Samenvatting Polymeren: analyse en verwerking

POLYMEREN, SAMENVATTING


HOOFDSTUK 1
Eigenschappen polymeren
 Makromoleculen met grote molecuulmassa: 104 tot 107 g/mol (polydispers).
 Lange, draadvormige ketens, soms vertakt (netwerk).
 Ketens zijn opgebouwd uit een veelvoud van kleine, meestal identieke eenheden (monomeren) die zijn
verbonden met een covalente binding.
 Tussen ketens zijn er zwakke interacties: bruggen (zwavel of waterstof).

Classificatie
 Natuurlijke polymeren: plantaardig, dierlijk
 Half-synthetische polymeren
 Geheel synthetische polymeren
 Anorganische polymeren

Performance
 Bulk: matige temperatuurbestendigheid.
 Modulus: 150-3500 MPa
 Sterkte: 20-80 MPa
 Engineering plastics: hogere gebruikstemperaturen.
 Modulus: 1-15 GPa
 Sterkte: 30-100 MPa
 Speciale polymeren: zeer hoge gebruikstemperaturen.

Polymeeropbouw: n A → [-A-]n

Functionaliteit
 1: geen polymeerketens
 2: lineaire polymeerketens
 Diolen, diaminen, (anhydriden van) dizuren en diisocyanaten
 Hydroxyzuren en (lactamen van) aminozuren
 Een reactieve dubbele binding
 Een reactieve ring
 3: netwerken
 Trifunctioneel: fenol, glycerol, citroenzuur
 Tetrafunctioneel: butadieen

Monomeersamenstelling
 Homopolymeer
 Copolymeren
 Terpolymeren

Kristallijn en amorf
 Kristallijn: lineair, geen/kleine zijgroepen.
 Amorf: lineair, grote zijgroepen.




1

, Thermoplasten
 Losse moleculen, geen vertakkingen.
 Entanglements: zorgt voor samenhang tussen ketens → hogere viscositeit.
 Vertonen smeltverschijnselen, na afkoelen weer in oorspronkelijke vorm.
 Thermoplasten met toepassing
 Polyetheen (PE): plastic handschoenen, vuilniszakken
 Polypropeen (PP): pipetopzetstukjes, touw klimmers
 Polystyreen (PS): cd hoesje, koffiebekertje
 Polyvinylchloride (PVC): regenjas, regenpijp
 Polyamide (nylon, PA): panty, garen
 Aramide: kogelvrijvest
 Polycarbonaat (PC): labbril, mobielhoesje
 Acrylonitril-styreen-acrylester (ABS): legerhelm, lego
 Polyetheentereftalaat (PET): plastic fles
 Polyetheretherketon (PEEK) en polyetherimide (PEI): vacuümstolp

Thermoharders
 Nauwelijks verandering bij temperatuurverandering.
 Sterk vernet.
 Thermoharder met toepassing
 Onverzadigde polyester (UP): plamuurverf
 Phenolhars (PF): handvat messen
 Epoxyhars (EP): vloer
 Polyurethaan (PU): purschuim

Elastomeren / rubbers
 Zwak vernet, crosslinks.
 Geen smeltverschijnselen.
 Elastomeren met toepassing
 Styreen-butadieenrubber (SBR): autobanden
 Butylrubber (PIB): binnenband
 Nitrilrubber (NBR): afdichtingen
 Siliconenrubber: horlogeband

Toevoegingen thermoplasten en thermoharders
 Additieven
 Glijmiddel: transport door verwerkingsmachine (uitw.), verbetering vloeigedrag (inw.).
 Zwavel: voor de vulkanisatie (rubbers).
 Glasvezel: verhoogt treksterkte en krasvastheid.
 Talk: verhoogt buigsterkte en buigmodulus.
 Weekmakers: inwendig smeermiddel, niet covalent gebonden aan polymeer (ftalaten).
 Versnellers: versnelling van netwerkvormende reactie (rubbers en thermoharders).
 Kwartsmeel: ter verhoging van de stijfheid.
 Rubberdeeltjes: ter verhoging van de slagsterkte.
 Pigmenten: kleuring.
 Stabilisatoren
 UV-stabilisatoren: bescherming polymeer tegen zonlicht.
 Radical scavengers: vangt radicalen (breekt polymeer af).
 Antioxidanten: bescherming polymeer tegen hoge temperaturen.
 Brandwerende middelen.




2