ZIP 30 Bytom Bytom, dnia 30.05.08r
WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I METALURGII
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 3
Własności cieplne tworzyw sztucznych
Rafał Sosna
Jacek Rak
Daniel Begejowicz
Mariusz Piejko
1. Właściwości cieplne tworzyw sztucznych.
Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.
Polimery naturalne są jednym z podstawowych budulców organizmów żywych. Polimery syntetyczne są podstawowym budulcem tworzyw sztucznych, a także wielu innych powszechnie wykorzystywanych produktów chemicznych takich jak: farby, lakiery, oleje przemysłowe, środki smarujące, kleje itp. Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łańcuchowych lub sekwencyjnych reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych monomerami.
Polimery dzielimy na:
- Termoplastyczne (van der Waalsa)
- Duroplastyczne (wiązania kowalencyjne) praca w podwyższonej temperaturze.
Polimery dzielimy według trzech stanów fizycznych:
- Szklisty
- Wysoko-elastyczny (tworzywa uplastyczniające)
- Lekko-płynny (Polimer uzyskuje płynny stan)
Dzielimy badanie polimerów na trzy metody:
- Martenza (termo i termoutwardzalne)
- Badanie odporności na żar
- Dicata (termoplasty) badanie punktowe: tempa stalowa igła wbijana w próbkę na głębokość 1 mm o sile F=50N lub 120N. Temperatura, w której grzejemy 50˚/h.
2. Przebieg ćwiczenia metodą badania odporności na żar:
Wyznaczamy w tej metodzie iloczyn różnicy długości spalonej próbki do jego masy.
Próbka laminatu i polipropylenu zostały najpierw zwarzone a później przytykane do żarnika o temperaturze 955oC, po czym były ponownie warzone i mierzone. Czas przygrzewania próbki 3 minuty. Długość podajemy w centymetrach = cm, a masę podajemy w miligramach = mg
Dane:
L – długość próbki przed spalaniem (przytknięte do żarnika)
L1 - długość próbki po spalaniem (przytknięte do żarnika)
m – masa przed spalaniem (przytknięte do żarnika)
m1 - masa po spalaniem (przytknięte do żarnika)
Laminat Polipropylen
L – 86,1 mm = 8,61 cm L – 70,1 mm = 7,01 cm
L1 - 85,9 mm = 8,59 cm L1 – 23,3 mm = 2,33 cm
m – 4,7520 g = 4752 mg m – 2,3873 g = 2387,3 mg
m1 – 4,7369 g = 4736,9 mg m1 – 1,0171 g = 1017,1 mg
IR ≈ 5,52 IR ≈ 1,19
Stopień odporności na żarzenie 5 Stopień odporności na żarzenie 2
Wnioski:
Próbka laminat:
Próba metodą odporności na żar polegała na przytknięciu próbki do żarnika i przytrzymaniu jej przez 3 minuty. Na początku nic się nie działo i nic się nie wydzielało z próbki, dopiero po okresie około 1 minuty zaczął pokazywać się niewielki biały dym. Laminat jedynie zwęglał się (kolor czarny) wydzielając delikatny biały dym. Z próbki wydzielał się delikatny zapach, który można by określić jako ostry zapach hiacyntu (zapach wydzielany z topienia się żywicy). Laminat głównie składa się z włókien szklanych i żywicy. Włókno szklane nie topi się pod wpływem temperatury, co zwiększa wytrzymałość cieplną materiału badanego. Próbka się nie paliła.
Próbka polipropylen:
Próba metodą odporności na żar polegała na przytknięciu próbki do żarnika i przytrzymaniu jej przez 3 minuty. W momencie przytknięcia próbki do żarnika zauważyliśmy gołym okiem, że próbka polipropylenu szybko się topiła. W wyniku topienia się próbki wystąpił intensywny biały dym. Z próbki wydzielał się intensywny zapach, który można by określić jako intensywny zapach palonej parafiny. Materiał jest bardzo nie odporny na działanie temperatury. Polipropylen nie pali się.
Roofus