D4: Kunststoffen Algemeen

1. D4: Kunststoffen Algemeen A. Brok Versie: Vrijdag 27 augustus 1999 File: ScD4def.PPT

2. D4000 Menu Kunststoffen Inleiding Wat is een kunststof? Polymerisatie Soorten kunststoffen Structuren Samenvatting

3. D4100 Inleiding 1 Overal om je heen: Kunststoffen • Huishouden • Industrie • Landbouw • Kleding • Gezondheidszorg • Transport • …………….. • ……………...

4. D4110 Inleiding 2 Toepassing kunststoffen in een auto • 1983: 75% metaal, 25% kunststof • 2000: 60% metaal, 40% kunststof • De auto bestaat uit ca. 5000 onderdelen. • Ca. 1700 onderdelen zijn tegenwoordig van kunststof.

5. D4120 Inleiding 3

6. H H C C H H H H H H H H H H C C C C C C C C H H H H H H H H D4200 Wat is een kunststof? 1 Kunststoffen zijn Polymeren Polymeren bestaan uit een keten van Monomeren (moleculen) Monomeer Etheen Polymeer Poly-Etheen

7. Komen voor in plantaardige en dierlijke weefsels Eiwitten, Vetten, Koolhydraten Worden kunstmatig uit aardolie gemaakt Polyetheen (PE) Polyvinylchloride (PVC) Polyamide (PA) Polycarbonaat (PC) Styreen-butadieen (SB) Siliconen (SI) …………………….. D4210 Wat is een Kunststof? 2 Natuurlijke Polymeren Synthetische Polymeren

8. D4300 Polymerisatie 1 Polymerisatie Additiepolymerisatie Condensatiepolymerisatie

9. Additiepolymerisatie Polymeer ontstaat door toevoeging (additie) van monomeren. Hierbij altijd dubbele binding tussen C-atomen. Er komen geen reactieproducten vrij. H H H H H H H H C C C C C C C C H H H H H H H H D4310 Polymerisatie 2

10. Condensatiepolymerisatie Polymeer ontstaat door de chemische reactie, condensatie. Geen reactie tussen dubbele binding C-atomen, maar door verschillende reactiegroepen binnen monomeer Er komt water of waterchloride vrij O O C C O O C C O H H O O H H D4320 Polymerisatie 3 waterdamp polymeer + = +

11. D4400 Soorten Kunststoffen 1 PA PF PE EP ABS …. PC UF ….. Kunststoffen! PUR PETP PVB PMMA PS PTFE PP POM

12. D4410 Soorten Kunststoffen 2 Kunststoffen Thermoplasten Elastomeren Thermoharders

13. D4420 Soorten Kunststoffen 3 Eigenschappen Thermoplasten • Lange, onvertakte polymeerketens, die langs elkaar kunnen schuiven • Plastische vervormbaarheid is te danken aan deze bewegingsvrijheid • Bij verwarming wordt vervormingsmogelijkheid groter (binding tussen macromoleculen wordt zwakker)

14. D4430 Soorten Kunststoffen 4 Toepassingen Thermoplasten • Polyetheen (PE) speelgoed, kratten, huishoudelijke art. • Polypropeen (PP) tuinmeubelen, yoghurtbekers, kratten • Polystyreen (PS) modeltreinen, cassettedoosjes • Polyvinylchloride (PVC) afvoerbuizen, creditcards, infuuszakken • Polyacrylaat (PA) contactlenzen • Polyetheentereftalaat (PET) frisdrankflessen • Polyamide (PA) tandwielen, kleding

15. D4440 Soorten Kunststoffen 5 Eigenschappen Elastomeren • Lange, onvertakte macromoleculen, die langs elkaar kunnen schuiven (vergelijk dit met pan spaghetti) • Door vulkaniseren worden zwavelbruggen tussen macromoleculen gevormd (er ontstaat een netwerk) • Door zwavelbruggen in het netwerk is de stof elastisch macromolecule zwavelbrug

16. D4450 Soorten Kunststoffen 6 Toepassingen Elastomeren • Siliconen (SI) voegspecie, impregneermiddel, siliconenkit • Nitrylbutadieenrubber (NBR) autobanden, afdichtingen • Natuurrubber (NR) chirurgenhandschoenen, condooms • Isopreenrubber (IR) handschoenen, spenen, afdichtingen • Butylrubber (II) gasslangen, binnenbanden, trillingsdempers • Polyurethaanrubbers (PUR) • vloeibaar: voegenkit, lijm, verf, lakken • vast: oliekeerringen, drijfriemen, afdichtingen, kabelmantels, tankbekledingen, matrassen.

17. D4460 Soorten Kunststoffen 7 Eigenschappen Thermoharders • Lange, vertakte macromoleculen met onderlinge dwarsverbindingen • In het netwerk kunnen de polymeren niet langs elkaar schuiven • Op hoge temperatuur breken de bindingen (ontleding) Hierna is opnieuw smelten niet meer mogelijk macromolecule dwarsverbinding

18. D4470 Soorten Kunststoffen 8 Toepassingen Thermoharders • Epoxyharsen (EP) lijmen, tennisrackets, vliegtuigen • Fenolharsen (PF) stopcontacten, schakelaars, tandwielen • Polyesterharsen (UP) zeilboten, surfplanken, silo’s • Ureumformaldehyde (UF) keukenmachines • Melamineformaldehyde (MF) plaatmateriaal (Formica)

19. D4500 Structuren 1 Amorf • macromoleculen liggen kris kras door elkaar heen en kunnen gemakkelijk bewegen • amorfe kunststoffen zijn transparant Kristallijn • macromoleculen liggen dicht opeen gepakt en lopen plaatselijk evenwijdig aan elkaar • kristallijne kunststoffen zijn sterk, hebben een grote rek en zijn half transparant

20. D4510 Structuren 2 Functie: Temperatuur - Glijdingsmodulus bij amorfe thermoplasten glasfase rubberfase vloeibaar Amorf Stijfheid (G) Temperatuur °C

21. D4520 Structuren 3 Functie: Temperatuur - Glijdingsmodulus bij (deel)kristallijne thermoplasten glasfase rubberfase vloeibaar Kristallijn Stijfheid (G) Deel-kristallijn Temperatuur °C

22. D4600 Samenvatting Samenvatting • Toepassingen noemen • Ontwikkeling kunststofgebruik auto toelichten • Polymeren, polymerisatieprocessen verklaren • Eigenschappen / toepassingen van Thermoplasten, Elastomeren en Thermoharders noemen • Amorfe en kristallijne structuren toelichten

23. EINDE