H7: Polymeren
Hoofdzakelijk thermoplastische polymeren
- Onderverdeeld in amorfe en semikristallijne polymeren
o Amorf: polymeerketens NIET geordend, willekeurig door elkaar
o Semikristallijn: fractie met wel geordende kristallijne structuren
o In vloeibare toestand: ALLES amorf
1)Faseovergangen in thermoplastische polymeren
1.1) Amorfe fase
Belangrijke temperaturen: definities
Bij verwarming ve amorf polymeer en startend bij voldoende lage T
- Voldoende lage T: glastoestand (kenmerken van glas: hard, stijf en bros)
Weinig bewegingsvrijheid in keten
- Verder verwarmen: glastransitietemperatuur Tg
Van glastoestand naar zachter rubbertoestand
Rotaties van zijgroepen omheen bindingen en glijbewegingen mogelijk
Verhoogde flexibiliteit en elastisch gedrag doordat ketens nog niet tov elkaar
kunne bewegen
- Verder verwarmen: viskeuze, vloeibare toestand bij Tv
Ketens niet meer verstrengeld en bewegen vrij tov elkaar
Elasiticiteitsmodulus = maat voor stijfheid sterk dalende E-modulus bij hogere T
Bewegingsvrijheid neemt toe met toenemende T meer volume ingenomen.
Belangrijke temperaturen: invloeden
Tg wordt bepaald door de ketenmobiliteit van het polymeer in amorfe fase, afhankelijk van:
Flexibiliteit vd polymeerketen
Aantrekking tgv secundaire interacties tussen de ketens
- Flexibiliteit keten wordt bepaald door inherente stijfheid vd hoofdketen en aanwezigheid van
zijgroepen
o Toenemende stijfheid hoofketen
Bv aanwezigheid benzeenringen
o Soort en aantal zijgroepen
Zijgroepen beperken flexibiliteit vd hoofdketen
Kunnen Tg verhogen
o Invloed interacties tussen ketenmoleculen
Hoe sterker interacties, hoe groter onderlinge hinder en daling van
beschikbaar vrij volume
Weekgemaakt PVC: extra weekmakers (=additieven) toegevoegd tussen PVC-ketens ketens uit
elkaar geduwd sterke toename in interne vrije volume meer ketenmobiliteit en dus daling T g
Heeft typisch een Tg onder de kamerT
Hoe groter de ketenlengte, hoe langer het rubbergebied, hoe hoger T v.
, - Hogere ketenlengte stijgen van aantal verstrengelingen verstrengelingen hinderen de
vloei en zorgen voor stijging Tv.
- Bij rubbers: vloei volledig onderdrukt door vulkaniseren met beperkt aantal dwarsbruggen
(=crosslinks). Deze permanente dwarsbruggen verbinden individuele ketens
Thermoharder: Mate van vernetting zo groot dat er geen beweging mogelijk is in polymeernetwerk.
o Tg bevindt zich boven degradatietemperatuur vd thermoharder
Modulus zal dus constant blijven tot degradatie optreedt door te hoge T
Curve valt stijl terug naar 0
1.2) Kristallijne fase
Belangrijke temperaturen: definities
Saemikristallijne polymeren hebben naast amorfe fase, ook kristallijne fase!
Gevormd door regelmatige ordening van polymeerketens in een kristalrooster.
o Kristallijne fase zal smelten bij smelttemperatuur Tm.
‘Smelten/stollen’ gebeurt enkel bij kristallijne stoffen
o Meestal ligt Tv (amorfe fase) onder Tm (kristallijne fase) polymeer gaat bij
smelten direct in viskeuze vloeistoffase over
o Bij hoogmoleculaire stoffen Tv boven Tm na smelten deel van rubbergebied
behouden
Belangrijke temperaturen: invloeden
Factoren die Tg bepalen (ketenstijfheid en intermoleculaire interacties) bepalen ook Tm
- Aanwezigheid grotere zijgroepen = stijging in Tm
2)Mechanische eigenschappen: trek-rek
2.1) Trek-rekcurves bij polymeren
Mechanische eigenschappen polymeren beproefd door trekproef:
- Volledig bros
o Vervormt eerst elastisch voor breuk optreedt
o Thermoharders: hoge vernetting verhindert plastische vervorming
- Ductiel
o Thermoplasten: initiële vervorming is elastisch en omkeerbaar, gevolgd door
insnoering en breuk
- Elastomeer
o Overwegend elastische trek-rekcurve met breuk bij een heel hoge rek en lage
breukspanning
o Rubbers en thermoplasten thermoplastische elastomeren
Proportionaliteitsgrens σ p = overgang tussen proportionele en niet-proportionele rek.
Vaak: σ p=σ y, maar ductiele polymeren vallen ze niet samen: er treedt deelrek op die niet
proportioneel (lineair verloop) is, maar wel nog elastisch.
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur bjarnecorryn. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €2,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.