|
|
|
Caracterizarea materialelor polimerice
Caracterizare generala
Materialele polimerice sunt una din clasele importante de materiale artificiale, alaturi
de materialele metalice, materialele compozite si materialele ceramice.
Sub denumirea generica de materiale polimerice sunt indicate materiale
artificiale de sinteza, de obicei de natura organica si constituite, in general,
dintr-o structura macromoleculara, la care se adauga alte ingrediente.
Materialele polimerice au ca principal component polimerii sau macromoleculele,
carora li se adauga diferiti alti constituenti precum: plastifianti; aditivi pentru
cresterea rezistentei la uzura; absorbanti de ultraviolete si stabilizatori la lumina;
antioxidanti; stabilizatori la caldura; substante ignifuge; lubrefianti; agenti antistatici;
agenti antimicrobieni si fungistatici; agenti de expandare; odoranti; coloranti;
materiale de umplutura speciale.
Polimerul este o substanta obtinuta prin polimerizarea mai multor molecule
organice, de acelasi tip sau de tipuri diferite, numite monomer
Exista macromolecule naturale (celuloza, amidonul, albumina) si
macromolecule derivate direct din substante naturale (celuloidul, ebonita).
Polimerii artificiali sunt de natura organica (ce contin carbon, hidrogen si alte
elemente chimice) si anorganica (ce contin siliciu, oxigen si alte elemente chimice).
Monomerul (merul) este un compus organic cu greutate moleculara mica si
cu compozitie simpla, continand in molecula sa o anumita nesaturare. Aceasta
nesaturare il face capabil sa realizeze legaturi chimice cu monomeri de acelasi tip sau
de alte tipuri. Astfel se formeaza lanturi polimerice sau macromolecule prin reactia
de polimerizare O macromolecula contine, in mod obisnuit, sute pana la mii de
unitati monomerice.
Unitatea monomerica este gruparea elementara a unui polimer, respectiv un
monomer cu legatura dubla covalenta desfacuta.
Numarul de unitati monomerice ai unei macromolecule determina gradul de
polimerizare. In practica, gradul de polimerizare este folosit mai rar, preferandu-se
notiunea de greutate moleculara. Greutatea moleculara a unui polimer este produsul
dintre greutatea moleculara a unitatii monomeric si gradul de polimerizare. Nu toate
lanturile polimerice din masa unui polimer au aceeasi lungime (grad de
polimerizare). Aceasta variatie in lungime influenteaza proprietatile polimerului si de
aceea variatia lungimii este analizata statistic.
Realizarea unui polimer artificial se efectueaza in doua etape: obtinerea
monomerului (monomerilor) si obtinerea polimerului prin polimerizare.
Materialul de baza pentru obtinerea monomerilor organici este petrolul. Acesta
se distileaza si se obtin benzina usoara, uleiuri, gaz, pacura si bitum. Din benzina
usoara, printr-un procedeu numit cracare, se realizeaza monomerii. O tehnologie
alternativa se bazeaza pe utilizarea gazului natural ca materie prima.
Materialele polimerice cuprind doua subclase mari de materiale (figura 1):
materiale plastice;
elastomeri.
Notiunea de materiale plastice este o denumire generica a materialelor
artificiale de sinteza , de obicei de natura organica , constituite in principal
dintr-o structura macromoleculara la care se adauga diferite ingrediente
precum plastifianti, coloranti, stabilizatori , etc.
Masa plastica este un produs sintetic obtinut prin polimerizare, rezistent la
agenti chimici obisnuiti, unele avand rezistivitate electrica mare si putand fi
prelucrate usor. Masa plastica este un termen generic care astazi se foloseste mai rar.
Materialele plastice, la temperatura ambianta, sunt dure, putin elastice si cu o
plasticitate extrem de redusa. La temperaturi ridicate devin lichide vascoelastice, care
pot fi prelucrate cu usurinta. Temperaturile la care se prelucreaza materialele plastice
sunt mult inferioare temperaturilor de prelucrare ale altor clase de materiale. Accepta
pigmenti, ceea ce permite obtinerea unui sortiment coloristic amplu, iar unele
prezinta un grad de transparenta ridicat.
Elastomerii sunt materiale polimerice capabile de mari deformatii. Aceste
deformari sunt suportate o perioada relativ limitata. Elastomerii accepta o serie
de aditivi, inclusiv pigmenti. Pot fi utilizati si ranforsati cu fibre polimerice, de
sticla, aramidice, metalice
Materialele plastice prezinta anumite particularitati de structura, de compozitie
si proprietati fizico-mecanice, fiind de tip materie prima, semifabricat, din care sau
cu ajutorul caruia se obtin produse finale .
