Materiały polimerowe są wykorzystywane we wszystkich dziedzinach techniki, a chemia polimerów to istotna, interdyscyplinarna dziedzina wiedzy, niezbędna nie tylko chemikom, ale również inżynierom, technologom, a nawet lekarzom.
Polimery i ich zastosowania interdyscyplinarne to podręcznik akademicki, który w sposób prosty i przejrzysty opisuje wybrane zagadnienia z zakresu chemii, fizykochemii i metod badawczych polimerów. Dla każdej grupy polimerów zostały podane liczne przykłady zastosowań w nauce, technologii i życiu codziennym, na podstawie szeroko cytowanej literatury naukowej.
Książka jest kontynuacją i uzupełnieniem świetnie przyjętych podręczników Polimery. Otrzymywanie, metody badawcze i zastosowania oraz Współczesna wiedza o polimerach (t. 1 i 2). Pierwszy tom przedstawia polimery przemysłowe, omówiono w nim m.in. następujące zagadnienia:
• fizykochemia powierzchni polimerów,
• otrzymywanie i właściwości wybranych polimerów przemysłowych,
• polimery powłokotwórcze,
• kleje polimerowe,
• kauczuki.
Publikacja przeznaczona jest zarówno dla studentów kształcących się w zakresie chemii, technologii chemicznej, inżynierii materiałowej, ochrony środowiska, medycyny i farmacji, pracowników naukowych i dydaktycznych, jak i osób, które technologią polimerów interesują się zawodowo.
1. WSTĘPNE WIADOMOŚCI O POLIMERACH 1
2. OTRZYMYWANIE I WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH POLIMERÓW PRZEMYSŁOWYCH 6
2.1. Metody technologiczne 6
2.2. Polimery termoplastyczne 7
2.2.1. Polietylen 7
2.2.2. Polipropylen 15
2.2.3. Kopolimery etylenu ipropylenu 17
2.2.4. Otrzymywanie folii poliolefinowych 18
2.2.5. Polimery fluoroetylenowe 20
2.2.6. Poli(chlorek winylu) 2 3
2.2.7. Poli(octan winylu) 26
2.2.8. Poli(alkohol winylowy) 27
2.2.9. Poliakrylonitryl 28
2.2.10. Poli(metakrylan metylu) 28
2.2.11. Polistyren 29
2.2.12. Polietery 32
2.2.13. Poliestry 35
2.2.14. Poliwęglany 37
2.2.15. Poliamidy 39
2.2.16. Poliimidy 39
2.2.17. Poliuretany 45
2.2.18. Elastomery termoplastyczne 49
2.2.19. Polimery z pamięcią kształtu 51
2.3. Duroplasty (żywice chemo- i termoutwardzalne) 54
2.3.1. Nienasycone żywice poliestrowe 54
2.3.2. Żywice epoksydowe 55
2.3.3. Aminoplasty 57
2.3.4. Fenoplasty 59
2.4. Metody przetwórstwa polimerów (wybrane zagadnienia) 61
2.4.1. Wstępny etap przetwórstwa tworzyw polimerowych 61
2.4.2. Prasowanie 66
2.4.3. Wytłaczanie 67
2.4.4. Wytłaczanie przez rozdmuch 69
2.4.5. Rozciąganie folii 71
2.4.6. Termoformowanie 72
2.4.7. Wtryskiwanie 74
2.4.8. Reaktywny wtrysk i wytłaczanie reaktywne 76
2.4.9. Skurcz przetwórczy 77
2.5. Polimery wysokoudarowe 78
2.6. Polimery spienione (piankowe) 80
2.7. Folie kurczliwe 84
2.8. Folie barierowe 85
2.9. Przepływ (dyfuzja) gazów i cieczy przez folie 87
2.10. Membrany do rozdzielania gazów 91
2.11. Folie jadalne 92
2.12. Opakowania 94
2.13. Polimery naturalne 96
2.13.1. Celuloza 96
2.13.2. Pochodne celuloz 101
2.13.3. Celuloza bakteryjna 104
2.13.4. Fotosynteza celulozy 105
2.13.5. Hemiceluloza 107
2.13.6. Błonnik 107
2.13.7. Lignina 108
2.13.8. Papier 111
2.13.9. Skrobia 117
2.14. Włókna polimerowe 120
2.14.1. Syntetyczne włókna polimerowe 120
2.14.2. Włókna celulozowe 129
2.14.3. Włókna o wysokiej odporności termicznej i trudnopalności 133
2.14.4. Wytwarzanie włókien polimerowych 134
2.15. Tkaniny i membrany „Gore-Tex¨” 137
2.16. Skóra syntetyczna 138
2.17. Polimery krzemoorganiczne 139
2.17.1. Krótka historia produkcji szkła 139
2.17.2. Szkło 140
2.17.3. Polisiloksany 144
2.17.4. Polisilseskwioksany 147
2.18. Dendrymery 151
2.19. Węgiel kamienny 156
2.19.1. Węgiel chemicznie modyfikowany . 162
2.19.2. Węgle aktywne 164
2.19.3. Inne rodzaje węgli 166
2.19.4. Sadza 168
2.20. Masy bitumiczne (asfalty) 170
2.21. Identyfikacja rodzaj—w polimerów 176
2.21.1. Identyfikacja podstawowa 176
2.21.2. Identyfikacja instrumentalna 188
2.22. Zestawienie międzynarodowych symboli literowych dotyczących związków wielkocząsteczkowych 188
3. KAUCZUKI 192
3.1. Kauczuk naturalny 192
3.1.1. Krótka historia odkrycia kauczuku naturalnego 192
3.1.2. Budowa chemiczna kauczuku naturalnego 193
3.1.3. Kauczuk naturalny gutaperka 194
3.1.4. Lateks 194
3.2. Kauczuki syntetyczne 195
3.2.1. Kauczuki polidienowe 198
3.2.2. Kauczuki telecheliczne 201
3.2.3. Stereoregularne kauczuki izoprenowe 202
3.2.4. Kopolimery butadienowo-styrenowe 202
3.2.5. Kauczuki karboksylowe 204
3.2.6. Kauczuki chloroprenowe 204
3.2.7. Kauczuk etylenowo-propylenowy 206
3.2.8. Poli(etylen chlorosulfonowany) 206
3.2.9. Kauczuk izobutylenowy ibutylowy 207
3.2.10. Terpolimeretylenowo-propylenowo-dienowy 208
3.2.11. Kauczuki fluorowe 210
3.2.12. Kauczuki nitrylowe 211
3.2.13. Kauczuki akrylowe 212
3.2.14. Kauczuki uretanowe 213
3.2.15. Kauczuki termoplastyczne 214
3.2.16. Kauczuki polifosfazenowe 215
3.2.17. Kauczuki silikonowe 216
3.2.18. Kauczuki polisiarczkowe 221
3.3. Reakcje chemiczne kauczuków 223
3.3.1. Przemiany izomeryczne cis-trans 225
3.3.2. Przemieszczanie wiązań podwójnych 226
3.3.3. Cyklizacja 226
3.3.4. Epoksydowanie 228
3.3.5. Otrzymywanie modyfikowanych kauczuków 229
3.4. Właściwości fizykomechaniczne kauczuków 234
3.5. Wpływ czynników fizykochemicznych na kauczuki 236
3.6. Reakcje mechanochemiczne 238
3.7. Rozkład termiczny kauczuków 239
3.8. Degradacja i starzenie się kauczuków i gumy 243
3.8.1. Utlenianie kauczuków tlenem molekularnym 243
3.8.2. Zapobieganie utlenianiu kauczuków 245
3.8.3. Utlenianie kauczuków tlenem singletowym 247
3.4.4. Działanie utleniające ozonu 248
3.9. Sieciowanie kauczuków 250
3.10. Guma 256
3.11. Ebonit 259
3.12. Łączenie elastomerów z metalami 260
3.13. Konstrukcja opony 260
3.14. Zestawienie międzynarodowych symboli literowych dotyczących kauczuk—w 262
4. FIZYKOCHEMIA POWIERZCHNI POLIMERÓW 264
4.1. Zjawiska powierzchniowe na granicy faz 264
4.1.1. Procesy adsorpcyjne związane z polimerami 268
4.1.2. Polimerowe adsorbenty porowate 269
4.1.3. Adhezja i kohezja 271
4.2. Zwilżalność powierzchni 274
4.2.1. Pomiar napięcia powierzchniowego 278
4.3. Badanie struktury powierzchni polimerów 281
4.3.1. Badanie struktury powierzchni polimerów za pomocą metod mikroskopowych 281
4.3.2. Badanie struktury powierzchni polimerów za pomocą spektroskopii fotoelektronowej 291
4.4. Oddziaływanie polimeru z innymi ośrodkami 295
4.4.1. Modyfikacja powierzchni polimerów 295
4.4.2. Metody modyfikacji chemicznej 297
4.4.3. Metody fizyczne modyfikacji powierzchni 298
4.4.4. Plazma, właściwości, otrzymywanie i zastosowanie 303
5. POLIMERY POWŁOKOTWîRCZE 307
5.1. Klasyfikacja powłok ochronnych 307
5.2. Substancje i materiały błonotwórcze 308
5.2.1. Oleje stosowane do powłok 309
5.2.2. Sykatywy 311
5.2.3. Żywice naturalne 313
5.2.4. Polimery naturalne stosowane do powłok 317
5.2.5. Polimery syntetyczne stosowane do powłok 318
5.2.6. Powłoki chemoodporne 321
5.3. Dodatki do farb i lakierów 322
5.3.1. Pigmenty ibarwniki 322
5.3.2. Napełniacze 323
5.3.3. Środki powierzchniowo czynne do farb 324
5.3.4. Środki biocydowe do farb 324
5.4. Techniki nanoszenia powłok 325
5.4.1. Tiksotropia wprzemyśle kit—w, farb ilakierów 327
5.4.2. Proszkowe materiały powłokowe 330
5.5. Naprężenia w cienkich warstwach powłok 333
5.6. Niszczenie i starzenie się powłok polimerowych 334
5.6.1. Uszkodzenia powłok lakierniczych pod wpływem zanieczyszczeń atmosferycznych 337
5.6.2. Działanie smogu 338
5.7. Korozja powierzchni metalowych 342
5.7.1. Środki antykorozyjne do farb 343
5.8. Usuwanie powłok malarskich 344
6. KLEJE POLIMEROWE 346
6.1. Proces klejenia 346
6.1.1. Struktura powierzchni klejonych 347
6.1.2. Wytrzymałość adhezyjna i kohezyjna powierzchni klejonych 349
6.2. Substancje klejowe 357
6.2.1. Skład substancji klejowych 357
6.2.2. Naturalne kleje polimerowe 359
6.2.3. Syntetyczne kleje polimerowe 359
6.2.4. Kleje rozpuszczalnikowe 362
6.2.5. Techniki nanoszenia klejów 363
6.3. Klejenie tworzyw polimerowych 365
6.3.1. Taśmy i kleje samoprzylepne 365
6.3.2. Klejenie drewna 367
6.3.3. Klejenie papieru 367
6.3.4. Klejenie kauczuków 369
6.3.5. Kleje stosowane w montażu elektronicznym 369
6.3.6. Klejenie metali 370
-14%