KOMPOZYTY NA OSNOWIE POLIMERÓW - wiwo.cba.plwiwo.cba.pl/download/kompozyty/Kompozyty_w2.pdf ·...

Tworzywa Sztuczne - wykład 2,3 1

KOMPOZYTY KOMPOZYTY NA OSNOWIE POLIMERÓWNA OSNOWIE POLIMERÓW

Właściwości i zastosowanieWłaściwości i zastosowanie

CZĘŚĆ 1CZĘŚĆ 1

POLITECHNIKA WROCŁAWSKAPOLITECHNIKA WROCŁAWSKAPOLITECHNIKA WROCŁAWSKAWydział MechanicznyWydział MechanicznyWydział Mechaniczny

2

Definicja materiału kompozytowego

Kompozyty są materiałami wielofazowymi

- zwykle występują dwie fazy:

� Faza osnowy (polimerowa matryca)

• Faza ciągła, otaczająca inne fazy

� Faza dyspersyjna

• Faza nieciągła

Matryca (jasna)

Faza dyspersyjna (ciemna)

3

Klasyfikacja kompozytów polimerowych

Kompozyty

Dyspersyjne

Duże

cząsteczki

Cząsteczki

wzmacniające

Strukturalne

LaminatyKompozyty

przekładkowe

Ciągłe

Włókniste

Nieciągłe

Ukierunkowane Losowe


4

Osnowa pełni szereg funkcji:

� pozwala na przeniesienie obciążenia przez mocniejszą, bardziej wytrzymałą fazę,

� oddziela od siebie włókna i zapobiega rozprzestrzenianiu się pęknięć w przekroju kompozytu,

� przeciwdziała zużywaniu ściernemu w przypadku stosowania włókien szklanych.

Do czego służy polimerowa osnowa ?Do czego służy polimerowa osnowa ?

5

Kompozyty polimerowe- Rodzaje napełniaczy

a) włókna ciągłe

Whiskersy - krótkie włókna

o niewielkiej średnicy (1÷2 µm)

b) włókna krótkie

(cięte lub „whiskersy”)

c) proszki

6

Najczęściej stosowane napełniacze

� Proszkowe (dyspersyjne)

� proszki niemetali: kwarc, talk, mączka drzewna,

skrobia (polimery biodegradowalne)

� grafit, dwusiarczek molibdenu,

� Proszki metali (brąz, aluminium, stal nierdzewna)

�Włókniste

�włókno szklane, węglowe, grafitowe, aramidowe

(Kevlar) itp.

�włókna metaliczne


7

Właściwości wybranych włókien

Materiał ρ ρ ρ ρ [Mg/m3] Rr [GPa] E [GPa]

Włókna krótkie (whiskersy)

azotek krzemu 3,2 5–7 350–380

tlenek glinu 4,0 10–20 700–1500

węglik krzemu 3,2 20 480

Włókna długie

szklane 2,58 3,5 72,5

węglowe 1,78–2,15 1,5–4,8 228–724

aramidowe (Kevlar 49) 1,44 3,6–4,1 131

borowe 2,57 3,6 400

PE-UHMW (Spectra 900) 0,97 2,6 117

Włókna metaliczne

stalowe 7,9 2,4 210

wolframowe 19,3 2,9 407

8

Właściwości wybranych włókien

0 100 200 300 400 500

1

2

3

4

0

Włókno węglowe o dużej sztywności

Wysokowytrzymałe włókno węglowe

PE-UHMW (Spectra 900)

Włókna metaliczne

Włókno szklane

KevlarTM

Moduł właściwy E [GPa] / ρ [Mg/m3]

Wytr

zym

ałość

właśc

iwa

Rr[G

Pa]

/ρ

[Mg/m

3]

Azotek krzemu

Tlenek glinu

Węglik krzemu

WhiskersyWhiskersy

9

Kompozyty strukturalne

a) Typowa struktura laminatu

b) Kompozyt przekładkowy

z rdzeniem piankowym

c) Kompozyt przekładkowy

z rdzeniem o strukturze

plastra miodu


10

Laminaty

� Anizotropii właściwości

w tego typu kompozytach

przeciwdziała się układając

na sobie różnie zorientowane

warstwy laminatu

� Laminatami nazywamy

kompozyty składające się z wielu

warstw różnych materiałów

powiązanych ze sobą za

pośrednictwem polimerowej

osnowy (najczęściej żywicy)

11

LaminatyZ laminatów wykonuje się wyroby o

dużych gabarytach, które powinny być lekkie i jednocześnie bardzo

wytrzymałe np. kadłuby jachtów,

szybowce, elementy mostów itp.

żywica

mata szklanażel

antyadhezyjny

12

Kompozyty przekładkowe

warstwa zewnętrzna

Struktura

plastra miodu

warstwa zewnętrzna

warstwa

adhezyjna

(klej)


13

Przykład kompozytu przekładkowegoPrzykład kompozytu przekładkowego

-- deska surfingowadeska surfingowaPodwójna powłoka

poliuretanowa (PUR)

Cienka warstwa poliwęglanu

(PC) odporna na uderzenia

i promieniowanie UV

Warstwa papieru

Włókno węglowe lub Kevlar

Mata szklana

Warstwa

kompozytowa

Ultralekka pianka

polistyrenowa (PS)

o strukturze plastra miodu

Wzmocnienie

szklane

Wzdłużnik

z kompozytu

laminatowego

Wzmocnienie

z włókna szklanego

Ekstra mocna

trójwarstwowa

wielokierunkowa

mata szklana

14

Wykorzystanie kompozytów polimerowych

w lotnictwie

WW / EP

WW / Aramid / EP

Termoplasty +WS

Kompozyt Aramidowy NOMEX

Aramid / rdzeń piankowy

Kompozyt Węglowy NOMEX

15

Od czego zależą właściwości kompozytów ?Od czego zależą właściwości kompozytów ?

� Od właściwości składnikówMoże pojawić się efekt synergistyczny

� Od udziału składników w objętości kompozytu

� Od geometrii fazy dyspersyjnej

Rozkład Kierunkowość Kształt Rozmiar


16

Od czego zależą właściwości Od czego zależą właściwości

kompozytów ?kompozytów ?

Przykład: Wpływ udziału składników w objętości kompozytu na intensywność zużycia liniowego Iz podczas tarcia suchego po stali

Kompozyt PTFE + włókno szklane + grafitKompozyt PTFE + włókno szklane + grafit

0510

1520

05

10 15 20012345678910

Grafit [%]

Wł. szklane [%]

Iz [µµµµm/km]

17

Umowne kryterium podziału polimerówUmowne kryterium podziału polimerów

Kauczuki:SBR, IR,

NBR,PU, SI

Termoplasty:PUR, PVC

PC, PMMA,PA, POM,

PPO

PE, PP, PVC, PS, ABS, SAN

EP, UP,PF,

UF, MF, SI

TERMOPLASTY ELASTOMERY DUROPLASTY polimery chemo-

i termoutwardzalne

Masowe polimery

wysokoudarowe

Tworzywa inżynieryjne

Tworzywa specjalne

MATERIAŁY POLIMEROWE

PET, PSU, PPS, PTFE,PVD, PVDF

PI, PEEK

18

Duroplasty Duroplasty -- polimery chemopolimery chemo--

i termoutwardzalnei termoutwardzalne� Mają reaktywne ugrupowania

w makrocząsteczce i w obecnościczynników sieciujących (utwar-dzaczy) i/lub temperatury ulegająreakcji chemicznej sieciowania,w wyniku której tworzy się struk-tura przestrzennie usieciowana.

� Po takim usieciowaniu (utwardzeniu) duroplasty są nie-topliwe i nierozpuszczalne. Ich ponowne przetwarzanienie jest możliwe.

� Ogrzewanie duroplastów nie powoduje ich topnienia(tylko nieznacznie miękną), a przekroczenie temperaturydopuszczalnej prowadzi do destrukcji.


19

Podział duroplastów

POLIMERYCHEMOUTWARDZALNE

POLIMERYTERMOUTWARDZALNE

EPżywice

epoksydowe

UPżywice

nienasyconepoliestrowe

PFżywice fenolowo

-formaldehydowe

SIżywice

silikonowe

AMINOPLASTYMF - żywice melaminowe

UF - żywice mocznikowe

DUROPLASTYDUROPLASTY

20

Żywice epoksydowe (EP) - oligomeryczne związki zawierające co najmniej

dwie grupy epoksydowe (oksiranowe):

Ogólny wzór dianowej żywicy epoksydowej:

• W makrocząsteczce są dwa rodzaje grup reaktywnych:

grupy epoksydowe i grupy wodorotlenowe.

C C

O

21

Żywice epoksydowe (EP)

Do utwardzania żywic epoksydowych stosuje się:aminy (I-, II- i III-rzędowe), kwasy karboksylowe,

difenole, bezwodniki, kwasy i zasady typu Lewisa

Wybór utwardzacza zależy od warunków, tj. od temperatury

utwardzania.

� Utwardzanie w temperaturze pokojowej (na zimno)

- aminy alifatyczne i wieloaminy.

- wadą tego sposobu jest mała odporność cieplna EP.

� Utwardzania w temperaturze podwyższonej, do 80-100oC (na ciepło)

- aminy III-rzędowe i aminy aromatyczne I-rzędowe.

� Utwardzanie w wyższych temperaturach, 120-180 ºC (na gorąco)

- bezwodniki kwasowe i żywice nowolakowe.

Ilość utwardzacza zależy o zawartości grup epoksydowych.


22

Żywice epoksydowe (EP) Podstawowe właściwości

EP (EP + wł szkl.)

Cena

(dla kompozytu z włóknem szklanym)€ €

Gęstość [Mg/m3] 1,15

Moduł sprężystości E [MPa]3700 ÷17 000

(21 000 ÷52 000)

Wytrzymałość � na rozciąganie Rr [MPa]

� na ściskanie Rc [MPa]

65 ÷ 79 (70 ÷1 400)

115 ÷ 165

Temperatura użytkowania (zależy od temperatury utwardzania)

-100 ÷ +80 (180) ºC

23

Żywice epoksydowe (EP)Właściwości

�Doskonała przyczepność do większości materiałów

�Duża wytrzymałość mechaniczna (na ściskanie i rozciąganie)

�Bardzo dobra odporność na starzenie (UV, woda, czynniki

chemiczne)

�Dobre właściwości dielektryczne

Nazwy handlowe

• Epidian – Zakłady Chemiczne ORGANIKA - SARZYNA

Epidiany o numerach 010-016, 1, 2 – mają duży ciężar cząsteczkowy

i są to ciała stałe, termoplastyczne o temp. mięknienia 63-105oC

Epidiany o numerach 3, 4, 5, 6 – są to związki małocząsteczkowe,

ciecze o dużej lepkości.

Epidian 11 – żywica niepalna, zawierająca ok. 18% bromu.

24

Żywice epoksydowe (EP)Zastosowanie

W elektrotechnice – jako izolatory

W elektronice – laminaty foliowane miedzią na obwody drukowane (17% produkcji EP)

W przemyśle lotniczym – specjalne kompo-

zyty i kleje konstrukcyjne)

Powłoki z EP (ok. 60%) - używane w różnych

dziedzinach (np. w przemyśle spożywczym)


25

Żywice epoksydowe (EP)Zastosowanie

EP + włókno węglowe

EP + włókno węglowe + włókno aramidowe

26

Nienasycone żywice poliestrowe UP - zawierają w łańcuchu głównym ugrupowania estrowe

–COOR i wiązania podwójne

Ogólny wzór poliestrów nienasyconych:

Poliestry nienasycone są polimerami o strukturze liniowej, rozpuszczal-

nymi, o konsystencji gęstego oleju, zawierającymi w łańcuchu głównym

ugrupowanie reaktywne – wiązanie nienasycone.

Dzięki zawartości wiązań podwójnych mogą być poddawane reakcji siecio-

wania (utwardzania) w wyniku czego powstają stałe, nietopliwe żywice.

W procesie sieciowania stosuje się monomery sieciujące: styren (oraz jego

pochodne), monomery allilowe, akrylany.

C C

27

Nienasycone żywice poliestrowe UP Podstawowe właściwości

UP

Cena

(dla kompozytu z włóknem szklanym)€ €

Gęstość [Mg/m3] 1,17 ÷ 1,26

Moduł sprężystości E [MPa] 14 000 ÷20 000



30

90 ÷ 250

Temperatura użytkowania -100 ÷ +150 ºC


28

Nienasycone żywice poliestrowe UP Właściwości

�Bardzo dobre własności mechaniczne i mała gęstość

�Odporność na korozję i gnicie

�Łatwość formowania dużych

wyrobów o skomplikowanych kształtach

za pomocą prostego oprzyrządowania

�Stosunkowo niska cena

�Duża możliwość regulowania właściwości (wg wymagań)

Nazwy handlowe

• Polimal – Zakłady Chemiczne ORGANIKA-SARZYNA

o różnych własnościach (numerowane od 100 do 162)

• Estromal – Zakłady Tworzyw Sztucznych ERG S.A. w Pustkowie

stosowane jako spoiwa do laminatów

żywica

mata szklanażel

antyadhezyjny

29

Nienasycone żywice

poliestrowe UP Zastosowanie

W przemyśle okrętowym

i szkutnictwie (kadłuby)

W przemyśle lotniczym

W przemyśle maszynowym

i motoryzacyjnym

30

POLIMERYCHEMOUTWARDZALNE

POLIMERYTERMOUTWARDZALNE

EPżywice

epoksydowe

UPżywice

nienasyconepoliestrowe

PFżywice fenolowo

-formaldehydowe

SIżywice

silikonowe

AMINOPLASTYMF - żywice melaminowe

UF - żywice mocznikowe

DUROPLASTYDUROPLASTY


31

Fenoplasty PF (żywice fenolowo-formaldehydowe)

Ogólny wzór rezolu ma postać:

produkty polimeryzacji stopniowej (polikondensacji)

fenolu z formaldehydem dwoma sposobami:- przez zastosowanie nadmiaru formaldehydu w stosunku do

fenolu otrzymując produkt nazywany rezolem

- przez zastosowanie nadmiaru fenolu w stosunku do

formaldehydu otrzymując produkt nazywany nowolakiem

32

Fenoplasty PF (żywice fenolowo-formaldehydowe)

- sieciowanie żywic

REZOL

REZITOL- stadium B

częściowo usieciowane

REZIT- stadium C

usieciowane przestrzennie( kruche, nietopliwe, nierozpuszczalne )

ogrzewanieI etap

ogrzewanie do temp. 150-170oC II etap

33

Żywice fenolowo-formaldehydowe PF Podstawowe właściwości

PF

Cena € €

Gęstość [Mg/m3] 1,40 ÷ 1,80

Moduł sprężystości E [MPa] 5600 ÷12000



20 ÷ 25

90 ÷ 240

Temperatura użytkowania -100 ÷ +110 ºC


34

Żywice fenolowo-formaldehydowe PF Właściwości

�Są stosowane jako spoiwo do laminatów (tworzyw

warstwowych) oraz do tłoczyw (z napełniaczami proszkowymi)

�Z tłoczyw odwzorowuje się dokładne kształty metodami wtrysku

lub prasowania

�Posiadają brązowo-brunatne zabarwienie

Nazwy handlowe

• płyty warstwowe – ZTS IZO-ERG S.A. w Gliwicach

– Rezokart – papierowo-fenolowe (PcFE)

– Rezotekst B – tkaninowo-fenolowe (TcFE)

– Rezotekst S – szklano-fenolowe

• tłoczywa – ZTS ERG S.A. w Pustkowie

– Polofen – z mączką drzewną, miką – Modofen – z włóknem szklanym

35

Żywice fenolowo-formaldehydowe PF Zastosowanie

W elektrotechnice – jako izolatory (bezpieczniki, korpusy lamp)

W elektronice – laminaty na obwody drukowane

W przemyśle motoryzacyjnym do wyrobu części układu zapłono-

wego okładzin hamulcowych i sprzęgłowych, łożysk ślizgowych

Korpusy pomp wodnych, wirników, obudowy nagrzewnic

Zastosowania

historyczne (1920 r.)

36

Aminoplasty

Tłoczywa aminowe przetwarza się metodą prasowania tłocznego lub

przetłocznego, a także coraz częściej metodą formowania wtryskowego.

- kleje

- tłoczywa

- laminaty

� Do wytwarzania tłoczyw stosuje się takie napełniacze, jak:

- włókna szklane

- tkaniny szklane

- bielona celuloza drzewna

� Z żywic aminowych wytwarza się m.in.:

- spoiwa lakiernicze

- tworzywa porowate

- spoiwa do rdzeni odlewniczych

- otrzymuje się je w wyniku polikondensacji formaldehydu

z niektórymi związkami typu aminowego:a) z melaminą: żywica melaminowa MFb) z mocznikiem: żywica mocznikowa UF


37

Aminoplasty MF , UF

Podstawowe właściwości

MF

Żywica melaminowa

UF żywica

mocznikowa

Cena [€/kg] € € € € € €

Gęstość [Mg/m3] 1,48 ÷ 1,50 1,50

Moduł sprężystości E [MPa] ÷ 7000 ÷ 10500



30

170 ÷ 310

30

200

Temperatura użytkowania -100 ÷ +100 ºC -100 ÷ +80 ºC

38

Aminoplasty MF, UF Właściwości� Doskonałe właściwości elektroizolacyjne, zwłaszcza na działanie łuku

elektrycznego i prądów pełzających (w warunkach dużej wilgotności)

� Dobra odporność na chemikalia (porównywalna do fenoplastów)

� Wytrzymałość mechaniczna tłoczyw szybko maleje ze wzrostem tempe-

ratury (gorące kształtki można uszkodzić przy wyjmowaniu z formy)

� Możliwość barwienia na trwałe pastelowe kolory (z zachowaniem

przeźroczystości lub z efektem krycia) – MF i UP napełnione celulozą

Nazwy handlowe

• Melotekt S – Z T S ORGANIKA-SARZYNA

- płyty wytwarzane przez sprasowanie na gorąco arkuszy

tkaniny szklanej powleczonej żywicą melaminową• Unilam - ZTS IZO-ERG S.A. w Gliwicach

- laminaty dekoracyjne (wykładziny ścian, mebli)

39

Aminoplasty MF, UF Zastosowanie

Używane są do wytwarzania lakierów, tłoczyw, laminatów.

Jako płyty ozdobne w wagonach kolejowych, w budownictwie

w środkach komunikacji miejskiej, w przemyśle okrętowym, itp.

Szerokie zastosowanie tłoczyw w przemyśle elektrotechnicznym

Części urządzeń gospodarstwa domowego


40

Polisiloksany SI (żywice silikonowe)

Silikony termoutwardzalne– są to przede wszystkim żywice metylofenylo-silikonowe, mające wzór

o postaci np.:

Si O

W zależności od budowy chemicznej monomerów krzemoorganicznych

i warunków reakcji silikony mogą mieć właściwości olejów, polimerów

termoutwardzalnych, termoplastycznych lub elastomerów (kauczuków)

Z atomami krzemu połączone są rodniki organiczne np. grupy

metylowe lub fenylowe

�związki krzemoorganiczne zawierające w łańcuchu

głównym powtarzalne ugrupowanie siloksanowe:

41

Żywice silikonowe (SI) Podstawowe właściwości

SI

Cena [€/kg]

Gęstość [Mg/m3]

Moduł sprężystości E [MPa]



Temperatura użytkowania

42

Żywice silikonowe SI

Właściwości

� Odporność cieplna w zakresie do 300oC (w atmosferze beztlenowej

nawet do 500oC)

� Doskonałe właściwości elektroizolacyjne (do 200oC) przy dużej

wilgotności oraz dobra odporność chemiczna

� Właściwości antyadhezyjne (brak przyczepności lepkich substancji)

� Hydrofobowość – właściwości ochronne przed zwilżaniem wodą

� WADA – słaba wytrzymałość mechaniczna, sieciowanie zachodzi

podczas kilkugodzinnego ogrzewania w temp. 200 ÷ 300oC

Nazwy handlowe

• Silak 30 – Zakłady Tworzyw Sztucznych ORGANIKA-SARZYNA

- żywica termoutwardzalna, stosowana jako lakier lub spoiwo do

laminatów stosowane jako spoiwa do laminatów


43

Żywice silikonowe SI Zastosowanie

Używane są do wytwarzania lakierów, tłoczyw, laminatów i do

hydrofobizacji różnych materiałów

W elektrotechnice – laminaty szkło-silikonowe jako doskonały

materiał elektroizolacyjny klasy H, odporne na działanie

płomienia (w górnictwie, okrętownictwie)

Tłoczywa silikonowe (głównie z włóknem szklanym ciętym)

do produkcji różnych kształtek i detali (wadą jest tu długie

wygrzewanie w podwyższonych temperaturach)

44

ELASTOMERYELASTOMERY

PET, PSU, PPS, PTFE,PVD, PVDF

PI, PEEK

PC, PMMA,PA, POM,

PPO

PE, PP, PVC, PS, ABS, SAN

TERMOPLASTY

Masowe polimery

wysokoudarowe

Tworzywa inżynieryjne

Tworzywa specjalne

MATERIAŁY POLIMEROWE

Kauczuki:SBR, IR,

NBR,PU, SI

Termoplasty:PUR, PVC

EP, UP,PF,

UF, MF, SI

ELASTOMERY DUROPLASTY polimery chemo-

i termoutwardzalne

45

� są tworzywami elastycznymi powstałymi

w wyniku wulkanizacji kauczuku naturalnego

lub syntetycznego.

� cechują się dużą odkształcalnością dochodząca do

1200% oraz niewielkim modułem sprężystości

1÷4 MPa.

� charakteryzują się pamięcią kształtu, nie topią się,nie zgrzewają i nie rozpuszczają. Mogą być spęczane i wulkanizowane na gorąco.

Elastomery wulkanizujące (gumy)

GUMA = KAUCZUK + NAPEŁNIACZE


46

Elastomery wulkanizujące (gumy)

Kauczuk naturalny jest tworzywem pochodzenia

roślinnego, pozyskiwany jest z lateksu drzew

kauczukowych rosnących w klimacie tropikalnym

i niektórych roślin w klimacie umiarkowanym.

Lateks jest to sok drzewa kauczukowego będący

wodną emulsją kauczuku wyglądem przypominający

mleko. Zawiera on 30÷45% substancji stałej, która

zawiera około 96% węglowodoru kauczuku.

Kauczuki syntetyczne są materiałami produkowanymi

na drodze polimeryzacji związków organicznych.

Materiały te wykazują cechy fizyczne kauczuku a

różnią się od niego pod względem chemicznym.

47

Oznaczenia elastomerów (kauczuków)

NR – kauczuk naturalny (100oC),

BR – kauczuk butadienowy (100oC),

SBR – kauczuk butadienowo-styrenowy (110oC),

NBR – kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy (120oC),

CR – kauczuk chloroprenowy (120oC),

IIR – kauczuk butylowy (130oC),

AU – kauczuk polieterowy (130oC),

CSM – kauczuk chlorosulfonowany (130oC),

EPDM – kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy 140o

ACM – kauczuk akrylowy (160oC),

EAM – kauczuk etylenowo-octanowinylowy (170oC),

FVMQ – kauczuk metylofluorosilikonowy (180oC).

MVQ – kauczuk metylowinylosilikonowy (200oC),

FKM – kauczuk fluorowy (210oC),

48

zmieniają się w szerokich granicach w zależności od rodzaju

kauczuku, ilości i składu dodatków oraz warunków wulkanizacji:

a) wytrzymałość gumy na rozciąganie 2÷40 MPa

b) wydłużenie przy zerwaniu dla kauczuków: 100÷1000 %.

c) twardość gumy: 25÷95o wg Shore’a (dodatek sadzy zwiększa

twardość gumy).

d) temperatura długotrwałego stosowania: 100÷210oC

e) odporność na ścieranie (bieżniki opon, gumowe uszczelnienia

ruchowe) zależy od rodzaju kauczuku i napełniacza (dodatek

krzemionki i sadzy o drobnych cząstkach powoduje wzrost

odporności na ścieranie).

f) odporność na odkształcenia trwałe (szczególnie ważne dla

uszczelnień gumowych) posiadają kauczuk naturalny

i niektóre kauczuki syntetyczne (zawierające sadzęo większych cząstkach).

Elastomery wulkanizujące

Właściwości


49

Właściwości

Kauczuk silikonowy wulkanizujący na zimnowystępuje w postaci kitów, past, płynu lub pianki.

Jest on odporny na działanie temperatury do 200oC, a krótkotrwale do 250 oC.

Utwardzenie tego kauczuku (wulkanizacja) przebiega na wskutek dodatku

utwardzacza (ok. 5 %) wciągu kilkunastu godzin.

Materiał ten znalazł zastosowanie jako formy do odlewania niskotopliwych

metali, żywic syntetycznych i protez dentystycznych, uszczelki, izolacje

elektryczne i kleje odporna na temperaturę do ceramiki, metali itd.

Kauczuk silikonowy wulkanizujący na gorącomieszanina kauczuku silikonowego z napełniaczami, pigmentami

i katalizatorami,

Wulkanizacja zachodzi po podgrzaniu do temperatury 120÷180oC, a następnie

hartowaniu w temperaturze 200÷250oC przez kilkanaście godzin.

Może być stosowny w temperaturze do 300oC.

Materiał ten stosuje się na uszczelki, okładziny, izolacje kabli i elementów

grzejnych i węże dla przemysłu spożywczego i medycyny.

Elastomery wulkanizujące wysokotemperaturowe

50

Elastomery Zastosowanie

Do produkcji różnego rodzaju uszczelek i uszczelnieńDo wyrobu różnego rodzaju zderzaków, sprężyn gumowych,

amortyzatorów.

51

Elastomery Zastosowanie cd.

Do produkcji elastycznych przewodów (węży)

Elementy transmisyjne w przekładniach pasowych

Opony, dętki itp.


ElastomeryElastomeryTermoplastyczneTermoplastyczne

53

Poliuretany (PUR)

n

CH2 C

O

NH ONHC

O

O (CH2)n

Cechą charakterystyczną poliuretanów jest specyficzna segmentowa,

blokowa budowa łańcucha. Makrocząsteczki składają się naprzemien-

nie z segmentów sztywnych i elastycznych (giętkich).

Przykładowy wzór poliuretanu jest następujący:

Struktura i właściwości PUR zależą od udziału segmentów

sztywnych i segmenów giętkich:

- gdy segmentów sztywnych jest więcej niż 40% - tworzą one fazęciągłą czemu towarzyszy zwiększenie twardości polimeru,

- gdy udział segmentów giętkich wynosi 60-80%, wówczas polimer

jest elastyczny.

54

Poliuretany (PUR)Podstawowe właściwości

PUR

Cena [€/kg]

Gęstość [Mg/m3] 0,2 ÷ 1,2

Moduł sprężystości

E [MPa]

Wytrzymałość na

rozciąganie

Rr [MPa]

Temperatura

użytkowania


55

Poliuretany (PUR) Właściwości�PUR sztywne wykazują duży moduł sprężystości, wytrzyma-

łość na zginanie i rozciąganie oraz dobrą udarność w szerokim

zakresie temperatur

�Odporne na hydrolizę oraz działanie materiałów pędnych

�Wyjątkowa odporność na ścieranie

�Dobre właściwości termoizolacyjne (pianki)

Nazwy handlowe (PUR): Desmopan, Urepan, Volkullan – Bayer (RFN)

Elastollan – BASF (RFN)

W Polsce większości systemów PUR producentami są:- Zakł. Chem. ORGANIKA-ZACHEM w Bydgoszczy

- Zakł. Chem. ROKITA-S.A. w Brzegu Dolmym

56

Poliuretany (PUR)Zastosowanie

W przemyśle obuwnicznym - obuwie sportowe, podeszwy

W przemyśle meblowym – w formie tworzyw piankowych,

elastycznych i sztywnych

57

Poliuretany (PUR) - elastomerZastosowanie

W przemyśle maszynowym: łożyska ślizgowe, koła zębate,

rolki przenośników, pokrycia sit wibracyjnych do rozdziału

minerałów (przeciw zużywaniu ściernemu),


58

Poli(chlorek winylu) miękki , PVC– zawierający 40% do 70% plastyfikatora

Zastosowanie• węże do wody i chemikaliów,

• izolacja przewodów elektrycznych,

• uszczelki okien, profile w budownictwie,

• piłki, zabawki, nadmuchiwane hale, namioty

cieplarniane,

• płaszcze przeciwdeszczowe

KOMPOZYTY NA OSNOWIE POLIMERÓW - wiwo.cba.plwiwo.cba.pl/download/kompozyty/Kompozyty_w2.pdf ·...

Documents

Transcript of KOMPOZYTY NA OSNOWIE POLIMERÓW - wiwo.cba.plwiwo.cba.pl/download/kompozyty/Kompozyty_w2.pdf ·...