Polimery I tworzywa sztuczne

Tworzywami sztucznymi nazywamy materiały heterogeniczne, dwu- lub wieloskładnikowe, w których najważniejszym składnikiem są polimery.

Polimer jest związkiem wielkocząsteczkowym, zbudowanym z dużej liczby powtarzających się i połączonych za sobą identycznych elementów podstawowych, zwanych merami lub jednostkami strukturalnymi.

Na tworzywa sztuczne, oprócz polimerów, składają się określone dodatki lub środki pomocnicze: wypełniacze, nośniki, stabilizatory, zmiękczacze, barwniki, pigmenty, środki smarujące i inne.

Ze względu na pochodzenie wyróżniamy:

• 
  Naturalne związki wielkocząsteczkowe występujące w przyrodzie, np.: celuloza, lignina, białko
  
• 
  Związki wielkocząsteczkowe otrzymywane z polimerów naturalnych w wyniku modyfikacji prowadzącej do chemiczne zmiany właściwości polimerów nat.
  
• 
  Syntetyczne, otrzymywane w wyniku reakcji chem. Z małocząsteczkowych związków, zwanych monomerami
  

Wyróżniamy dwa rodzaje polimerów biorąc pod uwagę ich właściwości użytkowe i technologiczne:

• 
  Elastomery- tworzywa o wydłużeniu pow. 100%. Są to polimery prawie liniowe, o małej gęstości sieciowania. Wiązania sieciowe sprawiają, że materiał powraca do kształtu pierwotnego po zdjęciu obciążenia.
  
• 
  Plastomery- polimery o wydłużeniu poniżej 100%. Po nałożeniu niewielkiego obciążenia, nieznacznie się odkształcają. Dwa typy plastomerów:
  
• 
  Termoplasty (amorficzne i krystaliczne)
  
• 
  Duroplasty ( termo- i chemoutwardzalne)
  

Termoplasty odznaczają się zwykle budową liniową, łatwo miękną podczas ogrzewania i twardnieją po ostygnięciu. Nawet używane wiele razy nie ulegają degradacji chem. Ani zanikowi plastyczności i zdolności do formowania , co daje możliwość przetwarzania odpadów. Do termoplastów zaliczamy:

• 
  Poliamidy
  
• 
  Poliwęglany
  
• 
  Polisulfony
  
• 
  Odmiany celulozy
  

Duroplasty chemoutwardzalne utwardzają się już w temp. Pokojowej w wyniku reakcji chem. z utwardzaczami.

Składniki, które wchodzą w skład tworzyw sztucznych a nie zaliczają się do polimerów mają na celu:

• 
  Nadanie specjalnych właściwości użytkowych ( np. niepalność, odporność na działanie światła, itd.)
  
• 
  Poprawę walorów estetycznych gotowych wyrobów przy jednoczesnej obniżce cny
  
• 
  Polepszenie właściwości technologicznych tworzyw dla ułatwienia przetwórstwa
  
• 
  Poprawę właściwości mechanicznych, cieplnych, dialektrycznych i innych
  

• 
  Węglowodory
  
• 
  Kwasy tłuszczowe ich pochodne
  
• 
  Alkohole tłuszczowe, estry
  

• 
  Świetlne
  
• 
  Termiczne
  

• 
  Pigmenty organiczne
  
• 
  Pigmenty nieorganiczne
  
• 
  Rozpuszczalne barwniki organiczne
  

WYPEŁNIACZE-decydują o właściwościach mechanicznych i cieplnych tworzywa.

Przykłady polimerów i tworzyw sztucznych

TERMOPLASTY: polietylen (PF; produkcja materiałów na opakowania art. Przemysłowych i spożywczych; produkcja art. gosp. dom.), polichlorek winylu (PVC; twardy do produkcji rur; miękki na osłony izolacyjne, wykładziny podłogowe), poliwęglany (PC; elektrotechnika, elektronika, samochody, art. gosp. dom.)

DUROPLASTY TERMOUTWARDZALNE: fenoplasty (PF; niemodyfikowane alkoholowe lakiery ochronne drewna i metali), aminoplasty (art. gosp. dom., elektrotechnika)

DUROPLASTY CHEMOUTWARDZALNE: żywice poliestrowe ( lakiery piecowe i schnące w powietrzu, włókna syntetyczne), żywice epoksydowe (EP; kleje, tłoczywa)