VOSKY, ASFALTY A BITUMENY

VOSKY, ASFALTY A BITUMENY

Vosky – rostlinn Mají malou mechanickou pevnost, malou navlhavost, jsou ve vodì

- živoèišné nerozpustné, pøi tuhnutí mají vysokou smrštivost.

- syntetické

Podle polárnosti vosky dìlíme:

- nepolární vosky

- ozokerit (zemní vosk) – získává se z povrchových naleziš ropy

- ceresin – získává se rafinací ozokeritu

Použití: zalévací hmota traf, kondenzátorù.

- parafín – smìs tuhých uhlovodíkù. Získává se rafinací minerálních olejù.

Teplota tavení 48-60°C, nízká permitivita (2,2 – 2,9), výborné

elektroizolaèní vlastnosti, minimálnì navlhavý.

Použití: impregnace papíru

- slabì polární vosky

- vèelí vosk – použití: vysokofrekvenèní technika.

- karnaubský vosk – rostlinný, køehký, tvrdý

Použití: pøísada do jiných voskù pro zlepšení jejich mechanických

vlasností

- polární vosky – syntetické – vyrábìjí se pro lepší vlastnosti, vysokou permitivitu, ale mají 

pomìrnì velký ztrátový èinitel.

- chlorovaný naftalen – nehoølavý, neoxiduje, teplota tavení 90 – 135°C, je ekologicky

závadný.

Asfalty a bitumeny – amorfní látky složené ze smìsi uhlovodíkù. Narozdíl od voskù jsou to látky tvrdé a køehké, mají lasturovitý lom, rozpustné v benzínu a aromatických uhlovodíkách.

Minimálnì hydroskopické, nepropouštìjí vodní páru.

Asfalty – pøírodní nerostné látky – teplota tavení 50-160°C

Bitumeny – vznikají oxidací tìžkých frakcí destilace ropy – teplota tavení 110-140°C

Kompaundy – tuhé smìsi pryskyøicí, asgaltù, voskù a bitumenù

Zahøátím na tzv. licí teplotu se dostávají do tekutého stavu

Chceme aby mìli – dostateènou pružnost, nemìli bublinky, v tuhém stavu homogenní, mìli vysoký bod tavení, neutrální reakci s prostøedím.

SYNTETICKÉ MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY

(PLASTY)

Použití: - izolanty
- konstrukèní materiály
- ochranné materiály
- za vzláštních podmínek vodivé materiály

Makromolekula – útvar složený z velkého poètu kovalentnì vázaných atomù, které tvoøí øetìzce. Vznikne polyreakcemi.

Stavební jednotky – C (u silikonù Si) H, N, O, F, Cl

Skupiny molekul s nenasycenými vazbami se sdružují ve veliké molekuly.

Tvoøena více než 1000 atomy.

Skelet makromolekuly – spojnice reaktivních míst (C)

Polymerace – øetìzová reakce, kdy se n poètu stejných molekul vzniká kovalentními vazbami makromolekula. Dojde pøi ní ke snížení nenasycených vazeb.

Polymer má stejné vlastnosti jako monomer.

Polymerace probíhá ve 3. stupních:

1. Iniciace – impuls (dodáme látce urèité množství energie – formou tepla, záøení, ultrazvukem, nebo chemicky - pøidáním iniciátoru) k rozbìhnutí reakce.

2. Propagace – stádium, kdy probíhá vlastní rùst øetìzce a souèasnì dochází k uvolòování tepla které musí být odvádìno.

3. Terminace – ukonèení rùstu øetìzce – dosažení: spotøebováním látky, chemickou reakcí.

Molekulová hmnotnost roste pøi reakci lavinovitì.

Stupeò polymerace urèuje poèet monomerù který se opakuje v makromolekule.

Polykondenzace – mnohonásobná kondenzace, je to pomalá a stupòovitá reakce. Rychlost reakce je usmìròována katalyzátorem, teplotou a tlakem.

Pøi polykondenzaci dochází k odštìpování nízkomolekulární reakèní splodiny.

Polykondenzát má jiné chemické složení než výchozí slouèeniny.

Polyadice – postupná adice polymeru. Vznikají látky s heteroatomy v øetìzci.

Vedle atomù C i O, N atd.

Je to vzláštní druh polykondenzace bez uvol%nování nízkomolekulární slouèeniny.

Pojem polymery se používá pro makromolekulární látky bez ohledu na to jak byly vyrobeny.

Homopolymery – obsahují jeden druh monomerù.

Makromolekula

a)      lineární – vznikají jestliže monomery mají minimálnì dvì volná místa

b)      rozvìtvené - uhlík má dvojnou nebo trojnou vazbu. Jsou ménì pohyblivé.

c) prostorovì síované

slabé zesítìní – pružné, tažné

silné zesítìní – tvrdé, nerozpustitelné

Konformace – každé prostorové uspoøádáné molekuly nemusí být koneèné a mùže se mìnit vlivem rùzných faktorù.

Konformaèní zmìny øetìzcù – se uskuteèòují rotací okolo jednoduché kovalentní vazby atomù.

Fáze polymerù

kapalné – amorfní struktura

pružné, elastické – syntetické kauèuky

pevné – struktura amorfní, krystalická, èásteènì krystalická

Stupeò krystality – vyjadøuje v procentech objemový podíl krystalické fáze

Dobou krystalizace – dlouhodobým ohøevem pod teplotou tání zvìtšíme podíl krystalické fáze.

– zahøátím a prudkým ochlazením zmenšíme podíl krystalické fáze

Seznam zkratek vybraných monopolymerù

CA acetát celulózy CF kresolformaldehydová pryskyøice

CN nitrát celulózy CTA

EC etylcelulóza EP epoxid, epoxidová pryskyøice

MC MF melaminformaldehydová pryskyøice

PA polyamid PAI polyamidoimid

PAK PAN polyakrylonitril

PC polykaronát PCTFE polychlortrifluoretylen

PE polyetylen PET

PF fenolformaldehydová pryskyøice PI polyimid

PIB polyisobutylen PMMA polymetylmetakrylát

PP polypropylen PS polystyren

PTFE polytetrafluoretylen PUR polyuretan

PVC polyvinylchlorid SI silikon

UF moèovinoformaldehydová pryskyøice UP nenasycený polyester

ROZDÌLENÍ PLASTÙ

Podle vzniku

Plasty pøipravené polymerací  polykondenzací polyadicí

- polyetylen - polyamidy - epoxidové pryskyøice

polypropylen  - polykarbonáty

polyizobutylen  - polyimidy

polystyren - fenoplasty

polyvinylchlorid  - polyestery

polymetylmetakrylát  - polysilaxany

polytetrafluoretylen

termoplaty reaktoplasty

polyetylen - fenoplasty

polypropylen - aminoplasty

polyizobutylen  - nenasycené polystery

polyvinylchlorid  - epoxidové pryskyøice

polystyren - lineární polyuretany

polyakryláty

polyformaldehyd

polyamidy

lineární polyestery

polykarbonáty

SYNTETICKÉ LÁTKY PØIPRAVENÉ POLYMERACÍ

TERMOPLASTY

Patøí sem vìtšina plastù s lineárními øetìzci makromolekul.

Polyetylen – témìø nepolární, stabilní vlastnosti, na vzduchu stárne. Dodává se v podobì

granulí, prášku nebo drtì.

Použití: ochrané povlaky kovù, kabelová technika, izolace elektronických pøístrojù, výlisky

pro vysokofrekvenèní techniku.

Polypropylen – témìø nepolární, houževnatý, tvrdý, pružný. Výborné elektrotechnické

vlastnosti, chemicky odolný, nezávadný.

Použití: technické výlisky, fólie k elektroizolaèním úèelùm, obalová technika.

Polyizobutylen – témìø nepolární látka, chemicky inertní, hoølavý, odolává teplotì i vodì.

Použití: pøísada do rùzných impregnantù, impregnace papírù, pøísada lepidel, ochranný

povlak.

Polystyren – mechanické vlastnosti podle molekulové hmotnosti, tvrdý a houževnatý, výborné

elektrické vlastnosti.

Použití: výlisky, polotovary, vlákna, pásky, fólie, nátìrové látky pro vysokofrekvenèní

techniku.

Polyvinylchlorid – dipólová látka, chemicky inertní, odolává kyselinám, vlastnosti závisí na

molekulové hmotnosti. Mìkèený nebo nemìkèený.

Použití: izolace vodièù, silnoproudých kabelù do 10kV pèi nízkých frekvencích.

Polymetylmetakrylát (umaplex) – dipólová látka, velmi dobré optické vlastnosti,

Použití: konstrukèní a izolaèní materiál.

Polytetrafluoretylen (teflon) – naprosto nepolární látka, vysoký krystalický podíl (80-90%),

velká tepelná odolnost (-260 - +260°C), chemicky nejodolnìjší plast.

Použití: ve vysokofrekvenèní technice – izolování vodièù a kabelù, výroba izolátorù.

PLASTY PØIPRAVENÉ POLYKONDENZACÍ

TERMOPLATY

Termoplasty – pùsobením teploty mìknou, po ochladnutí se vrací do pùvodního stavu.

Polyamidy – polární látky, vlastnosti závisí na chemickém složení, molekulové hmotnosti,

podílu krystalické fáze. Za sucha výborné elektrické vlastnosti.

Použití: konstrukèní materiál, sekundární izolace.

Polykarbonáty – slabì dipólové, vysoce houževnaté, èásteènì krystalické, teploty –100+140°C

Fólie lze pokovovat.

Použití: výlisky, trubky, laky, drážková izolace.

Polyimidy – slabì dipólové, nejhouževnatìjší z plastù, snese krátkodobì až 500°C, odolným

vùèi povìtrnostním vlivùm, nehoølavý.

Použití: fólie – dielektrikum, izolace vodièù, impregnaèní látky.

REAKTOPLASTY – zahøátím se vytvrdí (makromolekuly se zesíují) – nevratná zmìna.

Fenoplasty – vlastnosti závisí na druhu katalyzátoru pøi výrobì.

Novolaky – termoplasty, které jsou tavitelné, za normální teploty jsou køehké, netvrditelné

Rezoly – rezolová pryskyøice, prùbìhem výroby se dá modifikovat tvar, je tvrditelná.

Stav rezolu:

pøi teplotì okolo 150°C bakelit A → bakelit B - termoplast
pøi teplotì 160 - 170°C rezitol → rezit (bakelit C) - reaktoplast
pøi teplotì 180°C a více degradace materiálu - pyrolýza (zuhelnatìní)

Použití: nátìrové laky, lepidla.

Nasycené polyestery

lineární PETP – vysoký podíl krystality

zesíované

Použití: fólie, dielektrikum kondenzátorù, izolaèní materiál u kabelù.

Nenasycené polyestery – reaktoplasty, slabì polární, nerozpustný, netavitelný, není tøeba

pùsobení vìtšího tlaku pøi vytvrzování.

Použití: skelné lamináty, bezrospouštìdlové laky, lisovací smìsi.

Polysilaxany – organokøemièité látky, výborné elektroizolaèní vlastnosti, silikony,

reaktoplastické látka, odolná do teploty 300°C.

Použití: elektroizolaèní laky na vodièe, lekovací materiál.

PLASTY VYRÁBÌNÉ POLYADICÍ

Epoxidové pryskyøice – reaktoplasty, vlastnosti závislé na pøísadách v látce, molekulové

hmotnosti, vytvrzování. Mají dobrou pøilnavost k rùzným materiálùm, jsou hoølavé, tepelná

odolnost –60+160°C, dají se odlévat.

Použití: elektroizolaèní laky, nátìry, impregnanty, mahrazují fenoplasty, aminoplasty.

Vrstvené materiály – mají charakteristické vlastnosti, jsou složené z nìkolika vrstev – nosná (ztužující) složka a pojiva (reaktoplastické pryskyøice).

kartit – nosná složka papír

textit – nosná složka tkanina

sklotextit – nosná vrstva - sklenìná vlákna

dvou nebo vícesložkové kompozity

aramid –keplar

uhlíková vlákna – výstuž,  plniva – pro modifikování vlastností – slída, uhlièitan vápenatý.

ELASTOMERY

Zpracované vulkanizací. Po deformování mají schopnost vracet se do pùvodního stavu.

Jsou velmi pružné i pøi nižších teplotách – obsahují kauèuk.

Pøírodní kauèuk (PK) – vlastnosti modifikovatelné vulkanizaèním èinidlem.

Izoprenový kauèuk (IR) – nižší navlhavost

Butadienotyrénový kauèuk (SBR) – použitelný do 60°C

Použití: izolace žil kabelù a vodièù do 1kV, pláštì kabelù.

Butylkuèuk (HR) – dobøe odolný O₂, O₃, trvale snáší 90°C.

Použití: izolace vysokého napìtí, vysokofrekvenèní technika – izolace kablíkù.

Etylenpropylenový kauèuk (EPR) – vydrží –50+100°C, odolný proti oxidaci,

Silikonové kauèuky (SI) – pracují do 180°C, krátkodobì 350°C, odolává vlhkosti.

Použití: izolace vodièù, kabelù, v trakèních strojích, transformátory.

Nitrilový kauèuk (NBR) – polovodivý materiál, velmi odolný proti minerálním olejùm a rozpouštìdlùm.

Chloroprenový kauèuk – odolný protio žáru, oxidaci.

Použití: protikorozní nátìry.