Polymeren : enige geschiedenis

POLYMEREN
of : “Kunststoffen” …
of : “Plastics” ...
Polymeren
Wat / Naam ?
Gr.: poly (veel) + meras (delen)
= “stoffen die bestaan uit lange ketens van zich
herhalende groepen” (monomeren)
Je kunt ook verschillende monomeren koppelen:
copolymeer
Polymeren hebben een hoog smeltpunt en zijn dus vast bij
kamertemperatuur
Indeling van Polymeren
Onderverdeling van polymeren kan op een aantal
manieren plaats vinden:
1) Natuurlijk of synthetisch
2) Thermoharder of thermoplast
3) Lineair, vertakt of dwarsverbindingen
3
Polymeren:
natuurlijk of synthetisch
Natuurlijk:
Wol, leer, natuurrubber, eiwitten en koolhydraten
Synthetisch “kunststoffen” :
PVC, Polyetheen (PE), rubber, Polystyreen
(piepschuim), Polyester, Polyamiden (Nylon)
4
Thermoplast
 Kunststoffen die zacht of vloeibaar worden bij verwarming.
 Lineair of vertakt
 Thermoplast:
H- bruggen
Van der Waals
 Voorbeelden :
Polyetheen (PE), polyvinylchloride (PVC)
5
Polymeren:
thermoplast (lineair of vertakt)
6
Toepassing thermoplasten: PET-flessen maken
Verwekingspunt
De temperatuur waarbij een polymeer zacht
wordt.
8
Thermoharder
Kunststoffen die niet zacht worden bij
verwarming (aanrechtblad).
Alle polymeermoleculen zijn onderling met
elkaar verbonden via atoombindingen.
Cross-linking structuur
9
Polymeren:
‘vernet’  thermoharder
10
© Prof. W. Bogaerts, 2000
5. Eigenschappen van kunststoffen
3. Elastomeren
moleculen zijn ‘vernet’
maar toch nog grote mazen
waardoor elastisch!
(nemen oorspronkelijke vorm aan
als kracht wegvalt)
Elastomeren
 Lange ketens, met enkele
cross-links tussen ketens
 Eigenschappen :
Naarmate cross-link dichtheid
toeneemt stijgen sterkte en
stijfheid,
 Voorbeelden :
Natuurrubber (poly-isopreen),
Siliconen
‘S’ cross-linking bij Natuurrubber
Polymeren:
Lineair, vertakt of vernet
14
Bereiding van kunststoffen
polymerisatie: polyaddititie
Polyadditie :
Initiator: Peroxide
Nodig: UV- licht
R- O- O- R, de binding tussen O- O breekt open:
er ontstaan nu radicalen:
Voorbeeld : poly-etheen
Notatie van een Polyethyleen-molecuul
Polymerisatie van etheen
CH2=CH2 + CH2=CH2 
˜CH2-CH2-CH2-CH2˜
Polyetheen
n C2H4  (C2H4)n
POLYPROPEEN
http://h2.chemieoveral.epn.nl/
n
n
PVC
20
Polycondensatie
Er wordt dan bij elke koppeling water of een
ander klein molecuul afgesplitst.
Koppelen van een dizuur of diamine.
Aminozuur
POLYPEPTIDE (eiwit)
Peptidebinding
˜
Bij het koppelen van twee dezelfde
aminozuren:
Amidebinding en polyamide
© Prof. W. Bogaerts, 2000
POLYESTER
Ontstaat er een esterbinding – COOC
1. Natuurlijke polymeren
PET = polyethyleentereftalaat
Geef de structuurformule van onderstaande polymeren van:
(gebruik drie monomeereenheden)
2- penteen
Ethaan-1,2-diol en ethaandizuur
Ethaan-1,2-diamine en propaandizuur
Toevoegingen
Weekmaker
Maakt kunststoffen soepeler, door zich tussen
de ketens te voegen.
De afstand tussen de moleculen wordt dan
groter en de samenhang kleiner.
30
Blaasmiddel
Vluchtige stof die tijdens de vorming van een
kunststof verdampt. Dit vormt dan bellen en
kunststoffen met een zeer kleine dichtheid.
Voorbeeld: piepschuim.
31
Kleurstoffen
Vermengen zich met de moleculen van de
kunststof.
Voordeel: kleur slijt er niet af.
32
FABRICAGE TECHNIEKEN
© Prof. W. Bogaerts, 2000
Spuitgieten
34
Composieten
 Composiet
Twee of meer materialen gecombineerd tot een nieuw
materiaal met andere eigenschappen dan de
afzonderlijke componenten
 Natuurlijke composieten : hout
 Kunstmatige composieten: triplex, multiplex