Samenvatting van laatste hoofdstuk in boek/cursus polymere (verwerking) van Filip du Prez Ugent. Ook samenvatting van H3: karakteristieken & eigenschappen polymeren beschikbaar.
POLYMEER DEEL IV:
VERWERKING & RECYCLAGE VAN POLYMEREN
1. Verwerking van polymeermaterialen: inleiding tot processen
Meestal bevatten polymeren additieven (kleurstoffen, weekmakers, stabilisatoren,…) → deze
moeten goed gemengd worden via
- Wals (2 draaiende rollen, verwarmd)
- Banbury menger
- Dubbelschroef extruder
Vaak gebruik van masterbatches = hoog-geconcentreerde mengsels van polymeren en additief die in
korrelvorm aangemaakt worden & die goed homogeen gemengd kunnen worden met zuiver
polymeer (opl voor probleem dat additief vaak andere vorm heeft dan polymeer zelf)
Meeste polymeren korrelvormig → vormgevingsproces
(1) plastisch maken
verwarmen nodig om voldoende vloeibaar (viscositeit moet laag genoeg zijn) te maken
→ amorf: tot boven glas-rubber overgang
→ kristallijn: tot boven smeltpunt
polymeren: laag warmtegeleidingsvermogen dus warmtetransport gaat traag
ontbinding van het polymeer vermijden (te hoge T) → deel van de benodigde warmte word
geleverd door inwendige wrijving tijdens transport van de deels plastisch geworden massa
via extra weerstanden die omzetting van mech E in Q via viscositeit bevorderen → snelle T
sprong realiseren → minimum gevaar op ontbinding
(2) transporteren van plastische massa
smeltviscositeit bepalend voor doorstroomsnelheid, opbrengst machine, Tstijging,..
viscositeit ↓ bij toenemende afschuifsnelheden (shear): kleine drukverhoging zorgt
vergroting doorgestroomde massa
(3) vormgeving
elasticiteit van de smelt → “melt fracture”
→ hoge doorstroomsnelheden ⇒ sterkte rubberelastische effecten ⇒ elastische terugvering
⇒ verkorting + verdikking vloeistofstroom bij verlagen uitstroomopening ⇒ elastische
deformaties kunnen plaatselijke breuk veroorzaken
(4) fixatie van de vorm
→ thermoplasten: afkoelen tot beneden glaspunt
→ kristallijne polymeren: afkoelen tot beneden smeltpunt
afkoelsnelheid bepaald kwaliteit + eig. eindproduct, smelt bereikt eindvorm in geörienteerde
of elastisch vervormde toestand
(a) langzame afkoeling: moleculaire oriëntaties relaxeren voor bereiken verstarringspunt
afkoelingstijd << relaxatietijd + slechte warmtegeleidbaarheid: oriëntatietoestand ingevroren
bij dunne voorwerpen/ buitenste laag
oriëntaties zorgen voor slechte vormstabiliteit bij hogere T + mechanische eigenschappen
anisotroop (slecht voor slagsterkte, soms voordelig gebruikt in vezels & folies)
1
, (b) voor kristallijne polymeren: snel afkoelen zorgt voor lagere kristalliniteit & fijnere
kristalstructuur → product minder stijf & broos + beter transparant
(5) Vulkanisatie (enkel voor rubbers)
• Om nodige vormstabiliteit te verkrijgen
• Verhit om vernettingsreactie te doen verlopen zodat uiteindelijke vorm blijvend is (en niet
zoals bij thermoplasten teniet kan worden gedaan door opnieuw verhitten)
Persen (compression moulding) [discontinu]
• Poeder/korrelvormig materiaal in
matrijs gebruikt
• Alle vormingsonderdelen simultaan
(geen transport nodig)
• Voor thermoharders & vulkanisatie
van rubbers
Spuitgieten (injection molding, RIM) [discontinu]
Polymeerkorrels via toevoertrechter in
verwarmde buis gebracht waarin plunjer
of Archimedes schroef zit die het
gesmolten polymeer (via hoge T) in de
matrijs spuit → hoge drukken vereist
(door hoge viscositeit)
• Discontinue techniek: 1 per 1 je
vormstuk maken
• Thermoplast = koude matrijs → fixatie
via afkoelen
• Thermoharders warme matrijs → fixatie via vernettingsreactie
• 2 types: plunjer of schroefmachine
Extrusie [continu]
• Polymeerkorrels via vultrechter in
warme extruder gebracht
• Warmte + hoge afschuifkrachten
zorgen voor smelten polymeer
• Archimedes schroef zorgt voor
continue persing van vloeibare
polymeer door spuitmond
(koeling gefixeerd hierna)
• L/D verhouding (lengte schroef/diameter schroef) belangrijke parameter voor extruder (10 - 30)
• Enkele of dubbele schroef → bepaalt hoe snel massa vooruitgaat & gesmolten wordt
Transportzone - compressiezone - pompzone
2
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 hannahmeuleman. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €2,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
