Polimēru visparējais raksturojums

Polimēru visparējais raksturojums.

Polimēri ir lielmolekulari savienojumi, kurus veido makromolekulas, kuras var būt pat miljoniem  elementarposmu. Vielas, kuru molekulas polimerizējas, sauc par monomēriem. Monomēra molekulu skaitu, kuras savstarpēji savienojušas polimerizacijas procesa, sauc par polimerizacijas pakapi un apzīmē ar n.

Atomu grupas, kas makromolekula daudzkart atkartojas, sauc par elementarposmiem. Piemēram, polietilēna makromolekulas elementarposms ir

-CH₂-CH₂- , bet polipropilēna makromolekulas elementarposms ir –CH₂-CH

CH₃

Polimerizacijas pakape visam dota polimēra makromolekulam nav vienada. Piemēam, polimerizējoties etilēnam, var veidoties makromolekulas, kuras n ir no 300 līdz 100.000. Tapēc noradīta polimēru molekulmasa patiesība ir to vidēja molekulmasa.

Polimēru ķīmiskas un fizikalas īpašības

Tie parsvara ir amorfas vielas. Tiem ir neliels blīvums un tie lielakoties ir bezkrasainas vielas, bet ir viegli krasojami. Polimēriem ir samēra viegli piešķirt vajadzīgo formu. Tie ir ūdensnecaurlaidīgi, izturīgi pret dažadu ķīmisko vielu un mikroorganismu iedarbību. Tie ir labi elektrības un siltuma izolatori. Tomēr lielaka daža polimēru kļūst mīksti un kūst jau samēra zemas temperatūras. Tiem ir grūti noteikt precīzu temperatūru, kura polimērs kļūst mīksts, ka arī precīzu kušanas temperatūru. Parasti nosaka mīksttapšanas un kušanas temperatūru intervalus. Gandrīz visi polimēri deg. Daži no tiem degot veido indīgus savienojumus. Daļa polimēru lēni sadalas saules gaismas iedarbība. Polimērus ir viegli mehaniski ieskrambat.

Iegūšanas reakcijas:

Polimerizacija pievienojoties

R-O-O^. + CH₂=CH₂à R-OOCH₂-CH₂ *

+ nakamais CH₂=CH₂ à R-OOCH₂-CH₂-CH₂-CH₂ * utt.

Linearos polimērus var iegūt, sarindojot virknē monomēru molekulas, bet šeit nepastav iespējamība veidot šķērssaites un div- un trīsdimensionala struktūra. Linearas molekulas virknes daļēji savijas viena ar otru, veidojot amorfus (bezstruktūras) apgabalus, kas materialiem piešķir izturību. Polietilēnu iegūst, pievienošanas polimerizacijas procesa sasaistot kopa etilēna monomērus.

Te R-O-O ir brīvais radikalis, kurš darbojas ka polimerizacijas reakcijas aizsacējs jeb iniciators. Reakcijas galaprodukts ir polietilēns H₃C-(CH₂)_n-CH=CH₂.Apmēram katrai desmitajai vienībai ir CH₃ sazarojums.

Jonu polimerizacija

Notiek, ja reakcijas ierosinašanai izmanto piemērotu skabi A.

A⁺ +CH₂=CH₂ à A-CH₂-CH₂⁺

A-CH₂-CH₂⁺ + CH₃=CH₂ à A-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂⁺ utt

Polikondensacija

Par polikondensacijas reakcijam sauc reakcijas, kuras no mazmolekularam vielam veidojas lielmolekularas vielas un ka blakusprodukti izdalas mazmolekularas vielas. Aplūkosim vēsturiski senaka poliamīda-neilona-6,6 ieguves reakciju. Līdzīgi ka veidojoties poliesteriem, abu izejvielu molekulas jabūt vai nu divam aminogrupam, vai divam karboksilgrupam. Neilonu ieguva no heksandiamīna-1,6 NH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ un adipīnskabes (heksandiskabes) HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COOH

Reakcijas norise ir šada:

H H O O

II II

nH-N-(CH₂)₆-N-H + nH-O-C-(CH₂)₄-C-O-H + …à

H H O

II

à -N-(CH₂)₆-N-C-(CH₂)₄-C- _n  + 2nH₂O

Polimēru iedalījums

Termoplastiskos polimērus raksturo šo materialu spēja pēc izkausēšanas atgriezties iepriekšēja fizikalaja stavoklī. Tadējadi šos materialus var vairakkart parstradat. Šada īpašība izskaidrojama ar to uzbūvi. Šos polimērus veido dažada garuma linearas vai nedaudz sazarotas molekulas, kuras sava starpa saista starpmolekularie pievilkšanas spēki. Karsējot molekulas sak svarstīties, cita no citas attalinas, un spēki, kas tas saista, pamazam izzūd, līdz polimērs pilnīgi izkūst. Šadiem polimēriem ir viegli piešķirt vēlamo formu. Masu izkausē, iepresē veidnē un atdzesē. Ta veido dažadus traukus, caurules u.c. Lai iegūtu plēvi, izkausēto masu izvelk caur specialiem veltņiem. Šadi apstrada polietilēnu, polipropilēnu, polistirolu, poliamīdus un citus polimērus. Termoplastisko materialu liela priekšrocība ir iespēja tos vairakkart parstradat. Šos polimērus iegūst galvenokart polimerizacijas reakcijas.

Termoreaktīvie polimēri atšķirība no termoplastiskajiem polimēriem paaugstinata temperatūra nekļūst mīksti un tos nevar izkausēt. Karsējot nav iespējams mainīt to formu.Šīs atšķirības nosaka termoreaktīvo polimēru uzbūve. Termoreaktīva polimēra uzbūve ir līdzīga telpiskam trīsdimensiju režģim, kura elementarposmus saista izturīgas kovalentas saites. Šadu struktūru var sagraut, tikai karsējot polimēru samēra augstas temperatūras, kad notiek ta sadalīšanas, pat parogļošanas. Lai varētu izgatavot šada polimēra izstradajumus, vispirms ķīmiskas sintēzes procesa iegūst prespulveri (nav pilnība izveidojušas visas saites), kuru talak karsē un noteikta spiediena izveido vajadzīgas formas izstradajumu (šaja procesa vēl turpinas saišu veidošanas). Talak iespējama tikai mehaniska materiala apstrade. Pie šadiem polimēriem pieder fenolformaldehīdsveķu izstradajumi (bakelīts, tekstolīts, hetinakss u.c.), aminoplasti u.c. Šos polimērus iegūst polikondensacijas reakcijas.

Elastomēri ir polimēri, kas viegli maina formu, tos stiepjot, velkot u.c. Īpašību ziņa tie ir līdzīgi gumijai un ieņem starpstavokli stapt termoplastiskajiem un termoreaktīvajiem polimēriem. Pēc uzbūves šie materiali veido retu tīklu, starp kura krustpunktiem var notikt molekulu svarstības. Atbilstoši „tīkla acu” lielumam molekulas var izstiepties vai sarauties. Šada struktūra ir dažiem sabiskajiem un sintētiskajiem kaučukiem, kuru izstradajumus (autoriepas, gumijas apavus u.c.) iegūst, presējot noteikta temperatūra un spiediena līdzīgi ka termoreaktīvos polimērus.

Ļoti bieži ikdiena vardu plastmasa lietojam varda polimērs vieta un otradi. Jaiegaumē, ka visas plastmasas ir polimēri, bet ne visi polimēri ir plastmasas. Rūpnieciskos procesos no polimēriem iegūst plastmasas, pievienojot masai dažadas papildvielas: plastifikatorus, krasvielas, stabilizatorus, pildvielas un piešķirot noteiktu formu. Formu var piešķirt presējot, velkot, pūšot, varot, uzputojot, salīmējot u.c.

Īpaša polimēru grupa ir šķiedras. Tas veidojas, makromolekulas orientējot savstarpēji paralēli. Rūpniecība no polimēra masas šķiedras izvelk caur specialam atverēm (filjeram). Šķiedras talak tiek izmantotas pavedienu veidošanai, no kuriem izgatavo tekstilizstradajumus vai trikotažas izstradajumus.

Pēc izcelsmes arī šķiedras var iedalīt tapat ka citus polimērus:

Ø      Dabiskas šķiedras- kokvilna (celulozes šķiedra), vilna (olbaltumvielu šķiedra), lini (celulozes šķiedra), dabiskais zīds ( olbaltumvielu šķiedra);

Ø      Makslīgas šķiedras- viskoze (sulfītceluloze), acetatšķiedra (acetatceluloze);

Ø      Sintētiskas šķiedras- kaprons, neilons (poliamīdu šķiedra), lavsans, terilēns, dakrons (poliesteru šķiedra), nitrons (poliakrilnitrila šķiedra).

Sintētiskie lielmolekularie savienojumi

Sintētisko polimēru attīstības vēsture

1839.Novērota stirola polimerizacija

1843. Dabiska kaučuka vulkanizacija

1844. Iegūts linolejs

1864. Kristians Šonbeins apstrada papīru ar slapekļskabi un iegūst celulozes nitratu

1865. Aleksandrs Parks no celulozes nitrata, augu eļļam un kampara pagatavo pirmo platmasas parkezīnu

1869. Džons Hjats patentē celuloīdu, kas ir parkezīna uzlabojums

1880. Laboratorija iegūti akrilati, tas attiecas uz organisko stiklu

1897. Kazeīna-formaldehīda polimērs

1897. Pirmoreiz iegūts urīnvielas-formaldehīda polimērs

1898. Einhorns laboratorija iegūst polikarbonatu

1905. Šnitzenbergers iegūst acetilcelulozi

1907. Leo Bekelands patentē bakelītu. Pagatavots no fenola un formaldehīda, tas bija pirmais pilnīgi sintētiskais polimērs

1911. Brandenburgers iegūst celofanu

1912. Ostromisļenskis pagatavo pilivinilhlorīdu

1915. Iegūts dimetilbutadiēna kaučuks

1918. Patentēti urīnvielas-formaldehīda sveķi

1921. Izveidota pirma plastmasu inžekcijas presforma

1922. Šteidingers pierada, ka dabiskais kaučuks sastav no izoprēna vienībam

1924. Iegūts polivinilspirts

1927. Laboratorija iegūts organiskais stikls

1928. Du Pont izveido „superpoliamīdu šobrīd zinamu ka neilons

1930. Iegūts polivinilacelats. No fenolpolispirtiem iegūti epoksīdu polimēri

1931. Pirmoreiz iegūti neoprēns (polihloroprēns) un poliizobutilēns

1932. ICI izstrada polietilēnu

1933. Rojs Plunkets atklaj teflonu-politetrafluoretilēnu

1935. Izstradats pirmais termoplastisko polimēru ekstrūderis

1936. ICI sak rūpniecisku organiska stikla ražošanu

1937. Iegūts poliuretans

1939. Sakta polietilēna rūpnieciska ražošana

1939. Labaku īpašību dēļ urīnvielas-formaldehīda svečus sak aizvietot melamīna-formaldehīda sveči

1940. Pirmoreiz iegūti poliēteri

1942. Iegūtas polivinilidēnhlorīda šķiedras

1943. Sakta silikona rūpnieciska ražošana

1943. Izstrada epoksīdu sveķus

1950. Izstradats orlons (poliakrilonitrils)

1956. Rūpnieciska polikarbonatu ražošana

1960. Pirmoreiz iegūst poliacetalu

1965. Iegūst polifenilēnoksīdu

1965. Pagatavots polisulfanols

1969. Calanese (Hoechst) izstrada polibutilēnereftalatu

1977. Ieviešs bezalkoholisko dzērienu pudeles no polietilēnereftalalata

Polietilēns

Polietilēns ((-CH₂-)_n) ir termoplastisks polimērs, kuru iegūst polimerizējot etilēnu. To dažreiz sauc arī par polimetilēnu, jo ta molekulas sastav no sava stara saistītam metilēngrupam (-CH₂-). Tas ir viens no visvairak izmantotajiem polimēriem, tapēc ir vērts to apskatīt tuvak.

Fizikalas īpašības

Tas ir vieglaks par ūdeni, blīvums ir aptuveni 0,92 g/ml. Tas ir elastīgs polimērs, kas plana slanī ir bezkrasains un caurspīdīgs. Aptaustot tas šķiet taukains (līdzīgs parafīnam). Ja polietilēnu karsē, tad jau 110 ⁰C tas kļūst mīksts un ta formu var viegli mainīt. Ja karsēšanu partrauc, tad polietilēns sacietē, saglabajot iegūto formu. Ja polietilēnu karsē temperatūra, kas augstaka par 110 ⁰C, tad tas pakapeniski parvēršas šķidruma. Vēl augstaka temperatūra tas sadalas. Polietilēnam ir iespējama liela kristalizacijas pakape.

Ķīmiskas īpašības

Tas ir līdzīgs piesatinatiem ogļūdenražiem. Parastos apstakļos tas nereaģē ne ar sērskabi, ne sarmiem. Polietilēns neatkraso arī bromūdeni un kalija permanganata šķīdumu pat paaugstinata temperatūra.

Izmantošana:

Plaši lieto ķīmiskaja rūpniecība. Ar tiem izklaj dažadas tvertnes un parklaj aparatu daļas, kas saskaras ar ķīmiski agresīvam vielam. No polietilēna gatavo traukus, ka arī dažadas caurules, jo tas ir izturīgakas pret koroziju un neplaisa pat tad, ja tajas sasalst ūdens. Tas labi laiž cauri ultravioleto starojumu, tadēļ no tiem gatavo arī plēves, kuras izmanto stikla vieta lecektīs un siltumnīcas.Šīs plēves izmanto arī par iesaiņojamo materialu.

Iegūšana:

Vēl nesen polietilēnu rūpniecība ieguva, izmantojot austu spiedienu un paaugstinatu temperatūru. Tas stipri sadardzinaja un sarežģīja polietilēna ražošanas procesu. Tagad ir noskaidrots, ka trietilalumīnija (CH3-CH2)3Al un titana (IV) hlorīda TiCl4 klatbūtnē polietilēnu rūpniecība var iegūt arī parastaja spediena un istabas temperatūra. Tadējadi ražošanas process palētinas, turklat uzlabojas arī polietilēna kvalitate. Ta, piemēram, parastajos apstakļos ražotajam polietilēnam ir augstaka kušanas temperatūra un lielaka mehaniska izturība. Tas izskaidrojams tadējadi, ka šajos apstakļos veidojas polimērs, kura molekulas ir mazak atzarojumu. Linearas polimēru molekulas, kuram ir mazak atzarojumu, blīvak piekļaujas cita pie citas, un līdz ar to polimērs kļūst izturīgaks.

No visa plaša rūpniecisko organisko polimēru klasta iepakojuma līderos ir dažu tipu materiali. Zema blīvuma polietilēns (LDPE) ir visai lokans un izceļas ar savu stiepjamību, viskozitati, ķīmisko noturību un lētumu. Ta trūkumi ir zema izturība, nespēja sarauties pēc izstiepšanas, zema kušanas temperatūra, gaismas caurlaidība un spēja oksidēties-lai nebojatos parstradajot, tam japievieno fenolu antioksidnti. Tas ir sevišķi noderīgs iepakojamai plēvei , tūbiņam un saspiežamam pudelēm.

Pretstata tam augsta blīvuma jeb augstspiediena polietilēns HDPE ir cietaks, izturīgaks, mazak stiepjas, mazak viskozs, augtak kūstošs un blavaks. Visvairak to lieto pudeļu izspiešanai, ka arī laboratorijas traukiem, jo to iespējams karsēt autoklava. Polipropilēns ir vēl izturīgaks un stingraks, mazak viskozs, augstak kūstošs, bet ir daudz jutīgaks pret oksidēšanos, tapēc tam ražošanas un izmantošanas laika stabilizacijai vajag pievienot daudzkomponentu antioksidantus. Sarauties spējīgas plēves iegūst, plēvi nostiepjot, kas orientē molekulas. Sekojoša sildīšana plēve saraujas atpakļ līdz sakotnējam izmēram. Ta iespējams iegūt cieši piegulošu iepakojumu.

Caurspīdīgais nemodifizētais „kristala” polistirols tiek plaši lietots glazēm un zaļu pudelītēm. Orientētu putu polistirolu izmanto svaigu produktu iepakošanai. Veidnēs un ar karsto presēšanu iegūtajam partikas iepakojumam visplašak izmanto ar kaučuku modificēto polistirolu, ko parasti sauca par triecienizturīgo polistirolu, jo tas ir pietiekami izturīgs, elastīgs, viskozs, ķīmiski stabils un relatīvi lēts.

Pretstata citam iepakojuma plastmasam polietilēntereftalata (PET) pielietojums kopš ta paradīšanas tirgū 1977. gada ir tikai paplašinajies. Materials ir īpaši piemērots gazētiem dzērieniem- viegls, neplīstošs, termostabils. Poliesteri, kas stiepti viena virziena, veido izturīgas orientētas šķiedras (Terilēns, Dakrons); tas veido apmēram 65% kopēja poliesteru patēriņa. 17% izmanto pudelēm, ko formē izpūšot; procesa polimēru orientē divas dimensijas un padara to izturīgaku.

Iegūtas PET pudeles ir pietiekami izturīgas, lai izturētu oglekļa dioksīda spiedienu un novērstu ta difūziju (pudeles kakla vītnei ir vertikala grope, lai atverot gazes spiediens kristos pakapeniski). Tomēr plakana dibena nepieciešamība rada asu pareju, kas izstradajumu parmērīgi pavajina. Pirmajam PET pudelēm bija apaļš dibens, uz ka bijas citas plastmasas (melna polietilēna) uzliknis pudeles novietošanai stavus. Patreizējam pudelēm izveido dibenu no pieciem ieliekumiem ar noapaļotam malam, ta novēršot otras plastmasas nepieciešamību un padarot parstradi vieglaku.

Divdimensionala molekulu orientacija šaja plastmasa izdara vēl kaut ko- ta nu ir sagadījies, ka materials iegūst dubultlaušanas spēju.

Dzērienu pudeļu joma PET pudeles ir izspiedušas PVC izstradajumus, jo atkrīt iespējamas veselības problēmas PVC monomēra un piedevu dēļ. Korķi joprojam ir HDPE ar polietilēna-polivinilacetata blīvi.

Polietilēns (LDPE). Monomērs ir etilēns. Duļķains līdz pienbalts, mīksts, lokans, ūdens tvaiku necaurlaidīgs, nereaģē ar skabēm un bazēm, kūst 100-125 ⁰C, saules gaisma oksidējas, slodzes apstakļos plaisa daudzu polaru savienojumu klatbūtnē.

Polietilēns (HDPE). Monomērs ir etilēns. Līdzīgs LDPE, tikai duļķainaks, blīvaks, mehaniski izturīgaks, kristaliskaks un stingraks.

Polivinilhlorīds (V). Monomērs ir vinilhlorīds. Stingrs, termoplastisks, eļļu un citu organisku vielu necaurlaidīgs, caurspīdīgs, triecienizturīgs.

Polistirols (PS). Monimērs ir stirols. Caurspīdīgs, mirdzošs, stingrs, trausls, viegli apstradajams, maksimala lietošanas temperatūra ir 90 ⁰C, šķīst daudzos organiskajos šķīdinatajos.

Polipropilēns (PP). Monomērs ir propilēns. Pienains, augsta kušanas temperatūra (160-170 ⁰C), augsta stiepes izturība un stingrība, vismazak kaitīga rūpnieciska plastmasa, šķidrumu un gazu necaurlaidīgs, gluda virsma ar spēcīgu mirdzumu.

Polietilēntereftalats (PET). Monomērs ir etilēnglikols vai tereftalskabe. Caurspīdīgs, triecienizturīgs, skabju un atmosfēras gazu necaurlaidīgs, nestiepjas, visdargakais no šeit apskatītajiem.

No vairak neka 30 miljoniem tonnu 1992. gada ASV saražoto plastmasu 20% jeb 6 miljonus tonnu izlietoja celtniecība, vairak izmantojot vienīgi iepakojuma ražošanai. Patēriņa celtniecība dominēja PVC. Apmēram 75% visa PVC izmanto celtniecība, no ta 45% ir caurules vara aizvietošanai. Australija patērē 0,2 miljonus tonnu PVC, 80% celtniecība, no kuriem apmēram 10% vadu izolacija.

PVC caurules iespējams izvilk cauri ieplaisajušam čuguna caurulēm un karsējot hermetizēt, ta no iekšpuses slēdzot bojajumus. Mūsdienas ražo caurules ar cietu arējo un iekšējo apvalku, bet ar uzputota PVC iekšieni. Talaka PVC hlorēšana iegūst materialu caurulēm, ko ekspluatē augsta temperatūra.

Apmēram 5% visa PVC izmanto vadu un kabeļu elektroizolacijai. Nakamie seko fenolu sveķi elektroierīcēm un saplakšņa laminēšanai, tad urīnvielas un melamīna sveķi.

Polietilēnu izmanto gazes vadiem, vadu kanaliem (pievieno bezhalogēnu retardantus) un aizvien vairak-arī ūdens caurulēm. Būdams elastīgs zemas temperatūras, polietilēns var aizstat PVC notekcaurulēs.

Citi materiali, kam ir tendence aizvietot PVC būvniecība, ir modificētie polikarbonati un jodētie polimēri.

PVC izstradajumu izgatavošana ka termostabilizētajus izmanto smago metalu savienojumus. Parasti tie ir svina savienojumi, bet to aizvietošana ar kalcija/cinka savienojumiem prasa mērenas papildu izmaksas, reizē sniedzot lielu ieguvumu vides tīrība izstradajuma iznīcinašanas brīdī. Svins vai nu paliek pelnos, vai arī liesma iztvaiko. Hlorēto materialu gadījuma vai apzinata sadedzinašana liesmas veidojas dioksīni, kas nonak dūmgazēs un putekļos;te PVC ir neapšaubams veicinatajs. Kaitīgo piemaisījumu iespējami mazakai radīšanai var izveidot augsttemperatūras sadedzinašanas krasnis, bet tas ir dargas, nepopularas un ne vienmēr lietojamas, piemēram, slimnīcu radītajiem atkritumiem. Parstrada tikai vadu izolaciju un arī to tikai materialos, kam ir zemakas prasības-caurulēs, dubļsargos u.c. Celtniecības plastmasu atkartota parstrade ir ļoti būtiska, lai PVC tur vēl ilgi varētu izmantot.

Polistirols ir amorfs un caurspīdīgs polimērs (apjomīgas fenilgrupas kavē kristalizaciju), kurš kļūst mīksts pie 94 ⁰C un tadēļ nevar tikt sterilizēts. Asi piesitot, tas izdala metalisku skaņu. Ta izstradajumi, piemēram, glazes mirdz un ir visai izskatīgi, jo materialiem ir liels refrakcijas koeficients (1,6).Polimēra trauslumu parvar, ražošana pievienojot 5-10% butadiēna, bet iegūtais „trieciendrošais polistirols” ir pienains, jo fažu robežvirsmas izkliedē gaismu. Polistirols deg, šķīst daudzos šķīdinatajos un ir jutīgs pret gaismu. UV starus absorbētajus saturošu polistirolu lieto fluorescējošu gaismas izkliedētaju izgatavošanai.

Polistirols deg ar karstu, kūpošu liesmu un degot izkūst. Ja degot izkusušais polimērs nokļūst uz adas, tas pielīp un izraisa nopietnus apdegumus. Ta ka koncentrēts polistirola šķīdums benzīna veido gelu, šo maisījumu izmanto modernajas napalma receptēs. Pats vards „napalms” radies no kadreizēja benzīna sabiezinataja-naftēn- un palmitīnskabju alumīnija saļiem (labi noder arī parasto ziepju alumīnija saļi).

Atomi savstarpēji kartojas līdzīgi lodēm, veidojot kristalus ar noteiktam kušanas temperatūram. Molekulam, kas ir dažada izmēra un dažadi iedarbojas ar apkartni, palaikam ir sarežģīti simetriski sakartoties glīta kristaliska režģī. Saharoze (parastais galda cukurs) arī ir iegarena molekula, bet tas nebūtu problematiski, ja ne hidroksilgrupas, kam piemīt ļoti liela tieksme pēc ūdens, veidojot ūdeņraža saites. Tadēļ koncentrēts cukura šķīdums veido sīrupu un cukura kristalu veidošanas ir visai apgrūtinata. Garajam polimēru molekulam šī kristalu veidošanas būtu vēl grūtaka. Dažkart kads pamudinošs raviens dzesēšanas laika spēj vismaz daļēji sakartot kadas no garajam molekulam. Lai kada molekula iekustētos, tai jasadarbojas ar kaimiņiem. Kad plastmasa ir auksta šis raviens ir mazticams, polimērs šķiet ciets un trausls, līdzīgi parastajam stiklam. Pasildot molekulas iekustas vairak, līdz tiek sasniegta parstiklošanas temperatūta T_g , pie kuras beidzot notiek pietiekama molekulu sadarbība. Ta nav reala kušana, bet gan izteikts viskozitates kritums. Daļēji kristaliskiem polimēriem novērojams gan realais kušanas punkts T_m (kristaliem), gan T_g (amorfajiem apgabaliem).

Parstiklošanas ikdiena

Nopērkamas košļajamas gumijas parasti it PVA. Lai no paklaja iztīrītu košļajamo gumiju, to dzesē ar ledu, lai atdzesētu zem tas T_g, tad to kļūst iespējams iztīrīt līdzīgi dubļiem, nevis ka lipīgu līmi.

Vienkaršiem plastmasas atkritumu spaiņiem, ko izgatavo no otrreizējas parstrades materialiem, allaž ir paaugstinata T_g, jo polimēru maisījuma molekulu kustība būs kavēta Auksta klimata temperatūra krītas zem T_g un iegūstam trauslus spaiņus, kas no trieciena viegli plīst, kamēr atkritumu savacēju privatmajam piedavatas atkritumu tvertnes neplīst.

Kokvilna ir celulozes polimērs ar T_g=225 ⁰C; audumi no tas šķiedram saglaba savu formu. Celuloze absorbē ūdeni, jo ūdens molekulas var iespiesties starp polimēra molekulam, plastificējot kokvilnu un pazeminot Tg. Krunkas auduma var likvidēt ar karstu gludekli, bet labak reizē lietot arī ūdeni, jo tas palielina plastifizējošo efektu. Gludinot ūdens karstuma iztvaiko, Tg paaugstinas un fiksējas auduma jauna forma-gluda. Ta vajadzētu pareizi gludinat kokvilnas kreklu.

Pretstata kokvilnai, neilona šķiedras ar gludekli var izkausēt. Neilonam T_g ir 50 ⁰C, tadēļ vajadzīgs vēsaks gludeklis. Poliesterim T_g =69 ⁰C, uz to attiecas viss tas pats.

Tvaiku lieto arī vilnas gludinašanai, bet te ar to šķeļ disulfīdu saites, kas piešķir formu vilnas šķiedram, pēc tam ļaujot tam pargrupēties citadi. Tas pats attiecas uz zīdu (T_g=50 ⁰C), bet ta gludo pavedienu šķiedras ūdenim grūti iespiesties, tadēļ labak to mitru nolikt vēsuma, dodot iespēju ūdenim iesīkties.

Lielaka daļa plastmasu dabiskaja vidē nesadalas un neparveidojas. Tas piesarņo dabu, to noslogojot. Lai gan plastmasas otrreizēja parstrade dažkart nav ekonomiska, tomēr lielakaja daļa civilizētas pasaules to dara. Plastmasa ir ļoti kaprīza. Ar to var būt tapat ka ar darvas karoti medus muca. Ja kada neliela plastmasas daļa konkrētaja parstrades procesa neatbilst kopējai masai (piemēram, pie PP būs klat kaut kriksītis PS), viss apjoms būs sabojats. Tadēļ šķirošana savakšanas un parstrades procesa ir ļoti svarīga. Pēc šķirošanas plastmasu sasmalcina un mazga. Tad ar ūdensstrūklu atdala no piemaisījumiem. Smilts, dzelzs un stikla daļiņas nosēžas, bet plastmasa, kas ir vieglaka par ūdeni, uzpeld. Pēc tam to sapresē, atkal drupina un pēc vairakiem tehnoloģiskiem procesiem granulēšanas rezultata iegūst izejvielu jaunas produkcijas veidošanai.

Latvija darbojas vairaki plastmasas parstrades uzņēmumi-popularakie no tiem ir SIA «Formika», SIA «European Plastic Industries» («EPI») un a/s «Adažu polietilēna industrija» (API).

«Formika» nodarbojas tikai ar otrreizējas plastmasas parstradi. Tas ir vienīgais uzņēmums Latvija, kurš jau no 1991.gada strada tikai ar otrreizējo plastmasu, kuru iepērk tepat Latvija. Uzņēmuma galvena produkcija ir otrreizējas plastmasas granulas, kas tiek piedavatas tirgū jaunu priekšmetu ražošanai.

Uzņēmums 'Nule'' sacis realizēt arī Vides aizsardzības fonda finansētu projektu par mašīneļļu iepakojuma (HDPE) pudeļu vakšanu no autoapkopes stacijam, to apstradi un parstradi. Ta ir ļoti nozīmīga iecere. Lai polietilēna iepakojumu parstradatu, tam nepieciešama īpaša pirmapstrade — rūpīga mazgašana, lai plastmasu atbrīvotu no parpalikušas mašīneļļas atlikumiem.

«EPI» (European Plastic Industries</EM — bijusī Olaines plastmasas parstrades rūpnīca savukart ir lielakais šada tipa uzņēmums Latvija. Pašlaik tas ir Islandes un Latvijas kopuzņēmums. Te galvenokart strada ar pirmreizējam plastmasas granulam, tomēr dažu produkciju izgatavošana uzņēmums izmanto arī otrreizējo plastmasu. Šķiet, ka vispopularakas Olaines saimniecības preces ir saimniecības spaiņi un lejkannas. Tieši tas arī parsvara izgatavo no otrreizējas plastmasas. Šīs kannas jūs veikala varat pazīt pēc to tumšas krasas — parasti tas ir pelēcīgi zaļas. Uzņēmums no plastmasas ražo pat bruģakmeni.

Arī a/s API (Adažu polietilēna industrija) papildus pirmreizējas plastmasas produkcijas ražošanai (iepirkuma reklamas maisiņi, kečupa pudeles, plēves) mēnesī otrreizēji parstrada vēl 200–250 tonnas polietilēna. Ta ka uzņēmuma jaudu nodrošinašanai nepieciešams ļoti daudz lietota PE, tad API to iepērk no citam valstīm. Latvija lietota PE cena atkarība no ta kvalitates (tīrības) ir 1–5 santīmi par kilogramu. No ta šeit importam uz Angliju ražo melnos atkritumu maisus ar apdruku, kas lietotajus informē par visam atkritumu reciklēšanas iespējam. No otrreizēja PE ražo iepirkuma maisiņus Vacijas veikaliem. Tur obligats nosacījums — noteikti ir jabūt noradei, ka maisiņš ražots no otrreizēja materiala. Tas ceļot patērētaja moralo gandarījumu.

Saturs

Polimēru visparīgais raksturojums…………………………………………1.lpp

Polimēru iegūšanas reakcijas…………………………………………….1.-2.lpp

Polimēru iedalījums……………………………………………………2.-3.lpp

Sintētiskie lielmolekularie savienojumi…………………………………….3.lpp

Sintētisko polimēru attīstības vēsture……………………………………….4.lpp

Polietilēns……………………………………………………………………5.lpp

Polimēri iepakojumam……………………………………………………….6.lpp

Seši galvenie iepakojuma polimēri un to raksturojums……………………7.lpp

Plastmasas celtniecība……………………………………………………..…8.lpp

Polimēru parstiklošanas temperatūra……………………………………..…..9.lpp

Polimēru otrreizēja parstrade…………………………………………..……10.lpp

Saturs………………………………………………..………………………11.lpp

Izmantota literatūra :

B.Selindžers „Cita ķīmija”

Dace Namsone „Organiska ķīmija vidusskolai”

F.Feldmanis, G. Rudzītis „Organiska ķīmija”

 

Polimēri

To loma sadzīvē

Tukuma Raiņa ģimnazijas

!2.e klases skolniece  Jolanta Jēkabsone