Kunststof Technologie
VC6R-D
Afbeeldingen met bijbehorende informatie e.d. zijn afkomstig van PowerPoints en
Cursusboeken van Patrick Baesjou, Jeroen van Gestel en Marijn van der Veen,
docenten of personeel aan de Hogeschool Utrecht.
1
,Les 1: Fasegedrag van amorfe polymeren
Cursus Leerdoelen
• Kan de student uit het (eventueel uit meetgegevens afgelezen) fasegedrag van
polymeren afleiden hoe de eigenschappen van een polymeer veranderen en te
beïnvloeden zijn.
• Kan de student uit een beschouwing van de meng-enthalpie en –entropie voorspellen
of een polymeeroplossing stabiel is.
• Kan de student gebruik maken van de kinetiek van radicaalpolymerisaties om
gemiddelde molmassa’s, polydispersiegraad enz. uit te rekenen.
• Kan de student, op basis van de reactiekinetiek, voorspellen welk type copolymeer
gevormd wordt bij polymerisatie van een mengsel van twee monomeren.
• Kan de student de werking en toepassingen van katalysatoren binnen de
polymeerchemie beschrijven en beredeneren welke polymeerstructuur een bepaalde
katalysator oplevert.
• Heeft de student kennis van de algemene structuur, eigenschappen en toepassingen
van de volgende tien materialen en kan de student een verband leggen tussen de
chemische structuur en de eigenschappen van deze materialen: vezels, groene
polymeren, schuimen, geleidende polymeren, thermoharders, supramoleculaire
polymeren, elastomeren, lijmen, composieten, zelfherstellende materialen.
Wat gebeurt er met het specifiek volume bij het opwarmen (en afkoelen) van een polymeer?
Specifiek volume
glastoestand
rubbertoestand
vloeistof
semikristallijn
kristallijn
n
Tg Tm
Temperatuur
Volledig amorf bijv. door zeer snel af te koelen van een smelt. Amorf ligt voor het Tg.
2
,Bij deze faseovergangen veranderd de elasticiteitsmodulus E:
log E
glas
vloeistof
rubber
Tg Tm T
De verandering in de elasticiteit ligt met name bij de Tg en Tm. In de grafiek wordt de E
uitgedrukt in Log E, omdat de verschillen in E vele ordes kunnen zijn. Een vloeistof heeft
uiteraard geen E.
Elasticiteitsmodulus
Stress () = spanning ~ kracht
Strain () = rek ~ vervorming
E = stress / strain = /
= F/A (Pa); A = oppervlakte
= ΔL/L
3
, E
Alleen in elastisch gebied geldt: =
Tot het elastische limiet is er elastische reversibele vervorming, daarna begint het materiaal
plastisch irreversibel te vervormen tot breakdown.
4
VC6R-D
Afbeeldingen met bijbehorende informatie e.d. zijn afkomstig van PowerPoints en
Cursusboeken van Patrick Baesjou, Jeroen van Gestel en Marijn van der Veen,
docenten of personeel aan de Hogeschool Utrecht.
1
,Les 1: Fasegedrag van amorfe polymeren
Cursus Leerdoelen
• Kan de student uit het (eventueel uit meetgegevens afgelezen) fasegedrag van
polymeren afleiden hoe de eigenschappen van een polymeer veranderen en te
beïnvloeden zijn.
• Kan de student uit een beschouwing van de meng-enthalpie en –entropie voorspellen
of een polymeeroplossing stabiel is.
• Kan de student gebruik maken van de kinetiek van radicaalpolymerisaties om
gemiddelde molmassa’s, polydispersiegraad enz. uit te rekenen.
• Kan de student, op basis van de reactiekinetiek, voorspellen welk type copolymeer
gevormd wordt bij polymerisatie van een mengsel van twee monomeren.
• Kan de student de werking en toepassingen van katalysatoren binnen de
polymeerchemie beschrijven en beredeneren welke polymeerstructuur een bepaalde
katalysator oplevert.
• Heeft de student kennis van de algemene structuur, eigenschappen en toepassingen
van de volgende tien materialen en kan de student een verband leggen tussen de
chemische structuur en de eigenschappen van deze materialen: vezels, groene
polymeren, schuimen, geleidende polymeren, thermoharders, supramoleculaire
polymeren, elastomeren, lijmen, composieten, zelfherstellende materialen.
Wat gebeurt er met het specifiek volume bij het opwarmen (en afkoelen) van een polymeer?
Specifiek volume
glastoestand
rubbertoestand
vloeistof
semikristallijn
kristallijn
n
Tg Tm
Temperatuur
Volledig amorf bijv. door zeer snel af te koelen van een smelt. Amorf ligt voor het Tg.
2
,Bij deze faseovergangen veranderd de elasticiteitsmodulus E:
log E
glas
vloeistof
rubber
Tg Tm T
De verandering in de elasticiteit ligt met name bij de Tg en Tm. In de grafiek wordt de E
uitgedrukt in Log E, omdat de verschillen in E vele ordes kunnen zijn. Een vloeistof heeft
uiteraard geen E.
Elasticiteitsmodulus
Stress () = spanning ~ kracht
Strain () = rek ~ vervorming
E = stress / strain = /
= F/A (Pa); A = oppervlakte
= ΔL/L
3
, E
Alleen in elastisch gebied geldt: =
Tot het elastische limiet is er elastische reversibele vervorming, daarna begint het materiaal
plastisch irreversibel te vervormen tot breakdown.
4
