+ All Categories
Home > Documents > Propietăţiile principale ale compuşilor macromoleculari

Propietăţiile principale ale compuşilor macromoleculari

Date post: 05-Apr-2018
Category:
Upload: alin-dragusin
View: 236 times
Download: 0 times
Share this document with a friend

of 21

Transcript
  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    1/21

    Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    1. STRUCTURA MICROFIZIC

    Proprietiile fizice ale compuilor macromoleculari sunt determinate decaracteristiciile compoziiei lor chimice,de modul cum sunt legate ntre ele unitaile monometrice, de tiplegturi interne i externe existente , de mrimea forelor intermoleculare, de arenjarea spaiala a atomi

    ntr-o molecul, de natura distribuirii sau gruprii macromoleculelor, sau a poriunilor de macromoleculemasa compusului etc.

    Orinea nedefinit a macromoleculelor ntr-un sistem determin starea amorf compusului macromolecular,iar stric regularitatea spaial si compactitate a cateneloer macromoleculadetermin structura cristalin a compuilor macromoleculari.In structura multor compus macromoleculaceste doua faze se ntreptrund ,ceea ce conduce la propietiile specifice,cum ar fi,de exemplu :nmuprogresiv a materialului, lipsa unui punct de topire net etc.

    Structura cristalin a compuilor macromoleculari este o consecint a structurregulate a compuilor macromoleculari,dar i a modului de prelucrare la care a fost supus materialul,cufavoriyarea sau defavorizarea ordinii i compactizarii catenelor macromoleculare.

    Prin cristalizare se obin modificri ale proprietilor mecanice ale compuilormocromoleculari.De exemplu,fibra de poliamid cristilin atinge o rezistentla traciune la nivelul rezistoelului,iar prin polipropilena sub rezistene comparabile cu ale aluminiului.Rezistena la oc a polostirecu structur cristalin este de 5 6 ori mai mare dect acelai compus macromolecular in stare amorf

    n figura 1 este reprezentat ,schematic din punctul de vedere al orientriicatenelor,structura microfizic a compuilor macromoleculari.

    Datorit faptului c dimensiunea unei porini cristaline este de circa cinci-asemai mic dect amacromoleculei ,rezult c macromolecula poate aparine simultan i unei zone crista

    unei zone amorfe. Posibilitatea de compactare a catenelor orientate este specific fiecruiplimer,determinnd n mare parte propietaile de flexibilitate ale acestuia.

    Flexibilitatea este asfel influienat de forma spaial a macromoleculelor, depolatitatea substaneler i de felul reapariiei lor de-a lungul catenei.De exemplu, in copolimerul butadiestirenic , la un coninut mic de stiren ,produsul este flexibil ,avand propriettile de cauciuc,iar la un conimare de stiren, produsul devine rigid ,casant

    Policlorura de vinil neplastifiat este rigid ,casant( la fiecare al doilea atom carbon are un atom de clor),n timp ce policloroprenul este nalt flexibil( un atom de clor la fiecare al paatom de clor).

    La polietilen ,lipsa gruprilor polar ear trebui s conduc la un produs nalt

    flexibil,dar structura regulat conduce la mpachetri strnse ale lanurilor macromoleculare,energia decoeziune intermolecular fiind aa mare incat produsul devine relative rigid.Cu ct densitatea de mpaceste mai mic ,cu att flexibilitatea este mai nalt.

    Prin clorurarea sau sulfoclorurarea polietilenei,compusii macromoleculari obinposed o flexibilitate nalt dei structura catenei rmne aceeai.

    1

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    2/21

    2. COMPORTAREA COMPUILOR MACROMOLECULARI LA ACINEA FORELOREXTERIOARE

    tiina care se ocup cu studiul comportrii corpurilor supuse la solicitri extereste REOLOGIA.

    Reologia inltur liniile demarcaiei ntre diversele stri de agregare alecorpurilor.Aa,de exemplu ,un lichid se deformeaz ireversibil ca rezultat al curgerii , dar solidele se deformeaz ireversibil dac o for sufficient de mare acioneaza asupra lor uindelungar(comportare cunoscut sub numele de fluaj). Deoarece materialele pe baza decompui macromoleculari au comportri din punctual de vedere al curgerii care le situeazdeformaia elastic si curgere,respective ntre solide i lichide, aspectele reologice auimportant deosebit prin nelegerea fenomenelor de baza ale proceselor de prelucrare

    2.1 COMPORTAREA COMPUILOR MACROMOLECULARI IN STARE SOLID

    La solicitarea mecanic ,compuii macromoleculari sufer o serie de deforma-elastice ( de) ,care cunt reversibile i nu depend de timp;-elastic-ntarziate( dei) , de asemenea reversibile, dar care depind de timp;-plastice ( dev) ,datorate curgerii vscoase a materialului,i care sunt ireversibile.

    Deformarea total poate fi asfel exprimat prin relaia:dt = de + dei + dev

    Dependena deformaiei de durat de aciune a forei poate fi urmrit n figur

    Dac la momentul t1 se aplic o fora de traciune asupra probei, materialul rspunde printralungire elastic spontan de mrimea a, urmat de o reacie elastic ntarziata ,nsoit decurgere(porinea BC de pe curb.La timpul t2 ,aciunea forei ncetnd brusc,are loc o reveelastic instantanee d , urmat de o revenire elastic ntrziat b( poriunea DE).Valoarea ereprezint deformarea plastic ireversibil(curgerea).

    Fenomenele descries se pot explica prin corelarea cu micrile pe care le potatomii i moleculele din structura unui compus macromolecular.Deformaiile elastice se atribdeformrii legturilor dintre atomii constituieni ai macromoleculelor, dup cum se arat schin figura 3, a, far s existe o deplasare reltiv a catenelor unele fa de altele.Defarmaiileelastice ntarziate sunt associate cu desfsurarea la effort a poriunilor nfurate alecatenelor,fr o alunecare a acestora una fat de altele (fig 3,c).In acesr caz ,revenirea nu este posibil,corespondentul macroscopic fiind deformaia plastic.

    Aceste trei tipuri de deformaii nu apar separate, ci se suprapun ,rezultanta fiincomportarea specific a alungirii n funcie de traciune i de timp, dup cum s-a mai artat.

    Aceast comportare special a compuilor macromoleculari la fore exterioare se numestdeformaie viscoelastic.Un caz practice n care intervin fenomenele artate este dependerezistenei la traciune de viteya de aplicare a forei . Din acest motiv,viteza de aplicare a foeste una din condiiile standard care se specific la determinarea rezistenei la traciune acompuilor macromoleculari.

    2

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    3/21

    Dei,elasticitatea inalt, intr-un anumit interval de temperatur ,este o proprietimportant a tuturor compuilor macromoleculari , care deriv din ni natura structurii lomod convenional compuii macromoleculari care prezint proprieti inalt elastice la tempe

    joas sunt denumii elastomeric(cauciucuri) ,spre deosebire de acei compui care prezintproprieti inalt elastice la temeperaturi mult mai mari dect temepratura camerei si care

    corespund plastomerilor.Rezistena la traciune , alungirea la rupere i modul de elasticitate la trciune determin prin aplicarea unei sarcini progressive de tracine pe direcia axei longitudinale,aunei epribete cu form i dimensiuni standardizate.

    Prin nregistrarea alungirii pentru diverse fore de traciune se poate trasa curbdeformaie prezentat in figura 4 ( viteza de tragere i temperature determinarii sunt stabilitstandarde de metod).

    Rezistena la traciune se calculeaza cu formula:

    n care:Fr- este forta de rupere in daN;

    A0 - aria seciunii iniiale a epruvetei ,in cmAlungirea la rupere rezult din formula:

    n care:Lreste lungimea epruvetei n momentul ruperii;Lo -lumgimea iniial a epruvetei

    Modul de elasticitate la trciune reprezint solicitarea in daN/cm la care se prodeformaie de 1% ( sau alt valoare indicat de standarde ) i se calculeaz cu formula:

    3

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    4/21

    .n care :

    Fe este fora corespunznd alungirii pe poriunea liniar a curbei Le ;

    A0 - aria seciunii iniiale a epruvetei;

    Le - alungirea ntr- un punct pe poriunea liniar a curbei;

    Le lungimea iniial a epruvetei.

    Modulul de elasticitate trebuie determinat in zona deformaiilor elastice, respezona corespunznd porinii liniare a curbei din figura 4 .Modul de elasticitate furnizeaz datacupra comportrii materialului fr sa constitoiuie o masur a rezistenei acestuia.

    Fora de curgere supeioar Fcs i fora de curgere inferioarp Fci ( cu alungiriile Lci ) delimiteaz aproximativ intervalul de curgere , domeniu deosebit de important in prelufibrelor in domeniul de curgere la rece i oprirea procesului nainte de atingerea forei de rse obin rezistene superioare la trciune , cu scderea corespunzatoare a alungirii.Prin ntindere se micoreaz spaiul intermolecular permind creterea forelorde legatur

    intermoleculare , prin legturi de hidrogen i fore Van der Waals . Aa se explic de exmpce polamida 6,6 conduce la fibre mai rezistente decat polamida 6.

    Rezistena la oc reprezint energia minim necasar, pentru ruperea unui epprin aplicarea unei fore cu vitza foarte mare.n funcie de condiiile de aplicare a forei se cudiverse metode de determinare a rezistenei la oc.

    Rezistena la oc se exprim prin raportul intre locul mechanic necesar pentruruperea unui epruvete [daN x cm] i suprafaa seciunii epruvetei pe direcia de lovire (n metodelor Dynstat i Charpy) sau laimea epruvetei pe direcia de lovire ( n cazul metodIzod).

    Duritatea compuilor macromoleculari se determin cu ajoutorul unor instrumeetalonate in grade convenionale. De exemplu, pentru materiale moi duritatea se exprimagrade Shore i reprezint rezistena opus de material la ptrunderea unui cui cu vrf in fode trinuchi de con. Vrful cuiului ptrunde n proba de caracterzat , sub aciunea unui arc.Rezistena materialului fa de ptrunderea cuiului se transmite unui ac indicator , care se m

    n fata unui cadran gradat. Duritatea se citete pe cadran, dup durate de timp standardiza

    4

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    5/21

    2.2 COMPORTAREA COMPUILOR MACROMOLECULARI SUB INFLUIENA TEMPERA

    La materialele cristaline obinuite , variaia unei proprieti fizice ( de exempluvolumul specific ) , n funcie de temperature , are loc brusc i anume a temperature desolidificare Ts , aceeai cu temeratura de topire Tf ( figura 6 )

    Pentru compuii macromoleculari (figura 7) , schimbarea proprietailor are loun interval cuprins intre temperature de solidificare i temperature de trecere in stare flu(interval de nmuiere).

    Aceast comportare se explic prin faptul c variaia cu temperatur a

    proprietiilor unui plimer se datorete , pe de o parte , variaiei energiei legturilor secundavalena ( care cresc cu creterea masei moleculare i, pe alt parte , existenei simultane masa compusului , a fazelor amorfe i cristaline.

    Deoarece, compusul macromolecular conine molecule de lungimi diferite , acvor trece dintr-o stare de agregare in alta la diferite nivele de energie ( deci la diferitetemperature) , transformarea aprnd macroscopic lent . De asemenea , cu ct gradul dcrostalizare al compusului macromolecular este mai mare . cu att intervalul de nmuiere emai mic.

    Rezistena la frig. Sub temperature de solidificare , compuii macromolecularmai suport deformaii , devenind casani. n practic este important sa se cunoascatemeperatura minima la care un material nu mai poate fi utilizat n anumite condiii de solic

    n aceste condiii , dereminarea rezistenei la frig presupune detreminarea temperaturii mila care produsul nu mai foloseste scopului pentru car a fost creat. Aceast determinare imcondiii greu de realizat n practic. Pentru eliminarea acestor inconveniente au fost elaboserie de metode de determinare, care au la baz detreminarea temperaturii la care o anumproprietate devine limit.

    Epruveta din figura 8. este supus la oc cu ajutorul ciocanului acionat de unetalonat. Temperatura la care nu se produc ruperi su fisurri exprim rezistena la frig conacestei metode.

    Stabilitatea termic a compuilor macromoleculari este o proprietate deosebutil pentru cunoaterea modului de tratare n prelucrarea respectivului material.

    De obicei, stabilitatea termic se exprim prin durata de timp necesardecompunerii materialului la o temperatur dat- decompunerea punndu-se n eviden pmetod de identificare a produilor de degradare. De exemplu , pentru pliclorura de vinil ,

    nceperea descompunerii este marcat de apariia acdului clorhidric care evideniaz cuindicator Rou de Congo.

    Rezistena la foc. Materialele pe baz de compui macromoleculari nu pot ficonsiderate total necombustibile, deocarece fiind materiale organice, practice ntr-un incende durat , ele sunt total distruse.De aceea, prin imbunatairea rezistenei la foc a compuilo

    5

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    6/21

    macromoleculari se urmrete autostingerea materialului dup ndeprtarea sursei exterioiniiatoare , ceea ce duce la nlturarea posibilitii de propagare rapida a incendiilor.

    Aprinderea materialului poate avea loc fie direct la suprafaa , fie prin intermeproduselor de descompunere care apar ca urmare a efectului termic exterior.

    Pentru mbunatairea proprietiilor antiincendiare ale materialelor polimerice ,

    compoziia acestora se introduce adosuri specifice, n special compui ai stibiului , fosforulupolimeri clorurai , esteri , organofosforici etc.n general , metodele de ncercare au un character relativ i pot fi utilizate nu

    pentru, aprecierea comparativ a rezistenei la foc a materialelor polimerice.Se cunosc trei grupe principale de metode:

    - Metode bazate pe contactul direct al epruvetei cu o flacr de compoziie dat ,msurndu-se durata arderii dup ndeprtarea sursei de foc , precum i distana de propa flacrii.- Metode bazate pe contactul epruvetei cu o o bar adus la incandescent , msurse pierderea de mas.- Metode bazate pe stabilirea compoziiei atmosferei unei camere de ncercare , n ca

    epruvet incandescent continu s ard. Metoda este cunoscut sub numele de metodaindicelui de oxygen ( figura 6 ) i este considerat drept cea mai reprezentativ metod delaborator , pentru caracterizarea rezistenei la foc.Compoziia atmosferei camerei de arderregleaz cu ajutorul unor fluometre.

    Uneori, avnd in vedere importana cunoaterii rezistenei la foc a materialeleopolimerice, produsele se supun unor incedii controlate la scara i n condiiileexploatare.

    3. PROPIETILE REOLOGICE

    a.Vscozitatea

    Fluidele au proprietatea caracteristic de a deforma usor : peaceast proprietate se bazeaz curgerea i transportul lor. Rezistena pe care oopune un fluid la deformare este determinat de vascozitatea lui.

    nuntrul unui fluid in micare , moleculele cuprinse ntre douasuprafee paralele se deplaseaz unele n raport cu celelalte, datorit difereneide viteza v pe distana h ,n direcia normal la micarea considerat ( figura

    6

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    7/21

    11).Raportul variaiilor produce din cauza forelor de coeziune un effort

    unitary de forfecare tangenial . Valoarea acestui effort ste dat de relaia :

    Care reprezint expresia matematic a legii lui Newton , n care coeficientul de

    proporionalitate se numete vscoozitate.

    Fora de frecare F ( fora tangeniala de deplasare, fora deforfecare ) , produs pe o suprafa A ( suprafaa ABFE din figura 11 ) , estedat de relaia :

    din care:

    care reprezint ecuaia care definete vscozitatea dinamic absolut.Unitatea de msura a vscozitaii dinamice este poise P :

    1.

    Determinatea vscozotaii. Vascozimetrul rotaional.Cu ajutorulvascozimetrului prezentat principal in figura 12 se poate determinavascozitatea absolut.

    Paharul 1 , n care se gasete fluidul a crui vascozitate trebuiedeteminat , se nvartete cu turaia constant cu ajutorul electromotorului 3.Cilindrul 2 este suspendat in fluidul din paharul rotaional 1 , cu ajutorul unui

    7

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    8/21

    fie de torsiune 4. La peretele cilindrului 2 , fluidulare viteza zero , iar la peretelepaharului 1 viteza fluidului va fi cea impus de turaia n a electromotorului.

    Se cunoate asfel variaia de viteza v. Distana intre paharul 1 sicilindrul 2 (h) este cunoscut din construcia aparatului. Efortul tangenial sepoate citi cu ajutorul acului 6 si direct pe scala 5 prin etalonarea firului de

    torsiune 4. Pe baza elementelor determinate se calculeaz vascozitateaabsolut cu ajutorul relatiei:

    De obicei., scala 5 este divizat n uniti de vascozitate.

    Fluidele vscolelastice au att vscozitate ct i o anumitelasticitate. Deformaia plastic alaturi de deformaia elastic conduc la o

    deformaie total care este dependent de timp. n afar de temperatur ,raportul intre cele dou componente ale deformaiei totale depinde deintreaga evoluie n timp, asolicitarii pn la timpul considerat. Prinaceasta de introduce noiunea de istorie a curgerii, ca un elementimportant care, alturi de timp , determin proprietile corpurilor vsco-elastice.

    Compuii macromoleculari sunt , din punct de vedere reologic, nstare topit, fluidele nenewtoniene, vscoelastice, care pentru anumitedomenii nguste ale variaiei vitezei de forfecare respect legea luiNewton.

    Temperatura influieneaz mult vscozitatea compuilor

    macromoleculari, mrimea temperaturii permind aducerea materialului laun grad de fluiditate foarte avansat care s pemit prelucrarea. O variaiemic a teperaturii conduce la variaii foarte mari de vscozitate (figura 14).

    n figura 15 este redat variaia vscozitatii n funcie de variaiavitezei de forfecare, pentru polietilen la 160C.

    Domeniile limitative din diagramp sunt orientate, dar semnificartivepentru tehnologiile respective de prelucrare i se refer la curgereaprodus. Diagrama evideniaz si faptul ca la viteze de curegere foartemici vscozotatea este independent de variaia vitzei de dorfecare, sideci se supune legilor curgerii newtoniene.

    Tensiunile de orientare. Un fluid vscos (Newtonian) la trecereaprintr-un orificiu de dimensiuni mici i ngusteaz diametrul ( aa cum se

    ngusteaz firul de ap care curge dintr-un robinet).Dac o topitur de material plastic este forat sa treac dintr-un

    orificiu ( duz , filier ) de diametru si lungimile date , moleculele vor ficonstrnse s se orienteze in direcia curegerii. La ieirea din orificiu ,macromoleculele caut s-i revin. Apare asfel o mrime a diametruluimaterialului datorit eliberrii de cinstrngeriile la care a fost supus pentru

    8

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    9/21

    trecerea prin duz ca o manifestare a existenei unei componente elastice(Efect Barus).

    n figura 16 se observ c , odat cu creterea presiunii , cretediametrul materialului extrus, datorit trecerii mai multor macromoleculeprin orificiu n unitatea de timp. Creterea diametrului materialului se

    datoreaza deci energiei elastice nmagazinate in topitur. Dac topitura sercete foarte repede dup ieirea din orificiu, moleculele nu mai au timps se relaxeze. Acest fenomen se numete nghearea macromoleculelor,iar tensiunile ramase in material se numesc tensiuni de orientare sautensiuni de ngheare. Aa se explic de ce prelucrarea compuilormacromoleculari la o pies mare pot aprea diverse tensiuni n diversepuncte ale produsului, dei materialul supus prelucrrii este perfectomogen. Tensiunile interne ngheate pot conduce la fisurarea saudeformarea n timp a produsului, fenomenul fiinf n acest caz nedorit.

    Uneori ins la baza unor prelucrri st principiul care utilizeazacest fenomen, ca, de exemplu,n cazul obinerii foliilor

    termocontractabile.Tensiuni normale. Existena efectului elastic n comportareafluidelor vsco-elastice este pus n eviden i prin urmtoarea experien:

    ntr-un pahar care se rotete in jurul axei sale ca n figura 17.a, plasndu-se coaxial in jurul paharului o tij fix , dac se toarn un fluid cuvscozitatea de tip Newtonian, suprafaa acestuia n pahar n pahar va ficea indicat de linia punctat ; dac se nlocuiete fluidul vscos cu unfluid vsco-elastic ( de exemplu polimetacrilat de metal soluie de 18% nacetate de butil), aspectul suprafeei devine cel indicat de linia continu ;

    nlocuindu-se tija fix cu o serie de tuburi fixe , ca in figura 17,b, se punen eviden apariia unor presiuni care cresc ctre axa de rotaie. Acest

    effect a fost explicat de Weissenberg ca urmare a faptului c straturile defluid din jurul tijei sunt supuse simultan la eforturi de forfecare i solicitride ntindere n direcia de curgere.Prin, ntindere, grosimea straturilor semicoreaz. Componenta elastic va tinde spre recuperarea deformaieaprnd asfel tensiuni normale ( perpendiculare) la direcia de curgere ,care prin cumulare oblig fluidul s se ridice. Acest effect, cunoscut subnumele de effect Weissenberg, st la baza unor concepii noi utilizate deprelucrare, care folosesc presiunea creat de eforturile normale.

    Aprecierea curgerii.n practic pentru expirmarea curgerii unorcompui maromolecularise utilizeaz indicele de fluiditate care sedetermin pe apratul present principalin figura 18.

    Dup ce blocul de oel termostatat a atins temperature de ncercare, 48 g din materialul supus caracterizri se intorduc in cavitatea cilindricde plastifiere practicat n blocul de oel. Dup o durat de timpstandardizat se realizeaz presiunea dorit cu ajutorul greutilor .Materialul adus n stare de topitur este forat sa treaca ( extrus) , subinfluiena presiunii, prin timpul de extrudere corespunztor. Se calculeazcantitatea de material n grame ce ar corespunde unei durate de extruderede 10 min.

    9

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    10/21

    Valoarea obinut reprezint indicele de fluiditate. Indicele defluiditate nu reprezint dect o valoare orientativ a capacitii de curgerei nu poate fi luat drept o msur a vscozittii; n alte condiii degeometrie a orificiului ( lungime,raz) sau de presiune, rezultatele putndfi altele.

    Pentru exprimarea curgerii compoziiilor elastomerilor, indicele celmai rspndit n practic este plasticitatea Mooney. Determinareaplasticitii (consistenei) Mooney ( figura 19) se bazeaz pe msurareacuplului de torsiune , care trebuie alocat pentru rotirea unui disc metallic 1,

    ntr-o camer cilindric 2, 3, umplut cu elastomerul 4, supus ncercrii.Probele sub dorm de discuri cu diametrul de circa 45 mm i grosime decirca 6 mm, mbrac discul rotor. Suprafaa camerei i suprafeei disculuisunt prevzute cu striuri care mpiedic alunecarea materialului fat deacestea. Determinarea se executa la 100C, la o turaie de 2 rot/min,camera fiind nchis cu o fort dat.Valoarea plasticitii este data decuplul necesa de antrenare a rotorului i este exprimat n uniti Mooney

    ( la 100 uniti Mooney corespunde un cuplu pe axa rotorului de 84,6 daNx cm).

    4. PROPIETI ELECTRICE

    Conductivitate i rezisten.n general,compuii macromoleculari

    au un character elctroizolant, dar chiar si cei mai buni izolani au o anumitconductivitate:

    n care:p este rezistena ; conductivitatea .

    Pentru un conductor de lungime l,de seciune s i rezistivitatet p,rezistena este dat de legea lui Ohm:

    Dac n montajul din figura 20 se consider elementalcircular de proba corespundnd diametrului electrodului d, ca fiind un element de

    10

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    11/21

    conductor cu lungimea a i seciunea

    , i dac cu ajutorul unui ohmmetru se citete rezistena R, se poate calcularezistivitatea de volum cu ajutorul relaiei derivate din relaia :

    Rezistena de suprafa este raportul dintre tensiunea i curentulde unitatea de laimea a probei.Determinarea rezistivitii de suprafa nu este ade precis cum este cea a rezisteneii de volum, deoarece curentul de suparfapoate fi parial un current n material i n acest caz se msoar un currenttotal,iar caracteristica devine o funcie de grosimea materialulul.

    Constanta dielectric , caracterizat din punct de vedere electricmediul de separare al corpurilor electrizate i reprezint raportul dintrecapacitatea unui condensator avnd ca dielectric materialul respectiv C icapacitatea aceluiai condensator cu aer ntre armturi Co :

    Pierderile n dielectric .Tangenta unghiului de pierderi.Unuicondesator care are un dielectric ideal (vid) i corespunde o rezistivitatea infinit.Cnd condensatorul este supus unui current alternative, prin creterea tensiuniila valoarea maxim, intensitatea curentului electric devine zero.La descrcareacondensatorului prin legarea plcilor, intesitatea curentului devine maxim pentrutesiunea zero( figura 21). Astfel,n reprezentarea graficava exista in permanenun decalaj de de 90 ntre tesiunea U i intesitateta I`in practic, chiar i celamai bune materiale de izolarecunoscute permit o oarecare trecerea curentuluielectric cnd sunt supuse unor diferene de potenial. Pentru acestemateriale,unghiul de decalaj al intensitii fa de tensiune este mai mic de.Muli compui macromoleculari au uniti structurale n care centrele de greutate

    ale sarcinilor positive sau negative nu coincide, formeaza dipoli.n camp electricalternant, dipolii se vor orienta ( figura 22) dup fiecare sens al caompulielectric ,vibrnd in jurul poziiei de echilibriu cu o frecven egal cu cea acurentului alternative. Apare asfel o pierdere de putere n material , putereabsorbit pentru orienatrea dipolilor , denumit pierdere n dielectric :

    11

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    12/21

    n care :E este intensitatea cmpului unui condensator plan: constanta dielactric;v frecvena curentului alternative;tg factor de pierderi ( tangenta unghiului de pierderi).

    Pentru nlaturarea acetor pierderi ca pe materialele elctroizolante,tg s aib valori mai mici.n unle situaii, acest fenomen poate fi folosit la

    nclzirea materialelor polare cu ajutorul cureniilor de nalt frecven, pe acestase bazeaz principiul sudrii n cureni de nalt frecven-

    Se menioneaz ca tg depinde n egala masur att de cantitateade dipoli care se orienteaz, ct i de posibilitatea de orientare ale acetora

    ( mpiedicarea steric, temperatur , frecvena cutentului alternative etc.).Rigiditatea dielectric.Cnd tensiunea U aplicat ntre cele douaarmturi ale unui condensator se mrete,cantitatea de electricitate cu care se

    ncarc condensatorul crete. Dac tensiunea depete o anumitplimit,materialul de izolare este stpuns de un arc electric care producedescrcarea instantanee a sarcinilor de pe cele dou armturi.Valoarea maxima diferenei de potenial ce poate fi suportat de un dielectric de grosime dat senumete tensiunea de strpungere. Aceast valoare raportat la 1 mm grosimede dielectric poart numele de rigiditate dielectric i se msoar in kV/mm.Rigiditatea dielectric nu este o mrime constant pentru compusulmacromolecular folosit ca dielectric. Ea depinde ntre altele de grosimea stratului

    dielectric , de forma electrozilor , de mediul in care se face msurarea , de moduln care se aplic tensiunea de ncercare. De aceea, la exprimarea tensiunii destrpungere , respective a rigiditii dielectrice, trebuie respectate condiiile dedeterminare prevzute.

    Materialele de baz de compui macromoleculari cu proprieti deizolare bune au o rigiditate dielectric ntre 10 i 30 kV / mm.

    Antistatizare, semiconductivitate.Materialele plastice suntcunoscute c buni electroizolani , cu proprieti care pemit ncarcarea pesuprafa cu electricitate static, fenomen n general nedorit pentru apicaii inmedii cu pericol de incediu sau explozie , n utilizarea lor la mbracaminte etc.

    Pentru evitarea fenomenului de ncrcare elctrostatic, materialele

    sunt tratate superficial sau prin ncorporare in mas cu substane cunoscute subdenumirea de ageni antistatici : amide , amine , sruri cuaternare de amoniu,acizi sulfonici, poliglicoli , derivai ai acidului fosforic, umpluturi cu characterconductive ( grafit , pulberi metalice , negru de fum).

    n general tratarea de suprafa sau cu ageni care migreaz lasuprafa, are un carcter temorar i este folosit n special n operaiile deprelucrare.

    12

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    13/21

    Antistatizarea permanent de tipul celei obinuite cu negru de fum,se bazeaz pe modificarea nu numai a proprietiile de suprafa , ci i de volum.

    Asfel, rezistivitatea de volum poate atinge valori ( n funcie de natura i calitateanegrului de fum ) de ordinal de 10 106 ohmi x cm. Materialele care au asfel derezistiviti sau inferioare sunt considerate semiconductive.

    O clas nou de polimeri, incnedezvoltai industrial, permitobinerea unor conductiviti nalte prin nsi structura lanului macromolecularfr adaosuri.

    5.DIZOLVARE I PLASTIFIERE

    Dizolvarea. Solubilitatea unui polimer nalt constituie ocaracteristic important pentru utilizarea lui. n unele cazuri se urmreteobinerea unor soluii de polimer ( de exemplu, la fabricarea lacurilor sau aadezivilor), iar n alte cazuri se caut s se previn dizolvarea ( cazul pieselor dinmateriale polimerice care lucreaz n mediu de dizolvant).

    Ca dizolvani de utilizeaz, urmtoarele clase de compui organici:hidrocarburi: benzene, toluene, xilen, decalin;cetone: acetone, metal-etil-ceton, metal-izobutil-ceton;eteri i polieteri: eter etilic, tertrahihrofuran, dioxin;esteri: formiat de metal , acetate de metal , acetate de etil, acetate de butilalcodi: alcool metilic, acool butilic;

    compui halogenai: clorur de n-butil, chloroform, tricloretan;nitroderivai: nitrobenzene.n cazul dizolvrii unui polimer este necesar s se dea sistemului o

    cantitate de energie necesar pentru desfacerea att a moleculelor de polimer,ct i a moleculelor de dizolvant, fcnd posibila intreptrunderea acestora. nacest sens, dizolvarea este uurat de creterea temperaturii.

    Solibilitatea polimerului scade cu creterea masei moleculare amacromoleculelor i cu creterea masei moleculare a moleculelor dizolvantului.

    Din punct de vedere al structure microfizice, un plomer amorf se vadizolva mai uor dect un polimer cristalin, cristalinitatea presupunnd o

    mpachetare strns a macromoleculor.n unele cazuri, dei moleculele dizolvantului ptrund n catenele

    polimerului , totui macromoleculele nu pot fi dislocate unu n raport cu cealaltdin cauza grupelor polare ale macromoleculelor.n acest cay , dei dizolvntul aptruns n masa polimerului, acesta ii pstreazp rigiditatea structural,msurndi-i n schimb foarte mult volumul ( figura 23 ). Fenomenul estecunoscult sub numele de imbibare sau gonflare.

    Dac se introduce o fibr ntr-un solvent, se constat ca diametrulacesteia crete de circa 15 ori mai mult dect creterea lungimea, evideniindu-

    13

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    14/21

    se asfel faptul ca macromoleculele sunt orienatate n cadrul fibrei ca n schia dinfigura 23.

    Plastifierea este operaia prin care se modific n mod avantajos,calitile de utilizare i de prelucreare a polimerilor. Plastifierea polimerilor sepoate realize prin plastifiere extern, respective prin adugarea unor substane

    chimice sau prin plastifiere intern, respective prin modificarea structurii chimicea lanului macromoleculelor.Plastifierea extern se realizeaz prin amestecarea intim a unui

    polimer cu substane cunoscute sub numele de plastifiani.Obinerea amestecului de polimer-plastifiant este asemntoare cu

    realizarea unei soluii, cu deosebirea ca sistemul i psteraz rigiditateastructural i are un caracter permanent , datorit volatilitii foarte mici amediului de dispersie. Plastifianii ptrund ntre catenele sistemuluimacromolecular, micornd numrul de grupe care iau parte la legturileintermoleculare. Prin aceasta se produce, pe de o parte, micorarea vscozitiii creterea mobilitii lanutilor macromoleculare, iar , pe de alt parte ,

    favorizeaz un contact mai intim compusului macromolecular cu adaosurilenecesare acestuia pentru prelucrare, la realizarea amestecului.Prin plastifiere se produce o modificare a structurii fizice a

    polimerului, influienndu-se n special proprietiile fizico-mecanice ( elasticitate,rezisten a rupere , alungirea la rupere, rezistena la solveni etc.). Prinintroducerea unui plastifiant n masa unui polimer se obine o scdere avscozotii, datorit mririi distanei dintre centrele active al forelor de valensecundare date. Prin mrirea succesiv a cantiti de plastifiant , un polimerpoate trece printr-o gam foarte larg de stri mecenice: flexibil, elastic de tipcauciuc , moale, gel, lichid vscos.

    Pentru plastifierea termoplastelor (policlorura de vinil, acetat de

    celuloz, nitroceluloz) se utilizeaz : esterii ftalici ai alcoolilor C1 C12 (difutiftaat, ditridecitilftalat , dioctiftalat), esterii acizilorsebacic , adipic (diizooctil-adipat),fosfai( tricrezil-fosfat), plastifiani polimeri (polipropilen-sebacat), copolimeri(butadien-acrilonitril), plastifiani stabilizatori (estri i uleiuri vegetale epoxidate,ulei de soia expodiat, ulei de floarea-soarelui expoidat), plastifiani cu rol diluant(parafin clorurat), polimeri sintetici(poliesteri,poliizobutilene).

    Pentru compozitiile elastometrice se ntrebuineaz: acizi grai isrurile lor (acid oleic, acid stearic, stearat de zinc), stearin, colofoniu, parafin,compui macromoleculari cu grad de polimerizare redus.

    La alegerea plastifianilor , pentru prelucrarea compuilormacromoleculari trebuie s se in seama de interdependena dintre unelecaracteristici ale plastifianiilor i ale compuilor macromoleculari pe care-Iplastifiaz i de condiiile n care va fi utilizat articolul finit

    6. RETICULAREA COMPUILOR MACROMOLECULARI

    14

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    15/21

    a. Reticularea chimic

    Procesul prin care se relizeaz legarea catenelor liniare de compus

    macromolecular ntre ele, asfel ncat atomii catenei nu se mai gsesc n acelaiplan,ci se formeaz o reea ce se ntinde n toate cee trei dimenisuni alespaiului, se numete reticulare; compuii macromoleculari reticulai se mainumesc compui macromoleculari cu structur tridimensional. La asfel destructur se poate presupune c intreaga cantitate de compui macromoleculariformeaz o singur molecul, de dimensiuni foarte mari.

    Compui macromoleculari reticulai se prezint sub form demateriale solide, rigide sau elastice, infuzibile i insolubile, cu rezistenmecanic i chimic ridicat, n general buni izolatori electrici.

    Dintre compuii macromoleculri reticulai obinui prinpolicondensare, cei mai utilizai sunt fenoplastele si aminoplastele.

    Reticularea elastomerilor,numit in practic vulcanizare, constn introducerea unei puni de reticulare intre macromoleculele de cauciuc, punicare mpiedic deplasarea reciproc a macromoleculelor conducnd la pierdereapropietiilor de curgere a cauciucului.

    Vulcanizarea se realizeaz cu ajutorul agenilor de vulcanizare, dincare cel mai uitlizat este sulful. Pentru produsele obinuite se utilizeaz 25 %sulf, iar pentru obonite , 20 40% sulf. n timpul reaciei , sub aciunetemperaturii i a unor substane chimice ( activatori, acceleratori ), sulful sefixeaz la dublele legturii ale macromoleculelor de cauciuc. n general,caracteristicile vulcanizatelor variaz in funcie de timpul de vulcanizare, atingndla anumite momente o valoare optim.

    Oprtimul de vulcanizare reprezint valoarea cea mai bun obinutppentru o caracteristic a cauciucului vulcanizat intr-un timp de vulcanizaredeterminat, numit durata optim de vulcanizare. Optimul de vulcanizare pentruun compound de cauciuc nu se atinge in acelai timp de catre toatecaracteristicile sale fizico-mecanice.De aceea, durata vulcanizarii trebuie aleasasfel ncat s cuprind optimul de vulcanizare al acelor caracteristici careprezint cea mai mare importan de exploatare.

    Platoul de vulcanizare reprezint intervalul de timp din durata totala procesului de vulcanizare n care vulcanizatele tind sa-i menin cele maibune propieti de rezisten si elasticitate. L a fabricarea produselor complexe,care conin diferite tipuri de compounduri , trebuie sa se realizeze amestecuri cuplatouri de vulcanizare ct mai largi, pentru a evita obtinerea de produsesupravulcanizate sau subvulcanizate.

    Vulcanizarea se mai poate realiza cu selenium, telur, donori de sulf( tetrasuflura de tetrametil, clorura de sufluril ), peroxizi (pentru cauciucurisiliconice, floururate,uretanice), chinone,oxizi metalici etc.

    Reacia de vulcanizare este favorizat de prezena n compound aacceleraiilor de vulcanizare , substane organice care reduc timpul,temperaturai cantitatea de sulf necesara vulcanizarii, mbunatind proprietile utile ale

    15

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    16/21

    produselor. De asemenea, prezena acizilor grai realizeaz trecereaaccelelatoriilor intr-o stare activ, necesar intrrii lor n funciune i ndepliniriirolul acestora n procesul de reticulare a cauciucului.

    Retiucularea (vulcanizarea) chimic poate fi aplicat i polimerilorsaturai in vederea mbunatirii rezistenei la temperaturi ridicate, fluiajului,

    rezistenei la solveni, creterii duratei de exploatare . Pentru prevenireareticulrilor premature, agentul de reticulare trebuie s posede stabilitatea latemperatura de amestecare cu polimerul.Dup transformarea n produs acompusului macromolecular coninnd agentul de reticulare, vulcanizarea seface n condiii i temperaturi similare vulcanizrii elastomerilor.

    Spre deosebirede reticularea elastomerilor, in cazul termoplastelor,agentul de reticulare nu se adiioneaz la structura macromolecular, el folosindnumai pentru iniierea reaciilor.

    Polietilena reticulat are proprieti intemediare intre temoplaste ielastomeri ( figura 24 ).

    b.Reticularea prin iradiere

    Modificare prin iradiere a compuilor macromoleculari reprezintun proces care n actualele condiii de folosire judicioas are resurselorenegetice, se impune din ce in ce mai mult, reprezentnd in primul rand folosireaenergiei nucleare n scopuri panice. Alturi de radiaiile u.v al cror efect estecunoscut de mult vreme,cel mai des sunt folosite radiaiile electromagnetice

    corespunznd radiaiilor gama i radiaiile cu electroni, care folosescacceleratoarea sau surse izotopice.Reticularea prin iradiere se caracterizeaz prin aceea c: nu

    consum combustibil deficitari; procedeele aplicate sunt nepoluate i pemitautomatizarea integral; poate fi aplicat direct produselor finite obinute prinprocedee clasice; se obine produse cu proprieti speciale ( rezistensuperioara la caldur, fluaj redus, rezistene mecanice superioare ) care nu potdeaditivi i umiditatea lipsesc total; procesul este uor de controlat ( numarularticolelor cu defecte scad de cca 6 ori fata de produsul termic cu peroxizi );cheltuielile de reticulare sunt de cca 3 orimai mici decat n cazul reticulriitermice cu peroxizii la un consum enregic de cca10 ori mai mic.

    Prin procedeul de reticulare se obin fiere de cabluri cu proprietaisuperioare ; filme si tuburi contractibile ; spume de polietilen.

    La anvelope este posibil obinerea unei prevulacanizarii cu grefriale elastomerului pe cordul testil de armare.

    Procedeul permite prevulcanizari ale tuburilor din elastomer n fluxcu instalaia de extrudere cu excluderea fazelor de vulcanizare intermediar pedorn; vopsirea i lcuirea mobilei, automobilelor etc, cu materiale far solveni,deci far poluare i pericol de incendiu, cu viteze mari de lucru ; impregndarea

    16

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    17/21

    compusului macromolecular impregnat, obinndu-se parchete cu propietisuperioare parchetelor executate din esene spaeciale deficiatre ; recuperareamaterialelor de politetrafluoretilen prin degradare cu obinere de lubrifianisolizi ; obinerea de conducte din polietilen modificat prin iradiere, cu calitaicare permit reducerea grosimi pereilor tuburilor cu cca 50% , creterea

    temperaturii de funcionare la nivele care permit aplicarea in transportul apeicalde n construcii i instalai de producie, n instalaii de canalizare pentrutransportul lichidelor calde corosive, fa de polietilena de baz mrindu-sedurata de viat n exploatare de un numar mare de ori.

    7.DEGRADAREA POLIMERILOR

    Compuii macromoleculari sufer n timpul prelucrrii sau utilizrii otransformare cunoscut sub degradare sau imbtrnire, care const n

    modificarea unor proprieti importante sub aciunea unor factori fizici, chimicisau biologici. Substanele care atenueaz reaciile de degradare sunt in generaldenumite stabilizatori. n funcie de mecanismele de degradare, stabilizatorii potfi:

    stabilizatori termici, cu funcia principal de stabilizare pentru degradareatermic;

    stabilizatori fotochimici, cu funcia principal de stabilizare pentru degradareafotochimic ,datorat radiaiilor ultravioletelor din lumina solar;

    antioxidani, cu funcia principal de protecie mpotriva degradrii oxidative.Folosirea a doi sau trei stabilizatori asociai unui compound are, in

    general, efecte mult mai bune dect folosirea lor individual. Pentru stabilizarea

    compuilor macromoleculari fa de aciunea luminii se intrebuineaz absorbanin ultraviolet, capabil de a absprbi enregia radiaiilor ultraviolete, transformnd-ontr-un complex de alte energii, care nu acioneaz distructiv asupracompoundului pe baz de compus macromolecular ( enregia caloric sauluminoas ).Ca absorbani n ultraviolet se utilizeaz hidroxibenzofenonesubstituite, esteri salicilici, benztiazoli i triazine.

    Agenii de opacifiere (negrul de fum i dioxidul de titan), au rolul dea reflecta sau opri radiaiile solare.

    Pentru protecia mpotriva degradrii termice se utilizeazstabilizatorii termici ca: sruri i spunuri de plumb (carbonat bazic, salicilat,stearat bibazic),precum i stabilizatori epoxidici (uleiuri i eseri epoxidici).Protejarea articolelor mpotriva efectului de degradare datorat oxigenului iayotului prin reacii de autooxidare , se poate realiza prin bcorporarea unorsubstane ceroase sau a unor inhibitori chimici , numii antioxidani i antiozonai.Efectul de protecie fizic l dau substanele ceroase car formeaz un stratsubire pe suprafaa articolului, strat ce mpiedic mecanic reacia cu oxigenul iozonul. Pentru acest tip de protecie se utilizeaz ceruri cu lanuri normale, cerurimicrocristaline cu lanuri ramificate i ciclice, ceruri semimicrocristraline normalei ramificate.

    17

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    18/21

    Protecia chimic realizeaz inhibarea proceselor de oxidare cuajutorul antioxidanilor.

    Ca antioxidani se utilizeaz : di-aril-amine secundare , p-fenilendiamine, dihidrochinoline consdensate ale cetonelor cu di-arilamine i alealdehidelor cu aril amine, fenoli cu coninut de sulf, polimeri fenolici,tioeteri, tioli

    etc. mbtrnirea natural.Un articol se consider degradat nmomentul n care el nu mai poate folosi scopului pentru care a fost creat.Creterea durabilitii n condiiile de funcionare reprezint una din cerinelemajore ale economie.

    O serie de produse (categoria ambalaje) i ncheie ins ciclul defolosire pentru care au fost desitinate intr-o perioad de timp mult inferioar, eleposednd practice calitiile iniiale.n cazul nerecuperrii,aceste materialepolueaz mediul inconjurator.n acest caz micorarea durabilitii la nivelulnecesittilor de folosire reprezint, de asemenea, o cerin major a vieiieconomice i sociale.

    Intensitatea si felul degradrilor sunt specifice fiecrui compusmacromolecular i depind de structura acestuia, de componenii amestecului demetode de prelucrare care au fost supuse etc. Schimbarea proprietilor sedatoreate vaolatilizrii plastificaniilor i a dizolvanilor; descompuneri chimiceplastifianilor umpluturilor, coloranilor, ruperii legaturilor chimice ale compusuluimacromolecular sau crerii de noi legturii; formrii de noi grupe ; dizolvani;eriziuni etc.

    Metodele de degradare in timp sunt grupate pe categorii principalede apreciere funcional care urmaresc individual sau simultan, i anume:termice, prin radianii, n medii chimice, sub aciunea microorganismelor prinexpunere la intemperi.

    Dup supunere la gradare n timp prin una din caile menionate seurmresc modificare proprietiilor fizico-mecanice determinate prinfuncionalitatea articolului ( culoare, transparena, rezistena la frig, alungire larupere, rezistivitate de volum etc ).

    Degradarea sub influiena termice. Fenomenele care apar lastructura compuilor macromoleculari ca urmarea a influienei factorilor termici icare conduce la piederea proprietilor de utilizare sunt de natur complexincluznd transformrile fizice (piederea de plastifiant prin volatilizarea migrarede plastifiant ca urmare a unei imcompatibiliti cu compusul macromolecular ianumite condiii date), ct i transomri chimice aggregative (continuareaprocesului de polimerizare i reticulare) sau dejagregative (ruperi de caten,hidroclorurri, oxidri). De exemplu, n cazul policlorurii de vinil plastifiate,temepratura de funcionalitate a articolului este, in primul rnd, n funcie denatura plastifiantului, crescnd cu creterea masei moleculare a acestuia.Degradarea prin pierdere de plastifiant se micoreaz asfel prin micorareavolatilitii plastifiantului, n sensul creterii masei moleculare a acestuia( fenomen fizic).

    18

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    19/21

    Reaciile chimice de degradare agregative i dezagregative seproduc simultan.De exemplu,la ncalzirea policlorurii de vinil se producdehidrocloruri, ruperii de lanuri catenare, i reticulari.

    Materialele pe baz de compui macromoleculari trebuie s lucrezen mod obisnuit n aer, respective in prezena oxigenului, ceea ce conduce la

    apariia unor degradri termooxidative. Aceste degradri sunt reacii n lan; odat iniiat reacia de degradare termooxidativ, propagarea se desfoarabrusc i cu viteza mare. Pentru asigurarea pstrrii n timp a proprietilorcompuilor macromoleculari este necesar:

    s se elimine inc din cursul procesului de defabricaie a compusuluimacromolecular a acestuia acelor substane care pot genera radicali liberi,folosindu-se reactani puri, aparatura anticorasiv i ndepartndu-se resturile demonomer, catalizatori si produse secundare, n special oxigenate.

    s se dirijeze procesul tehnologic de sintez, asfel nct dispersia maselormoleculare sa fie ct mai mic (fraciunile mici sunt mai reactive chimic, iarfraciunile mari se pot schimba mai uor).

    S se elimine din compoziia compuilor macromoleculariplastifianii i compuii necorespunztori. s se evite n special n timpul prelucrri lor la cald, contactul cu oxigenulatmospheric

    s se utilizeze agenii de stabilizare inhibitori ai reacilor n lan.Degradarea sub aciunea factorilor chimici. Proprietile

    excelente ale materialele de baz de compui macromoleculari, printre care imarea lor inerie la aciune unei game largi de ageni chimici, fac ca acestea safie folosite ca nlocuitoare de mare eficacitate a oelurilor anticorrosive sau caelemente de producie anticorosiv. Polietilena este exemplu prin structura saparfinic are o energie chimic excelent la majoritatea agenilor chimici la

    temepratura ambiant nefiind distrus dect n timp lung, de oxidani foarte tari,ca acidul sulfuric concentrate sau acidul azotic concentrate, La temperturamediului ambient sub aciunea halogenilor liberi ca de exeplu clor sau brom,polietilena este halogenat cu formare de hidracizi halogenai. Compusulmacromolecular rezultat posed proprietile fizice si chimice diferite de cele alehidrocarburii iniiale, dar structura sa de polimer nu se modific, produsul putndcorespunde aplicaile respective.

    ntruct metodica de caracterizare n laboartor prevede, in general,determinarea caracteristicilor de gonflare, pierderi in greutate, variaia alungirii nrupere; dup imersia n mediile chimice de analiza caracteristici care au uncaracter informative, se posider c relevante sunt ncercriile de funcionalitate

    n condiiile de exploatare.Uneori reaciile de modificare chimica ale compusului

    macromolecular sunt necesare pentru obtinerea unor compui noi cu proprietifizice i chimice difereniate faa de produsul de baz. De exemplu, alcoolulpolivinilic se poate obine prin hidroliza acetatului de vinil.

    n timp ce poliacetatul de vinil este un material de plasticitate maresi solubil n dizolvani organici, acoolul polivinilic datorit introducerii grupelorhidroxilice, devine rigid i solubil n ap.

    19

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    20/21

    Asemntor prin aciunea aldehidelor asupra grupelor hidroxilice sepot obine din alcool polivinilic acetai polivinilici.

    Degradarea sub aciune factorilor biologici, bioldegradare.Biodegradarea reprezint un factor tot att de important pentru viaa economicaca i coroziune. Biodegradarea reprezint un factor duntor prin scurtarea

    duratei de viat a materialelor i folositor prin distrugerea materialelornerecuperabile i a gunoaielor. Factorii care produc biodegradarea sunt bacteriile, fungiile (ciupercile), insctele ( de exemplu: termitele), rozatoarele , etc.

    Microorganismele au o mare capacitate de adaptare la materialeledin jurul lor, care le pot servi ca surs hran sau energie. Se cunosc specii carese dezvolt pe piatr, metale, pe sticl etc.

    n afara rolului de material care poate fi descompus pentru hranmicroorganismelor, materialul pe baz de compui macromoleculari poate fidegradat i indirect de catre microorganisme, far s intervin o modificarechimic-structural,prin produsele metabolismului acestora.n mod asemntorse comport i microciupercile (mucegaiurile).

    Pentru protejate se utilizeaz ageni fungistatici care, fie cprotejeaz suprafaa produsului, fie c se amestec cu compusulmacromolecular.

    Ca ageni fungistatici se utilizeaz compui mercurici ( clorur defenil mercuric, octuatul de fenil mercuric ), compui organo-statici(sulfosalicilatul de bis-tri-N-butil-staniu),mercaptani,estri ftlnici modificai,naftenai.

    n ceea ce privete biodegradarea n vederea indeprtriideeurilor poluate lucrrile se desfsoar n sensul obinerii unor modificristructurale n compusul macromolecular, care s-l fac vulnerabil la aciuneamicroorganismelor cunoscute. Cultivarea unor noi tipuri de microorganisme

    specifice pentru compui macromoleculari, dei posibil nu acceptat, datoritpericolului deosebit de grav al modificrilor ecologice necontrolabile.Degradarea prin expunerea la factori climatici. n cadrul

    schimburilor comerciale pe plan internaional, cunoasterea comportriimaterialelor i a porduselor polimetrice n diverse condiii climatice este deosebitde important .

    Pentru notarea tipurilor de protecie climatic impuse pentruanumite produse n funcie de destinia lor se folsete iniialele cuvintele dinlimba Latina ( T Tropicus-tropical; A Avidus-uscat;H Humidus-umed;FFrigidus-frig ).

    Tipuri de producie climatic standardizate sunt urmtoarele: TF protecia corespunztoare la climatul tropical uned, tropical uscat , rece THA protecia coespunztoare la climatul tropical umed i tropical uscat TH protecie corespunztoare la climatul tropical umed F protecia corespunztoare la climatul rece.

    n afara zonelor climatice indicate se menioneaz i climatul marin,caracterizat printr-o umiditate relative ridicat comparativ cu regiunilecontinentale situate la aceai latitudine geografic . Datorit faptului c influienacondiiilor climatice marine este mult mai mare asupra degradrii materialelor

    20

  • 7/31/2019 Propietiile principale ale compuilor macromoleculari

    21/21

    polimerice,dect influiena condiiilor de munte, pentru aprecierea rezistenei laintemperii se prefer expunerea n climat marin.

    n afara umiditii, cldurii i a radiaiilor solare, polimerii sedegradeaz i ca urmare a aciunii frigului, vntul, prafului srurilor,microorganismelor, ciupercilor i insectelor.

    Pentru structurarea duratei de expunere se aplic diferite metodede degradare accelerat n camere care reproduce condiiile naturale,crescndu-se o clim prin reglarea ciclului termice, a umiditii relative i a radiaoviolete, iar n aparatul climatic cca 20% .

    Rezultatele au valoare comparativ pentru selectarea unui materialoptim, pn n present, neexistnd o corelare ntre mbtrnirea natural i

    mbtrnirea n camere climatice.

    21


Recommended