Materiale Plastice

1. MATERIALE PLASTICE

Sub denumirea de materiale plastice se înţeleg azi materialele obţinute pe bază de polimeri, în general sintetici, a căror prelucrare sub formă de produse finite se face la temperaturi la care acestea devin plastice. Materialele plastice la presiune şi temperatură normală sunt relativ dure, puţin elastice şi lipsite de proprietăţi plastice.

Materialele plastice reprezintă amestecuri în proporţii determinate între polimeri şi unele materiale auxiliare care modifică în mod avantajos caracteristicile de utilizare şi de prelucrare, sau aspectul polimerului.

1. 1 . POLIMERII

Moleculele polimerilor (macromolecule) sunt formate din 1000 - 10 000 şi chiar 100 000 de unităţi structurale identice, care se repetă denumite meri (meros în limba gracă înseamnă parte). Natura merilor diferenţiază tipurile de polimeri. O moleculă se consideră polimer dacă are o masă moleculară suficient de mare, de peste 103 - 104.

Macromoleculele care prezintă interes din punct de vedere tehnologic sunt acelea a căror

masă moleculară depăşeşte 10 000 (masa moleculară a apei este 18).

„Materialul pentru construcţia" macromoleculei este monomerul; dacă se utilizează o singură specie de monomer „produsul" este un homopolimer; dacă se utilizează două specii de monomer se obţine un copolimer; iar dacă se utilizează trei specii de monomer, rezultă un terpolimer. Ir

Macromoleculele cu mase moleculare diferite, alcătuite deci din numere diferite de meri, formează polimeri omologi.

Polimerii sintetici se obţin prin reacţii de polimerizare, de policondensare şi de poliadiţie; reacţii principal diferite. în cazul polimerizării se leagă între ele molecule acelaşi fel sau diferite, iar polimerul format are masa moleculară egală cu suma maselor

moleculare ale moleculelor reactante.

In cazul policondensării, combinarea moleculelor simple şi formarea polimerului are loc cu punerea în libertate a unor substanţe simple ca H20, HC1, etc, masa moleculară a polimerului nu este egală cu suma maselor moleculare iniţiale.

în cazul poliadiţiei au loc reacţii de adiţie (două sau mai multe molecule, de acelaşi fel sau diferite, reacţionează spre a forma un singur compus) şi de polimerizare între substanţe di- sau polifuncţionale, din care rezultă polimeri cu proprietăţi speciale (de exemplu poliuretanii).

Procesul de polimerizare în cursul căruia se leagă între ele molecule de acelaşi fel, poate

fi reprezentat prin schema:

nA→(A)n

în care A este monomerul iar n - gradul de polimerizare. Acesta se mai notează şi cu Gp.

Procesul de polimerizare a două specii de molecule diferite, A şi B, poartă numele de copolimerizare şi se poate efectua conform schemelor

1 - alternativ

—A— B—A—B—A—B—A—B—A—B—A—B—

2 - întâmplător

—A—A—B—A—A—A—B—B—B—A—B—B—A

Din punct de vedere al structurii, compuşii macromoleculari pot fi. liniari sau filiformi, cu structură ramificată şi tridimensionali. Compuşii tridimensionali care au macromolecule de formă sferică se mai numesc globulari (3).

Polimerii liniari sau filiformi se caracterizează prin lanţuri macromoleculare care au crescut pe o singură direcţie; lungimea acestora este mult mai mare decât dimensiunile lor transversale.

De asemenea, moleculele lor sunt independente între ele, nu se leagă

chimic. De exemplu: polietilena, polizobutilena, poliamidele etc.

Polimerii ramificaţi, rezultă în cazul în care lanţurile macromoleculare au crescut

pe două direcţii (asemănător ramurilor unei crengi).

Polimerii tridimensionali, conţin macromoleculele care au crescut pe toate cele trei direcţii ale spaţiului; se formează reţea spaţială.

O categorie intermediară este reprezentată de polimerii care au iniţial structura liniară, dar la care în urma unui proces chimic se stabilesc legături între molecule (legături sau catene încrucişate), care le conferă o structură tridimensională.