Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Polimer kémia és -fizika l Bevezetés l Gyökös polimerizáció l Ionos polimerizáció l Sztereospecifikus polime- rizáció l Kopolimerizáció l Lépcsős polimerizáció.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Polimer kémia és -fizika l Bevezetés l Gyökös polimerizáció l Ionos polimerizáció l Sztereospecifikus polime- rizáció l Kopolimerizáció l Lépcsős polimerizáció."— Előadás másolata:

1 Polimer kémia és -fizika l Bevezetés l Gyökös polimerizáció l Ionos polimerizáció l Sztereospecifikus polime- rizáció l Kopolimerizáció l Lépcsős polimerizáció – lineáris polimerek – térhálósodás l Entrópiarugalmas deformá- ció l Oldás l Halmaz, fázis, fizikai állapot l Reológia l Kényszerelasztikus defor- máció l Törés l Kristályos polimerek l Társított rendszerek

2 Polimerizáció l Típusai – láncpolimerizáció – lépcsős polimerizáció l Láncpolimerizációs mód- szerek – gyökös – anionos – kationos – sztereoszelektív l Monomerek szerkezete – vinil – vinilidén R1 és R2: hidrogén, halogén, alkil, alkenil, aril, – pl. metil, fenil ciano, vinil A polimerizációs eljárás meghatározza a polimer jellemzőit és stabilitását.

3 Gyökös polimerizáció A polimerizáció aktív centruma szabad gyök és elemi lépéseiben is gyökök vesznek részt. Elemi lépések 1. Iniciálás: a növekedésre képes aktív centrum kialakítása Iniciálási reakciók — peroxidok bomlása

4 Gyökös polimerizáció azovegyületek bomlása redox iniciálás 2. Láncnövekedés: gyors monomer addíció

5 Gyökös polimerizáció 3. Lánzáródás: a láncnövekedés megállása, a kinetikai lánc lezáródása – két makrogyök kölcsönhatásával – egy makrogyök és egy iniciátor gyök reakciójával – reakció valamilyen más aktív molekulával – szennyeződések (pl. oxigén) hatására A láncvégek reakciója lehet rekombináció diszproporcionálódás

6 Kationos polimerizáció Ionos polimerizáció Kationos polimerizáció Katalizátor: Lewis sav, pl. BF 3, AlCl 3, TiCl 4, SnCl 4 Kokatalizátor: nukleofil anyagok, pl. víz Láncindítás: Láncnövekedés – fontos az aktív centrum ionjainak kapcsolata szennyeződés Záródás: láncátadás, szennyeződés Telekelikus polimerek, élő polimerizáció

7 Anionos polimerizáció Ionos polimerizáció Anionos polimerizáció l Tényezők: – oldószer polaritása – ellenion jellege – ellenion erőssége – rezonancia stabilitás – sztérikus hatások l Szennyeződések l Hőmérséklet l Élő polimerizáció

8 Sztereoizomeria Sztereospecifikus polimerizáció Sztereoizomeria 1. Izotaktikus 2. Szündiotaktikus 3. Ataktikus rendezettség - fázisszerkezet - tulajdonságok

9 Mechanizmus Sztereospecifikus polimerizáció Mechanizmus

10 Kopolimer összetétele, szabályozás Kopolimerizáció Kopolimer összetétele, szabályozás 1. Ideális polimerizáció, r 1 = r 2 = 1 2. Majdnem ideális, r 1 r 2 = 1, de r 1  r 2 3. Alternáló, 0 < r 1 r 2 < 1 4. Reális – azeotróp l azeotróp l kis konverzió l monomer pótlás

11 Lépcsős polimerizáció l Lépcsős polimerizáció típusai – polikondenzáció – PA, PET, PC – poliaddíció - PU l Polikondenzációs reakciók típusai – homo-polikondenzáció – hetero-polikondenzáció

12 Lépcsős polimerizáció Lefutás x n = 1 p = 0 x n = 1,3 p = 0,25 x n = 2 p = 0.50 x n = 4 p = 0.75 Lépcsős növekedés, gyakorlatban alkalmazható polimer előállítása csak nagy konverzióval lehetséges Lépcsős növekedés, gyakorlatban alkalmazható polimer előállítása csak nagy konverzióval lehetséges.

13 Lépcsős polimerizáció Jellemzők l Konverzió, polimerizációs fok Carothers egyenlet Konverzió Polfok (%) x n l PA móltömeg: l x n = 106 – 116 l p > 99 %

14 Lépcsős polimerizáció Összehasonlítás

15 Térhálósodás Feltételek, jellemzők l Feltétel – bifunkció  lineáris – többfunkció  térhálós l Komponensek – gél: oldhatatlan – sol: oldható l Átlagos funkcionalitás l Konverzió és x n f av p (%) x n ,

16 Térhálósodás Gélesedés; gyakorlati szempontok l Gélesedés l Feldolgozás l Alkalmazás – bakelit, aminoplaszt – poliészter – epoxi gyanta – poliuretán

17 Entrópiarugalmas deformáció Feszültség és deformáció A megközelítés 30 % deformációig érvényes.

18 Polimer oldatok Elegyíthetőség l Feltétel l Entrópiaváltozás  kismólsúlyú anyagok

19 Halmaz, fázis, fizikai állapot szilárd l Halmazállapot: gáz, folyadék, szilárd l Fázisállapot: kristályos, amorf – rendezettség l Fizikai állapot – ömledék – nagyrugalmas – üveges

20 Halmaz, fázis, fizikai állapot Termomechanikai görbe Amorf polimer  jellemző hőmérséklet: T g

21 Halmaz, fázis, fizikai állapot Termomechanikai görbe Kristályos polimer  jellemző hőmérséklet: T m

22 Folyás, viszkozitás Jellemzők l helyváltoztatás orientáció l konformációváltozás, orientáció fizikai térháló l szerkezeti hatások, fizikai térhálóidőfüggésnyírásfüggés

23 nyírás Folyás, viszkozitás Meghatározó tényezők  nyírás

24 Folyás, viszkozitás Folyási anomáliák; mérés l Folyási anomáliák  reológiai duzzadás  rugalmas turbulencia l Reológiai jellemzők mérése  kapilláris viszkoziméterek  rotációs viszkoziméterek  plasztográf kapilláris polimer reológiai duzzadás ömledéktörés

25 Elasztikus deformáció Fenomenológiai modellek l Burgers modell l Állandó feszültség l A polimerek deformáci- ójának összes jellegze- tességét mutatja l A polimerek deformáci- ójának összes jellegze- tességét mutatja. l Relaxációs idők l Általánosított modellek l Formai leírás E1E1 E2E2 11 22

26 Üveges és kristályos anyagok Kényszerelasztikus deformáció Konformációváltozás

27 Törés, ütésállóság Hibahely; szabványos módszerek l Hibahely l Feszültségkoncentráció l Modellezés: bemetszés l Szabványos módszerek l Méretfüggő értékek a B D L Izod Charpy

28 Törés, ütésállóság Törési típusok Különböző mértékű plasztikus deformáció

29 Kristályos polimerek Szerkezeti elemek l Elemi cella: a legkisebb szabá- lyos egység. l Lamella: jellemző a vastagsága. l Szferolit: mérete változik a góc- képzés hatására. l Kristályosság: befolyásolja a merevséget. A polimer tulajdonságait a kristályszerkezet határozza meg. termék szferolit lamella krisztallit elemi cella

30 Kristályos polimerek Szferolit Lamellák gömb alakú halmaza; PP  módosulata.

31 Kristályos polimerek Szferolit Lamellák a szferolitban, orientáció, vastagság, tulajdonságok.

32 Kristályos polimerek Szerkezet és tulajdonságok Kötőmolekulák száma arányos a lamellavastagsággal.

33 Kristályos polimerek Orientáció Nagy szilárdság és merevség az orientáció irányában.

34 Társított rendszerek Előny: különleges tulajdonságok

35 Szálerősítésű kompozitok Tipikus alkalmazások

36


Letölteni ppt "Polimer kémia és -fizika l Bevezetés l Gyökös polimerizáció l Ionos polimerizáció l Sztereospecifikus polime- rizáció l Kopolimerizáció l Lépcsős polimerizáció."

Hasonló előadás


Google Hirdetések