POLYMEREN

of : of :

“Kunststoffen” … “Plastics” ...

Polymeren



Wat / Naam ?

 Gr.:

poly

(veel) +

meras

(delen)  = “stoffen die bestaan uit lange ketens van zich herhalende groepen ” (

monomeren

) Je kunt ook verschillende monomeren koppelen:

copolymeer

Polymeren hebben een hoog smeltpunt en zijn dus vast bij kamertemperatuur

Indeling van Polymeren

Onderverdeling van polymeren kan op een aantal manieren plaats vinden: 1) Natuurlijk of synthetisch 2) Thermoharder of thermoplast 3) Lineair, vertakt of dwarsverbindingen

3

Polymeren: natuurlijk of synthetisch

Natuurlijk : Wol, leer, natuurrubber, eiwitten en koolhydraten Synthetisch “kunststoffen” : PVC, Polyetheen (PE), rubber, Polystyreen (piepschuim), Polyester, Polyamiden (Nylon) 4

Thermoplast  Kunststoffen die zacht of vloeibaar worden bij verwarming.

 Lineair of vertakt  Thermoplast: H- bruggen Van der Waals 

Voorbeelden

:  Polyetheen (PE), polyvinylchloride (PVC) 5

Polymeren: thermoplast (lineair of vertakt)

6

Toepassing thermoplasten: PET-flessen maken

Verwekingspunt  De temperatuur waarbij een polymeer zacht wordt.

8

Thermoharder  Kunststoffen die niet zacht worden bij verwarming (aanrechtblad).

 Alle polymeermoleculen zijn onderling met elkaar verbonden via atoombindingen.

Cross-linking structuur

9

‘vernet’



Polymeren: thermoharder

10

© Prof. W. Bogaerts, 2000

5. Eigenschappen van kunststoffen

3. Elastomeren moleculen zijn ‘vernet’ maar toch nog grote mazen waardoor elastisch!

(nemen oorspronkelijke vorm aan als kracht wegvalt)

Elastomeren

 Lange ketens, met enkele cross-links tussen ketens 

Eigenschappen

:  Naarmate cross-link dichtheid toeneemt stijgen sterkte en stijfheid, 

Voorbeelden

:  Natuurrubber (poly-isopreen), Siliconen

‘S’ cross-linking bij Natuurrubber

Polymeren: Lineair, vertakt of vernet

14

Bereiding van kunststoffen

polymerisatie: polyaddititie

Polyadditie :

Initiator: Peroxide Nodig: UV- licht R- O- O- R, de binding tussen O- O breekt open: er ontstaan nu

radicalen:

 Voorbeeld :

poly-etheen

Notatie van een Polyethyleen-molecuul

Polymerisatie van etheen CH 2 =CH 2 + CH 2 =CH 2



˜ CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 ˜ Polyetheen

n C 2 H 4  (C 2 H 4 ) n

POLYPROPEEN  http://h2.chemieoveral.epn.nl/ n n

PVC 20

Polycondensatie

 Er wordt dan bij elke koppeling water of een ander klein molecuul afgesplitst.

 Koppelen van een dizuur of diamine.

Aminozuur

POLYPEPTIDE (eiwit)

Peptidebinding ˜

 Bij het koppelen van twee dezelfde aminozuren: Amidebinding en polyamide © Prof. W. Bogaerts, 2000

POLYESTER

 Ontstaat er een esterbinding – COOC

1. Natuurlijke polymeren

PET = polyethyleentereftalaat

Geef de structuurformule van onderstaande polymeren van: (gebruik drie monomeereenheden)  2- penteen  Ethaan-1,2-diol en ethaandizuur  Ethaan-1,2-diamine en propaandizuur

Toevoegingen

Weekmaker  Maakt kunststoffen soepeler, door zich tussen de ketens te voegen.

 De afstand tussen de moleculen wordt dan groter en de samenhang kleiner.

30

Blaasmiddel  Vluchtige stof die tijdens de vorming van een kunststof verdampt. Dit vormt dan bellen en kunststoffen met een zeer kleine dichtheid.

 Voorbeeld: piepschuim.

31

Kleurstoffen  Vermengen zich met de moleculen van de kunststof.

 Voordeel: kleur slijt er niet af.

32

FABRICAGE TECHNIEKEN

© Prof. W. Bogaerts, 2000

Spuitgieten

34

Composieten



Composiet

Twee of meer materialen gecombineerd tot een nieuw materiaal met andere eigenschappen dan de afzonderlijke componenten   Natuurlijke composieten : hout Kunstmatige composieten : triplex, multiplex