Case Polymeren Flashcards
(86 cards)
1
Q
Macromoleculaire stof
A
bestaat uit zeer grote moleculen
(tot zelfs 100.000 atomen)
2
Q
Monomeer
A
bouwsteen van de polymeren
3
Q
Polymeren
A
Macromoleculaire stof
opgebouwd uit regelmatig terugkerende monomeren
4
Q
Oligomeren
A
Polymeer met klein aantal structuureenheden
5
Q
Repeterende eenheid
A
Kleinste monomeer dat steeds terugkeert
6
Q
Polymerisatiegaad
A
Aantal repeterende eenheden per polymeerketen
7
Q
Homopolymeer
A
Polymeer uit 1 soort monomeer
8
Q
Copolymeer
A
Polymeer uit 2 verschillende monomeren
9
Q
Statisch copolymeer
A
10
Q
Alternerend copolymeer
A
11
Q
Blokcopolymeren
A
Komen in blokken voor
12
Q
Ent- en graftcopolymeren
A
13
Q
Terpolymeer
A
Polymeer uit 3 verschillende monomeren
14
Q
Polymeerblend
A
Mengsel van verschillende polymeren
15
Q
Lineaire polymeren
A
- Thermoplasten
- Relatief zwakke interacties onderling
- Ketens verstrengelen in elkaar (spaghetti)
16
Q
Lineair vertakte polymeren
A
- Thermoplasten
- Vertakte macromoleculen
- Ontstaan door zijreacties tijdens polymeersynthese
- Verminderde dichtheid van polymeer
17
Q
Beperkt vernette polymeren
A
- Elastomeren
- Dwarsverbindingen tussen polymeerketens op covalente basis
- Cross-links
- Bekomen door vulkanisatie
- (bij rubbers)
18
Q
Sterk vernette polymeren
A
- Thermoharders
- Polymeerketens die onderling sterk verbonden zijn
- Via overwegend covalente bindingen
- 3D-netwerk
19
Q
Thermoplasten
A
- Lineair of vertakte structuur
- Onvernet!
- Worden zacht bij opwarming
- Terug hard bij afkoeling
- Vormvast bij afkoeling
- Decompositie bij te hoge temperatuur
- Oplosbaar in solvent
20
Q
Elastomeren
A
- Beperkt vernette polymeren
- Rubberachtige eigenschappen
- Wordt niet plastisch bij hoge temperatuur
- Decompositie bij te hoge temperatuur
-
Onoplosbaar in solventen
- Kan opzwellen
21
Q
Thermoharders
A
- Strak 3D netwerk van covalente bindingen
- Sterk vernet
- Bros
- Versterkbaar met vulstof
- Wordt niet plastisch bij hoge temperatuur
- Decompositie bij te hoge temperatuur
22
Q
Eigenschappen polymeer gebaseerd op?
A
- Chemische structuur
- Vertakkingsgraad
- Gemiddelde molmassa
- Molmassa verdeling
23
Q
Aantalgemiddelde molmassa Mn
A
Aantal moleculen met een bepaalde massa t.o.v. een totaal aantal moleculen
- ni = aantal fractie (Ni/Ntotaal)
- Verhouding # ketens van een bepaald soort t.o.v. het totaal # ketens
- Mi = molmassa van de polymeermolecule met polymerisatiegraad i
24
Q
Gewichtsgemiddelde molmassa Mw
A
Gewicht van de moleculen met een bepaalde molmassa t.o.v. het totale gewicht
- wi = gewichtsfractie (Wi/Wtotaal)
- Verhouding van het gewicht van alle ketens van soort i
- Mi = molmassa van de polymeermolecule met polymerisatiegraad i
25
Monofunctioneel
Geen polymeer
CH3-CH2-OH
26
Bifunctioneel
Lineair polymeer
n HOOC-C6H4-OH
27
Dubbele binding
Bifunctioneel
Lineair polymeer
n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n
28
Trifunctioneel
Vernetting mogelijk
29
Radicalaire polymerisatie: Stap 1
**Initiatie**
* Toevoeging van eev verbinding die radicalen levert
* **Initiator**
30
Radicalaire polymerisatie: stap 2
**Propagatie**
* Keten groeit door herhaaldelijke toevoeging van monomeren aan het radicaal **actief centrum**
* Hele snelle fase
31
Radicalaire polymerisatie: stap 3
**Terminatie**
* Keten blijft groeien tot eindgroep verdwijnt
* Bv. door combinatie van 2 groeiende centra -\> 1 polymeer molecule
32
Anionische polymerisatie
Actief centrum is een carbanion
33
Kationische polymerisatie
Actief centrum is een carbokation.
34
Coördinatiepolymerisatie
* Stereospecifieke plaatsing van opeenvolgende monomeereenheden langs de polymeerketen.
* Dankzij bv. Ziegler Natta katalysatoren
35
Massapolymerisatie
* Polymerisatie van zuiver onverdund polymeer
* **Polymeersmelt** na polymerisatie
* Verwerken tot korrels
36
Massapolymerisatie: voor-/nadelen
+ Geen oplosmiddelen nodig
- Sterke steiging viscositeit
- Moeilijke warmteafvoer
37
Massapolymerisatie: Toepassingen
* Bereiding van condensatiepolymeren
* Bv. nylon
* Gegoten PMMA
* Plexiglas
* Productie van voorwerpen uit plexiharders
38
Solventpolymerisatie
* Monomeer moet oplosbaar zijn in solvent
* Initiator, katalysator en gevormd polymeer niet altijd oplosbaar in solvent
39
Solventpolymerisatie: voor-/nadelen
+ Betere controle polymerisatie dankzij solvent
- Gevaar voor milieu
- Extra kostprijs van solvent
40
Solventpolymerisatie: Toepassingen
* Wanneer gevormd polymeer als **oplossing** wordt gebruikt
* Anders moet solvent verwijderd worden, wat zeer moeilijk is
* Lijm, verf, gieten van folie,...
41
Suspensiepolymerisatie
* Goed roeren in water
* In aanwezigheid van **beschermvolloid als suspensiemiddel**
****
* Monomeer is onoplosbaar in water
* Initiator lost op in water
* Polymerisatie gebeurt in elke druppel in suspensie
42
Suspensiepolymerisatie: Proces
Proces in elke druppel:
1. Vloeibaar monomeer
2. Kleverig deeltje (proces is bezig)
3. Toevoeging **beschermcolloid** en **hard roeren**
* **Coaguleren** verhinderen
4. Vast glasachtig deeltje na proces
5. Deeltjes afzonderen door filter
43
Suspensiepolymerisatie: voor-/nadelen
+ Betere controle polymerisatie
+ Zuiver polymeer (weinig hulpstoffen)
- \> zuiverder PVC dan emulsiepolymerisatie
- Discontinue bereiding
44
Suspensiepolymerisatie: Toepassing
* Sterk exotherme radicaalpolymerisaties
* PS, PVC, PMMA
* **Piepschuim**
45
Emulsiepolymerisatie
Bestaat uit:
* Dispergerend medium (*water, ...*)
* Monomeer -\> **on**oplosbaar in *water (dm)*
* Initiator -\> oplosbaar in *water (dm)*
* Emulgator of zeep
* Oppervlak actieve stof met hydrofiele kop en hydrofobe staart
* Micelvorming boven bepaalde concentratie
* Ook monomeerdruppels aanwezig
46
Emulsiepolymerisatie: proces
* Monomeerdruppels + micellen
* Initiator is opgelost in water
1. Diffusie van monomeermoleculen uit druppels naar micellen
* In water: monomeren botsen met initiator
* Door botsing ontstaan er radicalen
2. Radicaal treedt micel binnen
3. Monomeren in micel polymeriseren
4. Tweede radicaal in micel -\> terminatie
5. Volgende radicaal in cel -\> nieuwe polymerisatie
6. Micellen die polymeer bevaten blijven groeien
* Zo lang vers monomeer wordt aangevoerd
7. Stabiele emulsie van polymeer in water
* Deeltjes van 0,1 μm
* Ook wel latex genoemd
47
Emulsiepolymerisatie: voor-/nadelen
+ Dun, vloeibaar reactiemengsel
+ Regelbare reactiesnelheid en ketenlengte
+ Stabiele latex als eindproduct
+ Seeded polymerisation (synthese van ent-copolymeren)
- Veel hulpstoffen (moeilijk verwijderbaar)
48
Emulsiepolymerisatie: Toepassingen
* Vinylacetaat
* Chloropreen
* Styreen-butadieen copolymeer
* Bereiden als latex
* Verf, coatings, ...
49
Grensvlakpolymerisatie
* 2 monomeren in 2 **niet**-mengbare oplosmiddelen
* Polymerisatie treedt op aan grensvlak
* Gevormde vlies als streng uit systeem
50
Polyethyleen: Formule
n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n
51
Polyethyleen: Eigenschappen
* Zacht
* Taai
* Isoleert warmte en stroom
* Onschadelijk voor gezondheid
* Smaak- en reukloos
* Licht
* Dichtheid hoger → stijfheid hoger
* Chemisch stabiel
* Lasbaar
* Onschadelijk voor gezondheid
* Sterk
* Makkelijk te maken
52
LDPE: Eigenschappen
* Lage dichtheid
* **Lineair** vertakte ketens
* Flexibel
* Polymerisatie:
* Hoge druk
* Hoge temperatur
53
LDPE: Toepassingen
* Folie
* Tetrabrikken
* Wasmanden
* Speelgoed
54
HDPE: Eigenschappen
* Hoge dichtheid
* Stijf
* Lineair polymeer (**niet** vertakt)
* Dichtere pakking van de ketens
* Verweekt pas boven 125°C
* Polymerisatie:
* **Lage** druk
* Reactie duurt 1-4 uur
* Speciale katalysator
55
HDPE: Toepassingen
* Flessen
* (bier)Kratten
* Vuisnisbakken
* Speelgoed
56
Polypropyleen: Formule
n CH2=CH-CH3 → (-CH2-CH(-CH3)-)n
57
Polypropyleen: Eigenschappen/Toepassingen
Meer temperatuurresistent dan PE
* Textielvezel
* Tapijt, trekkabels
* Speelgoed
* Scharnieren
* Zeer goede weerstand tegen herhaald buigen
* Keukengerei
58
Polyvinylchloride: Formule
n CH2=CH-Cl → (-CH2-CH(-Cl)-)n
59
Polyvinylchloride: Eigenschappen
* Zuivere PVC is **Hard**
* Zacht door toevoeging weekmakers
* Technisch hoogwaardige eigenschappen
* Goede prijs/kwaliteit
* Lange levensduur
* Vlamdovend
* ± Onderhoudsvrij
* Isolerend
* elektriciteit, temperatuur, geluid
* Vele kleuren
* Zeer resistent
60
Polyvinylchloride: Toepassingen
* Hard PVC
* Buizen
* Raamprofielen
* Kabelisolatie
* Zacht PVC
* Vinylbehang
* Vinylvloerbekleding
* Kunstleer
* Tuinslang
61
Polystyreen: Formule
n CH2=CH-C6H5 → (-CH2-CH(-C6H5)-)n
62
Polystyreen: Eigenschappen
* Glashelder wanneer zuiver
* Bros
* Versterkbaar met mengen met rubber
* Normaal in schuimvorm
* Licht
* Isoleert
* Makkelijk verwerkbaar
* Niet giftig
* Makkelijk recycleerbaar
* Bestand tegen rotten en schimmels
* Neemt weinig water op
63
Polyethyleentereftalaat: Formule
n HO-(CH2)2-OH + n HOOC-C6H4-COOH →
H(-O-(CH2)2-O-C(=O)-C6H4-C(=O)-)nOH + (2n-1)H2O
64
Polyethyleentereftalaat: Eigenschappen
* Hard
* Sterk
* Maatvast
65
Polyethyleentereftalaat: Toepassingen
* Flessen
* Textielvezel
* ...
66
Butadieenrubber: Formule
n CH2=CH-CH=CH2 → (-CH2-CH=CH-CH2-)n
67
Butadieenrubber: Eigenschappen
* Goede slijtvastheid
* Meestal gemengd met SBR of natuurrubber
* Styreen-butadieenrubber
68
Styreen-Butadieenrubber: Eigenschappen
Copolymeer van butadieen en styreen met rubberkarakter
* Vulkanisatie met zwavel
* Versterking met roet
69
Isopreenrubber
Synthetische kopie van natuurrubber
70
Isopreenrubber: Toepassingen
* Banden voor vrachtwagens
* Spuitgieten
71
Polymeermatrixcomposieten: Composiet
Materiaal uit een continue **polymeermatrix** waarin een **wapeningsmateriaal** is aangebracht
72
Polymeermatrixcomposieten: Polymeermatrix
Meestal thermoharder
Soms thermoplast
73
Polymeermatrixcomposieten: Wapening
Glasvezel, grafietvezel, metaal, keramisch materiaal
74
Polymeermatrixcomposieten: Eigenchappen
* Licht
* Sterk
* Corrosiebestendig
* Schokbestendig
* Mech eigenschappen bepaald door **wapeningsmateriaal**
75
Polymeermatrixcomposieten: Toepassingen
* Ruimtevaart
* Luchtvaart
* Scheepsvaart
76
Antioxidantia
Gaat oxidatie door thermische energie tegen
77
UV-Stabilisatoren
Gaat oxidatie door licht tegen
Vangen licht op
78
Warmte stabilisatoren
Verhinderen afsplitsing van HCl
Anders verkleuring en degradatie
79
Weekmakers
Betere flexibiliteit en verwerkbaarheid
-\> Vloeit beter
80
Pigmenten en kleurstoffen
Pigmenten: onoplosbaar
Kleurstoffen: oplosbaar
Transparantie is functie vandeeltjesgrootte en materiaaldikte
81
Vulstoffen en versterkingsmiddelen
Prijsverlagend en/of verbetering eigenschappen
82
Smeermiddelen
smeermiddelen: makkelijker door verwerkingsmachine
antislip zorgt voor betere stapeling gevulde zakken
vernettingsmiddel: x-links in thermoharder
83
Schuimmiddelen
Chemische en fysische blaasmiddelen
84
Anti-statica
vermijden van statische ladingen
Handig bij folie en tegen oppervlaktevervuiling
85
Brandvertragers
Gaan oxidatie tegen bij aanwezigheid van een vlam
86
Alternatieve stoffen
* Zetmeel
* Cellulose
* Suikers
* Melkzuur
* Organisch afval
* Algen
* Plantaardige oliën
* Micro-organismen
*
