TWORZYWA SZTUCZNE
Wiadomości ogólne i podział tworzyw sztucznych
Tworzywami sztucznymi nazywa się wielocząsteczkowe związki chemiczne organiczne (polimery) otrzymywane ze związków prostych (monomerów) na drodze syntezy chemicznej lub przez chemiczne przekształcanie wielocząsteczkowych związków organicznych naturalnych, takich jak: celuloza, białka, kauczuk.
Tworzywa sztuczne charakteryzują się wielkowymiarową budową cząsteczek chemicznych oraz plastycznością w fazie ich formowania a niektóre również w czasie użytkowania, dlatego nazywTane są często masami plastycznymi. Dzięki łatwemu formowaniu, a więc nadawaniu odpowiednich kształtów, ich właściwościom fizycznym, mechanicznym oraz stosunkowo niskiej cenie znalazły one szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach wytwórczości, w tym również w meblarstwie i tapicerstwie, a zakres ich zastosowania rozszerza się.
Tworzywa sztuczne to zarówno surowce wyjściowe (np. żywice, tłoczywa), jak i półfabrykaty i wyroby gotowe. Tworzywa sztuczne można dzielić i klasyfikować według różnych kryteriów.
W zależności od pochodzenia i metod wytwarzania tworzywa można podzielić na dwie podstawowe grupy: tworzywa naturalne modyfikowane i tworzywa syntetyczne.
Tworzywa naturalne modyfikowane produkowane są w procesach chemicznego przetwarzania substancji naturalnych polimerowych wytwarzanych przez zwierzęta i rośliny, takich jak: białko, kazeina, celuloza, lignina, skrobia, kauczuk naturalny. Do tworzyw tych należą: galalit, zwany sztucznym rogiem, wytwarzany z kazeiny, guma i inne tworzywa kauczukowe, nitroceluloza, celuloid, celofan, ebonit, fibra itd.
Tworzywa syntetyczne są masowo produkowane przez przemysł chemiczny a w ich otrzymaniu stosuje się trzy zasadnicze ro dzaje reakcji łączenia prostych związków w wielocząsteczkowe, tj. po limeryzację, polikondensację i poliaddycję.
W zależności od budowy, właściwości fizycznych i przeznaczenia tworzywa syntetyczne dzieli się na: termoplastyczne, termoutwardzalne i chemoutwardzalne.
Tworzywa termoplastyczne mogą hyc wielokrotnie zmiękczane pod wpływem temperatury (w granicach 60—150°C) po ochłodzeniu sztywnieją i zachowują nadany im kształt. Proces zmiękczania
umożliwia dowolne ich kształtowanie, jest odwracalny i może być wielokrotnie powtarzany. Należą do nich powszechnie znane tworzywa jak np. polichlorek winylu (PCW), polietylen, polistyren, polamidy występujących w różnej postaci jak: folie, arkusze, płyty, włókna, pręty profilowe itd. •
Tworzywa termoutwardzalne charakteryzują się tym, że pod wpływem podwyższonej temperatury najpierw miękną a następnie twardnieją nieodwracalnie oraz tracą rozpuszczalność i topliwość. Postać plastyczną uzyskują więc te tworzywa tylko jeden raz i wtedy mogą być formowane w sposób nieodwracalny. Należą do nich np.: kleje topliwe, tworzywa mocznikowo-formaldehydowe, tworzywa warstwowe (laminaty) itd.
Tworzywa chemoutwardzalne nie wymagają do utwardzenia podwyższonej temperatury, są utwardzane natomiast pod wpływem czynników chemicznych. W wyniku działania substancji zwanych utwardzaczami stają się w normalnej temperaturze nietopliwe i nie rozpuszczalne. Do tworzyw tych należą np.: lakiery poliestrowe, żywice poliestrowe, epoksydowe, tworzywa zbrojone itd.
W zależności od przeznaczenia tworzywa sztuczne dzieli się na: konstrukcyjne, powłokowe (np. lakiery), adhezyjne (np. kleje, kity, spoiwa) i impregnacyjne (np. roztwory do nasycania tkanin, drewna itd).
Do najważniejszych właściwości tworzyw sztucznych należą:
lekkość, przeciętnie są one przeszło dwukrotnie lżejsze od aluminium, a niekiedy nawet lżejsze od drewna,
stosunkowo duża wytrzymałość na rozerwanie, zginanie, zgniecenie itd.,
bardzo mała higroskopijność,
zdolność przyjmowania barwników i gładkość powierzchni,
łatwość obróbki plastycznej i wiórowej,
wysoka odporność na działanie wielu związków chemicznych. Tworzywa sztuczne są produkowane i użytkowane w różnej postaci.
Z tego też względu można je ująć ,w następujące grupy.
Żywice — stosowane jako ciekłe składniki lakierów i klejów ora& jako podstawowe składniki mieszanin służących do odlewania różnych wyrobów.
Tłoczywa — w postaci proszków i granulek, stanowiące półprodukty do wykonywania tzw. wyprasek metodą wytłaczania i wtryskiwania.
Tworzywa warstwowe i wzmocnione — w postaci laminatów w arkuszach, prętów, rur, płyt itp. prasowanych z tzw. nośnikami, np. tkaninami, arkuszami papieru itp.
Folie i błony — wytwarzane z roztworów przez walcowanie lub odlewanie i otrzymywane w postaci folii opakowaniowych, folii do oklejania drewna, taśm filmowych itd.
Tworzywa komórkowe, porowate, z porami otwartymi lub zamkniętymi: sztywne — stosowane jako materiały izolacyjne w budownictwie,
miękkie — stosowane jako materiały wyściełające i sprężynujące w ta-picerstwie.
Tworzywa powłokowe — z tkaninami lub bez nich jako: sztuczne skóry, do ipowlekania metali, drewna itd.
Włókna — używane do produkcji tkanin i dzianin oraz włókniny.
Półfabrykaty i wyroby — o różnych asortymentach i zastosowaniu, uzyskiwane metodą tłoczenia, wtryskiwania, prasowania, wyciskania itd.