pobieranie: Identyfikacja tworzyw sztucznych
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
Laboratorium przetwórstwa tworzyw sztucznych
Temat: Identyfikacja tworzyw sztucznych
Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek,
charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się
w nich ugrupowań atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku
rodzajów. Makrocząsteczki składają się z bardzo wielkiej liczby
monomerów tj. małocząsteczkowych związków chemicznych. Liczba
ośrodków reaktywnych określa funkcyjność monomeru i ma bezpośredni
wpływ na budowę makrocząsteczki.
- polimeryzacja - jest polireakcją łańcuchową, zachodzącą dzięki
obecności wiązań nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwałego
pierścienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez
przegrupowania atomów.
- polikondensacja - polega na stopniowej kondesacji monomerów i
zachodzi z wydzieleniem produktów ubocznych.
- poliaddycja - jest polireakcją stopniową podobnie jak
polikondensacja, ale bez wydzielania produktów ubocznych.
Identyfikacje tworzyw można przeprowadzać między innymi na podstawie:
wyglądu zewnętrznego i postaci wyrobu
dźwięku wydawanego przy uderzaniu o inny przedmiot
zachowania się w płomieniu, zapachu dymu
masy wyrobu
Oględziny:
Sprawdzamy czy tworzywo jest przezroczyste, prześwietlające,
bezbarwne. Tworzywa przezroczyste należą do grupy tworzyw
bezpostaciowych (termoplasty, duroplasty ). Duroplasty cechuje
przestrzennie usieciowana budowa, w związku z tym wyróżniają się
dobrą sztywnością, nierozpuszczalnością i nietopliwością.
Termoplasty zbudowane są z makrocząsteczek liniowych rzadziej
rozgałęzionych, dzięki czemu są odwracalnie plastyczne w
podwyższonych temperaturach, a twarde w temperaturze otoczenia. Biel
tworzyw sztuczny wynika z rozdrobnienia struktury. Tworzywo może być
barwne, barwne przezroczyste, barwne prześwietlające i
nieprześwitujące. Barwę tworzywa otrzymujemy przez dodanie pigmentu
lub barwnika.
Charakterystyczne składniki poszczególnych grup tworzyw:
Aminoplasty – tworzywa o jasnych barwach.
Fenoplasty – tworzywa o brązowej barwie.
Folie nieprzezroczyste – polietylen, poliamid, polipropylen.
Folie przezroczyste – tworzywa celulozowe np. octan celulozy;
polichlorek winylu, poliwęglany.
Włókna (nici, tkaniny) – poliamidy, poliestry termoplastyczne,
polipropylen.
Profile miękkie – zmiękczony pvc, polietylen, polipropylen.
Laminaty – na bazie włókien organicznych i szklanych.
Kity:
elastyczne – zmiękczony pvc, poliestry, poliuretany, silikony
twarde – żywice.
Płyty i elementy wykonane z płyt:
przezroczyste – szkło organiczne, octan celulozy, poliwęglany, pvc.
nieprzezroczyste – żywice, laminaty.
Tworzywa porowate – polistyren, poliuretany.
Lakiery – na bazie acetonu, bezwodnika ftalowego, żywice
termoutwardzalne.
Próby jakości:
- słuch - uderzamy tworzywem o tworzywo i słuchamy odgłosów
(odpowiedź tworzywa na uderzenie ). Tworzywa mogą wydawać dźwięk
głuchy, tłumiony, metaliczny. Twarde szkliste tworzywa wydają
odgłos metaliczny, dźwięczny. Polistyren np. daje dźwięk metaliczny
przy uderzeniu. Należy jednak pamiętać że dźwięk zależy od
kształtu przedmiotu. Im bardziej tworzywo jest elastyczne, tym bardziej
tłumi drgania.
- dotyk - każde tworzywo przy dotyku jest inne. Łatwo można wyczuć
teflon gdyż jest śliski. Polietyleny są w dotyku świecowate.
- zapach - zasadniczo tworzywa sztuczne są bez smakowe i bez zapachu.
Ale przy polikondensacji wytwarza się np. amoniak który z czasem
zanika w tworzywie.
Masa właściwa.
Masa właściwa Tworzywo sztuczne
<30 kg/m3 Materiały porowate np. gąbki, styropian
kg/m3 Polietylen, polipropylen, poliizobutylen, poliamidy,
polimetakrylan metylu, poliestry nienasycone, poliwęglany
1300 kg/m3 Octan celulozy, polichlorek winylu plastyfikowany, żywica
epoksydowa, polialkohol winylowy, polimetany
1400 kg/m3 Azotan celulozy, żywice fenolowe z napełniaczem
organicznym, polichlorek winylu twardy
1700 kg/m3 Żywice aminowe (aminoplasty z napełniaczami organicznymi
), polialdehydy, polichlorek winylu z napełniaczem naturalnym,
niektóre chlorokauczuki
2000 kg/m3 Tworzywa z napełniaczami nieorganicznymi (epoksydy i
poliestry wzmocnione włóknem szklanym ), polichlorek wineliedenu
> 2000 kg/m3 Teflon, tworzywa fluorowe (PTFE), politrójfluoroetylen
Rozkład termiczny:
Tworzywa rozkładają się chemicznie pod wpływem temperatury.
Zachowanie się tworzywa w płomieniu palnika:
Próbkę tworzywa umieszczamy w płomieniu i trzymamy chwilę.
Następnie wyjmujemy próbkę z płomienia i obserwujemy czy płonie
dalej czy gaśnie. Jeżeli pali się obserwujemy czy kopci, jeżeli w
płomieniu nie pali się to jest odporne na wysoką temperaturę (np.
fluorowce ). Jeżeli po wyjęciu z płomienia, paliło się i zgasło i
dymi, to badamy zapach. Tworzywa z chlorem, teflon dają zapach kwaśny,
tworzywa fenolowe dają gryzący dym o zapachu formaldehydu. Aromatyczne
zapachy dodawane do tworzyw dają zapach np. owocowy. Jeżeli płomień
po wyjęciu tworzywa nie zgasł to obserwujemy barwę tego płomienia.
Barwa niebieska (dużo wodoru, mało węgla ), barwa żółta z
zanikającymi niebieskimi krawędziami i czarny kopeć (dużo węgla w
postaci sadzy fruwającej w powietrzu ), barwa żółta (średnio węgla
). Chlor daje zielonkawe obrzeże płomienia (polichlorek winylu ).
Obserwujemy jak tworzywo zachowuje się w płomieniu, czy się topi, czy
kapią krople (krople zazwyczaj płoną ). Tworzywa mające wyższą
masę cząsteczkową będą skwierczeć, będą występowały na
powierzchni bąble, lecz nie będą kapać krople ( poliamid,
polimetakrylan metylu ).
Wnioski
z obserwacji Cechy
płomienia Zapach
dymu Wysunięte
wnioski Prawdopodobne
tworzywo
1 Przezroczyste, twarde,
bezpostaciowe Żółty, strzelający, iskrzący Typowy owocowy Plastomer
Polimetakrylan metylu
2 Biały, twardy, ciężki, śliski brak Ostry,
kwaśny Materiał przechodzi z białego w przezroczysty, miękki. Teflon
3 Brązowy, twardy, lekki. Żarzący się Ostry, nie przyjemny. Zawiera
napełnienie organiczne Laminat na
bazie żywicy
4 Biały, lekki, prześwitujący. żółty Palonej świecy Przechodzi w
stan gumowaty o kolorze białym, kapie Polietylen
5 Nieprzezroczysty czerwony, śliski. żółty Dym
kamforowy Tworzywo
celulozowe. Celuloid
6 Twarde, sztywne, nieprzezroczyste,postaciowe blady Palony róg Po
nagrzaniu możliwość wyciągania włókien, które zwijają się w
spiralę. Poliamid
7 Przezroczysty,
elastyczny żółty Kwaśny Poza płomieniem gaśnie,elastometr
bezpostaciowy Polichlorek winylu
8 Szary,
sztywny żółty Ostry Powstaje włókno szklane Żywica poliestrowa
Identyfikację tworzywa sztucznego na podstawie wyglądu zewnętrznego,
jak również zachowania się w płomieniu przeprowadzić jest bardzo
trudno. Powodem tego jest to, iż stosowanych obecnie tworzyw jest coraz
więcej, a ich własności są bardzo różne.
Podczas przeprowadzania doświadczenia identyfikowaliśmy tworzywa
biorąc pod uwagę oględziny zewnętrzne, dźwięk, zachowanie się
płomienia, zapach.
Dzięki tabelom wzorcowym mogliśmy określić zgrubnie rodzaj tworzywa
który identyfikowaliśmy, do dokładniejszego określenia tworzyw
należałoby przeprowadzić dokładniejsze próby: np. odporność na
działanie czynników chemicznych, określenie temperatury mięknięcia,
własności wytrzymałościowe, itp.
Sądzę jednak, iż z dużym prawdopodobieństwem określiliśmy rodzaje
badanych tworzyw.
Identyfikacja tworzyw sztucznych
Laboratorium przetwórstwa tworzyw sztucznych
Temat: Identyfikacja tworzyw sztucznych
Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek,
charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się
w nich ugrupowań atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku
rodzajów. Makrocząsteczki składają się z bardzo wielkiej liczby
monomerów tj. małocząsteczkowych związków chemicznych. Liczba
ośrodków reaktywnych określa funkcyjność monomeru i ma bezpośredni
wpływ na budowę makrocząsteczki.
- polimeryzacja - jest polireakcją łańcuchową, zachodzącą dzięki
obecności wiązań nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwałego
pierścienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez
przegrupowania atomów.
- polikondensacja - polega na stopniowej kondesacji monomerów i
zachodzi z wydzieleniem produktów ubocznych.
- poliaddycja - jest polireakcją stopniową podobnie jak
polikondensacja, ale bez wydzielania produktów ubocznych.
Identyfikacje tworzyw można przeprowadzać między innymi na podstawie:
wyglądu zewnętrznego i postaci wyrobu
dźwięku wydawanego przy uderzaniu o inny przedmiot
zachowania się w płomieniu, zapachu dymu
masy wyrobu
Oględziny:
Sprawdzamy czy tworzywo jest przezroczyste, prześwietlające,
bezbarwne. Tworzywa przezroczyste należą do grupy tworzyw
bezpostaciowych (termoplasty, duroplasty ). Duroplasty cechuje
przestrzennie usieciowana budowa, w związku z tym wyróżniają się
dobrą sztywnością, nierozpuszczalnością i nietopliwością.
Termoplasty zbudowane są z makrocząsteczek liniowych rzadziej
rozgałęzionych, dzięki czemu są odwracalnie plastyczne w
podwyższonych temperaturach, a twarde w temperaturze otoczenia. Biel
tworzyw sztuczny wynika z rozdrobnienia struktury. Tworzywo może być
barwne, barwne przezroczyste, barwne prześwietlające i
nieprześwitujące. Barwę tworzywa otrzymujemy przez dodanie pigmentu
lub barwnika.
Charakterystyczne składniki poszczególnych grup tworzyw:
Aminoplasty – tworzywa o jasnych barwach.
Fenoplasty – tworzywa o brązowej barwie.
Folie nieprzezroczyste – polietylen, poliamid, polipropylen.
Folie przezroczyste – tworzywa celulozowe np. octan celulozy;
polichlorek winylu, poliwęglany.
Włókna (nici, tkaniny) – poliamidy, poliestry termoplastyczne,
polipropylen.
Profile miękkie – zmiękczony pvc, polietylen, polipropylen.
Laminaty – na bazie włókien organicznych i szklanych.
Kity:
elastyczne – zmiękczony pvc, poliestry, poliuretany, silikony
twarde – żywice.
Płyty i elementy wykonane z płyt:
przezroczyste – szkło organiczne, octan celulozy, poliwęglany, pvc.
nieprzezroczyste – żywice, laminaty.
Tworzywa porowate – polistyren, poliuretany.
Lakiery – na bazie acetonu, bezwodnika ftalowego, żywice
termoutwardzalne.
Próby jakości:
- słuch - uderzamy tworzywem o tworzywo i słuchamy odgłosów
(odpowiedź tworzywa na uderzenie ). Tworzywa mogą wydawać dźwięk
głuchy, tłumiony, metaliczny. Twarde szkliste tworzywa wydają
odgłos metaliczny, dźwięczny. Polistyren np. daje dźwięk metaliczny
przy uderzeniu. Należy jednak pamiętać że dźwięk zależy od
kształtu przedmiotu. Im bardziej tworzywo jest elastyczne, tym bardziej
tłumi drgania.
- dotyk - każde tworzywo przy dotyku jest inne. Łatwo można wyczuć
teflon gdyż jest śliski. Polietyleny są w dotyku świecowate.
- zapach - zasadniczo tworzywa sztuczne są bez smakowe i bez zapachu.
Ale przy polikondensacji wytwarza się np. amoniak który z czasem
zanika w tworzywie.
Masa właściwa.
Masa właściwa Tworzywo sztuczne
<30 kg/m3 Materiały porowate np. gąbki, styropian
kg/m3 Polietylen, polipropylen, poliizobutylen, poliamidy,
polimetakrylan metylu, poliestry nienasycone, poliwęglany
1300 kg/m3 Octan celulozy, polichlorek winylu plastyfikowany, żywica
epoksydowa, polialkohol winylowy, polimetany
1400 kg/m3 Azotan celulozy, żywice fenolowe z napełniaczem
organicznym, polichlorek winylu twardy
1700 kg/m3 Żywice aminowe (aminoplasty z napełniaczami organicznymi
), polialdehydy, polichlorek winylu z napełniaczem naturalnym,
niektóre chlorokauczuki
2000 kg/m3 Tworzywa z napełniaczami nieorganicznymi (epoksydy i
poliestry wzmocnione włóknem szklanym ), polichlorek wineliedenu
> 2000 kg/m3 Teflon, tworzywa fluorowe (PTFE), politrójfluoroetylen
Rozkład termiczny:
Tworzywa rozkładają się chemicznie pod wpływem temperatury.
Zachowanie się tworzywa w płomieniu palnika:
Próbkę tworzywa umieszczamy w płomieniu i trzymamy chwilę.
Następnie wyjmujemy próbkę z płomienia i obserwujemy czy płonie
dalej czy gaśnie. Jeżeli pali się obserwujemy czy kopci, jeżeli w
płomieniu nie pali się to jest odporne na wysoką temperaturę (np.
fluorowce ). Jeżeli po wyjęciu z płomienia, paliło się i zgasło i
dymi, to badamy zapach. Tworzywa z chlorem, teflon dają zapach kwaśny,
tworzywa fenolowe dają gryzący dym o zapachu formaldehydu. Aromatyczne
zapachy dodawane do tworzyw dają zapach np. owocowy. Jeżeli płomień
po wyjęciu tworzywa nie zgasł to obserwujemy barwę tego płomienia.
Barwa niebieska (dużo wodoru, mało węgla ), barwa żółta z
zanikającymi niebieskimi krawędziami i czarny kopeć (dużo węgla w
postaci sadzy fruwającej w powietrzu ), barwa żółta (średnio węgla
). Chlor daje zielonkawe obrzeże płomienia (polichlorek winylu ).
Obserwujemy jak tworzywo zachowuje się w płomieniu, czy się topi, czy
kapią krople (krople zazwyczaj płoną ). Tworzywa mające wyższą
masę cząsteczkową będą skwierczeć, będą występowały na
powierzchni bąble, lecz nie będą kapać krople ( poliamid,
polimetakrylan metylu ).
Wnioski
z obserwacji Cechy
płomienia Zapach
dymu Wysunięte
wnioski Prawdopodobne
tworzywo
1 Przezroczyste, twarde,
bezpostaciowe Żółty, strzelający, iskrzący Typowy owocowy Plastomer
Polimetakrylan metylu
2 Biały, twardy, ciężki, śliski brak Ostry,
kwaśny Materiał przechodzi z białego w przezroczysty, miękki. Teflon
3 Brązowy, twardy, lekki. Żarzący się Ostry, nie przyjemny. Zawiera
napełnienie organiczne Laminat na
bazie żywicy
4 Biały, lekki, prześwitujący. żółty Palonej świecy Przechodzi w
stan gumowaty o kolorze białym, kapie Polietylen
5 Nieprzezroczysty czerwony, śliski. żółty Dym
kamforowy Tworzywo
celulozowe. Celuloid
6 Twarde, sztywne, nieprzezroczyste,postaciowe blady Palony róg Po
nagrzaniu możliwość wyciągania włókien, które zwijają się w
spiralę. Poliamid
7 Przezroczysty,
elastyczny żółty Kwaśny Poza płomieniem gaśnie,elastometr
bezpostaciowy Polichlorek winylu
8 Szary,
sztywny żółty Ostry Powstaje włókno szklane Żywica poliestrowa
Identyfikację tworzywa sztucznego na podstawie wyglądu zewnętrznego,
jak również zachowania się w płomieniu przeprowadzić jest bardzo
trudno. Powodem tego jest to, iż stosowanych obecnie tworzyw jest coraz
więcej, a ich własności są bardzo różne.
Podczas przeprowadzania doświadczenia identyfikowaliśmy tworzywa
biorąc pod uwagę oględziny zewnętrzne, dźwięk, zachowanie się
płomienia, zapach.
Dzięki tabelom wzorcowym mogliśmy określić zgrubnie rodzaj tworzywa
który identyfikowaliśmy, do dokładniejszego określenia tworzyw
należałoby przeprowadzić dokładniejsze próby: np. odporność na
działanie czynników chemicznych, określenie temperatury mięknięcia,
własności wytrzymałościowe, itp.
Sądzę jednak, iż z dużym prawdopodobieństwem określiliśmy rodzaje
badanych tworzyw.
