulární látka tvořená uhlíkem, vodíkem a dalšími prvky jako jsou fluór, chlór, síra apod.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA TECHNOLOGIÍ A MĚŘENÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Retardéry hoření v kabelové technice

Chemické metody přípravy tenkých vrstev

ALKENY NENASYCENÉ UHLOVODÍKY

Směsi, roztoky. Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace

Podstata plastů [1] POLYMERY 1 / 41

UHLOVODÍKY ALKANY (...)

Celulosa. Polysacharid, jehož řetězec je tvořen z molekul β glukosy (β D- glukopyranosa) spojených 1,4 glykosidickou vazbou.

Víme, co vám nabízíme

Vstřikování plastů. plasty, formy, proces. Evropský sociální fond Praha a EU Investujeme do vaší budoucnosti

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

Konstrukční prvky izolovaných vedení a kabelů

Simona Sivaková, 9.B., ZŠ Kostelec nad Orlicí

Vlastnosti a zkoušení materiálu. Přednáška č.13 Část 1: Polymery

Polymerizace. Polytransformace

Podmínky vzniku makromolekuly

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Plastové obaly v potravinářství

Transkript:

Polymerační způsoby Technika provedení radikálové polymerace: Polymerace homogenní: a) bloková b) roztoková Polymerace heterogenní: a) srážecí b) suspenzní c) emulzní d) ostatní polymerace Bloková polymerace: monomer + iniciátor (0,1%) + (event. regulátor) Iniciace: UV-paprsky nebo zahřátí Během polymerace: samovolné zahřívání p.s. autoakcelerace zvýšení rychlosti polymerace a viskozity Vzrůstající viskozita snížení pohyblivosti polymérních klubek snížení rychlosti končení (obtížněji nastává rekombinace) vzrůst polymeračního stupně Vyrábí se: PMMA, PS, LDPE, polyesterové licí pryskyřice Nevýhody: problematický odvod reakčního tepla Výhody: vysoká čistota, výtěžek a vysoký polymerační stupeň

Polymerace roztoková- monomer + iniciátor + indiferentní rozpouštědlo Přítomnost rozpouštědla přenosové reakce nižší molekulová hmotnost polymeru Výhody: snadný odvod tepla, možnost míchání Nevýhody: špatné odstraňování rozpouštědla Vyrábí se: polymerní roztoky (lepidla, laky, impregnační prostředky) Polymerace srážecí- monomer + iniciátor + (event. regulátor) Vyloučení polymeru: a) polymer je v monomeru nerozpustný Vyrábí se: PE, PAN, PVC b) přidání rozpouštědla, ve kterém je polymer nerozpustný Polymerace suspenzní (perlová)- nosná fáze (voda + suspenzní činidlo) + monomerní fáze (monomer + iniciátior) Dispergace monomeru na malé kapičky; iniciace Ochrana kapiček před koagulací ochranným koloidem: agar, želatina, methylcelulosa, polyvinylalkohol; křemelina, BaSO 4 Výhody: snadný odvod tepla, regulace rozměrů částic Vyrábí se: PVC, PS, PMMA, PVaC

Polymerace emulzní- monomer + voda + emulgátor + iniciátor Příprava stabilní emulze monomeru ve vodě, iniciace Emulgátor (tenzid): Micela:tenzid a voda: H 2 O Micela: tenzid, voda a monomer: H 2 O hydrofobní část hydrofilní část monomer H 2 O H 2 O Lokalizace monomeru v emulzi: 1 molekulárně ve vodě 2. solubilizovaný v micelách 3. v kapičkách

Izolace polymeru z latexu koagulcí: přidání methanolu, elektrolytu (NaCl, Na 2 SO 4, CH 3 COOH), změnou teploty, odpařením vody Typy emulgátorů: aniontová mýdla (alkalické soli kyseliny palmitové, stearové) kationtová mýdla (soli alifatických aminů se silnými kyselinami, cetylamin HCl) neionogenní tenzidy (PEG) Vyrábí se: syntetické kaučuky, PVC, disperzní nátěrové, lepicí a impregnační hmoty Výhody EP: vysoká rychlost polymerace, snadný odvod reakčního tepla, vysoký P (vyšší než u blokové, vysoké výtěžky Latex (polymerní emulze): koloidní systém tvořený suspendovanými částicemi makromolekulární látky ve vodném prostředí

Technika provedení polykondenzace: Polykondenzace: rovnovážné K< 10 3 (nutné odstraňování vedlejší nízkomolekulární látky, vyšší teplota, vakuum, inertní atmosféra, použití rozpouštědla tvořící s vedlejší látkou azeotrop), Nerovnovážné K >10 3 příprava vysokomolekulárních polyesterů nebo polyamidů (použití reaktivních výchozích látek př. chloridy karboxylových kyselin) příklad nerovnovážné mezifázové polykondenzace:příprava polyhexamethylenadipamidu hexan-1,6-diamin ve vodě dichlorid kyseliny adipové v CCl 4 Morganův pokus

Příprava a vlastnosti některých polymerů Polyethylen (PE) n Nejrozšířenější a nejlevnější polymer Výroba: polymerace ethylenu: vysokotlaký PE (LDPE) středotlaký, nízkotlaký PE (HDPE) LDPE Vysokotlaký PE (LDPE) nízkohustotní ( = 0,93-0,94 g/ cm 3 ), rozvětvený, výroba: radikálová polymerace peroxidickými iniciátory 10-25 MPa, 300 C, HDPE Středotlaký PE (HDPE)-vysokohustotní ( = 0,95-0,98 g/ cm 3 ), lineární výroba: nosičové katalyzátory (Cr + Ni/ SiO 2 ) 4 Mpa, 150 C, Nízkotlaký PE (HDPE) - vysokohustotní ( = 0,95-0,98 g/ cm 3 ), lineární, P= 2000, výroba: katalyzátory Ziegler-Natta, 0,5 MPa, 80 C,

PE termoplast, bezbarvá hmota, voskovitého omaku, pružný, houževnatý, chemicky odolný (méně za horka v chlorovaných a aromatických uhlovodících a konc. kyselinách oxidačních účinků) LDPE amrofní, odolný do 80-90 C, horší mechanické vlastnosti, je nejlevnější, obalové folie, konteinery, tašky (dnešní igelitky) HDPE větší podíl krystalické struktury, odolný do 130 C, pevnější, odolnější, potrubí, nádoby, láhve, Mikroten, isolace kabelů UHMWPE (ultrahigh molecular weight PE) UHMWPE P = 100 000, vysoce pevný a odolný vůči otěru (fyzikální zesítění řetězců) Ozubená kolečka, umělý led, LLDPE (linear low density PE) LLDPE kopolymer etylenu s 10% butenu. Vlastnosti mezi HDPE a LDPE. Izolace kabelů, láhve, folie Vlastnosti makromolekulárních látek jsou dány: strukturou, hustotou, délkou řetězce (Mh) Amorfní podíly: vláčnost a ohebnost krystalické podíly: pevnost, vyšší odolnost k chem. ataku

Polypropylen (PP) CH n CH 3 Výroba: polymerace propylénu na Ziegler-Nattových katalyzátorech (1,5 MPa, 80 C) ipp Vlastnosti: termoplast, podobné PE, ale je houževnatější, tužší, tvrdší. Výborná chemická a teplotní odolnost (do 135 C) Obalová technika, textilní vlákna (Moira) Polyvinylchlorid (PVC) CH n Cl Výroba: polymerace vinylchloridu, blokovým, suspenzním a emulzním způsobem. P = 400-1000 Neměkčený PVC (ebonit): tvrdý málo elastický, potrubí (Novodur), konstrukční materiály (okna, dveře), gramofonové desky (kdysi) Měkčený PVC (až 50% změkčovadel): vyšší ohebnost lepší zpracovatelnost; obalová technika, elektroizolační materiál, linoleum, chem. odolné rukavice.. Vlastnosti: termoplast, výborná chemická odolnost (méně za horka v konc. kyselinách oxidačních účinků; rozp. v cyklohexanonu, acetonu, TH, chlorovaných uhlovodících), těžce hořlavý

Polyvinylidenchlorid (PVDC) Cl C n Cl Obdobné vlastnosti jako PVC; výroba: chlorace PVC; podlahové krytiny Polystyren (PS) CH n Výroba: radikálová polymerace styrenu (suspenzní, emulzní, blokový způsob) aps- amofní, křehký a málo pevný. Iontově (lineární aps) i koordinační polymerací sps- krystalický, pevný (ale i drahý) P = 1500-3500, termoplast, výborných elektroizolačních vlastností, málo odolný k agresivním činidlům a nepolárním rozpouštědlům (rozp. v benzen, toluen, ketony). Pěnový polystyren napěnění taveniny PS pomocí nízkovroucích rozpouštědel (pentan) Vylepšení vlastností PS: kopolymery ABS, SAN. Rázuvzdorný polystyren (HIPS) roubovaný kopolymer butadienu a styrenu houževnatý Použití: obalová a izolační technika

Polytetrafluorethylen (Teflon, PTE) C 2 C 2 n Výroba: radikálová polymerace tetrafluorethylenu Výborná chemická, tepelná a mechanická odolnost. Odolává většině agresivních činidel a rozpouštědlům v rozsahu teplot 250 C +250 C. Narušují ho roztavené alkalické kovy, fluor (za vyšší teploty). Nehořlavý, krystalický, t.t. 335 C rozkl. (problém při zpracování) Použití: pánve, součástky spalovacích motorů, speciální chemické nádobí, Další polymery obsahující fluor: Cl C C C C n C 3 C C n H Chemicky odolné hadice EP (Viton) PCTE (Kel ) C C n H poly(vinyliden fluorid) (Kynar) Snadno zpracovatelné, ale chemická a tepelná odolnost je horší než PTE n O m PA perfluoroalkoxyethylen dražší než PTE, stejná chemická odolnost, vyšší termická stabilita, termoplast (t.t 360-420 C bez rozkladu) snazší zpracování