Műanyagok

A műanyagok mesterséges úton előállított, vagy átalakított óriásmolekulájú anyagok, szerves polimerek. Jelen vannak

életünk szinte minden fontos területén a háztartásokban, a járművekben, az egészségügyben, az elektronikában, az

űrkutatásban stb.(2 csoport)

Története • 1838-ban Victor Regnault laboratóriumban PVC-t

állított elő• A műanyagok fejlődése, és főként felhasználása a

20. században, illetve inkább annak második felében vált meghatározóvá

• Az 1920-as éveiben indult el a polimer műanyagok pályafutása. Dr. Hermann Staudinger (1885-1965) német kémikus 1922-ben fedezte fel, hogy a szerves anyagok vázát nagyon hosszú molekulaláncok képezik

• 1953-ban munkájáért Nobel-díjat kapott.

A műanyag környezeti hatásai

• Lebomlási idejükkel "még" nem igazán vagyunk tisztában, lerakókban (levegőtől, fénytől elzárt közegben) évszázadokig állhatnak változatlanul

• Gyártási folyamatuk során számos mérgező anyag, melléktermék keletkezik (pl. peroxidok, felületaktív anyagok, oldószerek, fémkatalizátorok, stabilizátorok, habosító anyagok, festékek)

• A természetbe kikerülve számos állat életét veszélyezteti• Külön problémát jelentenek a műanyagból (PVC) készült gyermekjátékok,

mivel az azokkal játszó gyermek szervezetébe is bekerülhetnek a műanyag előállítása során használt adalékanyagok

• A műanyag élelmiszercsomagolásokból főleg zsíros ételekbe átkerülhetnek adalékanyagok (az oldódást hő vagy savas közeg elősegítheti)

• Bizonyos fajtáiból égetve rákkeltő, légutakat és idegrendszert, belső szerveket károsító anyagok keletkeznek, s ezek az élőlényekben akár örökletes elváltozásokat is okozhatnak (ezért műanyagot sose égessünk!).

Hőre táguló műanyagok

• A legtöbb hőre keményedő műanyag (műgyanta) kiindulási monomerek funkciós csoportjainak számától függően lehetnek enyhén vagy erősen térhálósak. A hőre keményedő duroplasztok (például a bakelit) erősen térhálós szerkezetűek

Hőre táguló műanyagok előállítása• Poliaddíció• A poliaddíciós folyamat során a makromolekulák kémiailag különböző

molekulákból (két- vagy többfunkciós alapvegyület) jönnek létre, katalizátor nélkül, alacsony hőmérsékleten, melléktermék nem keletkezik. Ilyen eljárással jönnek létre a poliuretánok, epoxigyanták és a polikarbamidok

• Szervetlen kiindulási lánccal• A szervetlenláncú műanyagok közé sorolják a szilikonokat : az egy vagy két

komponensű szilikongyantákat.• Természetes alapanyagból• A természetes alapú műanyagok közé tartoznak a cellulózalapú műanyagok, mint a

vulkánfíber, melyet úgy állítanak elő, hogy papírt 70%-os cink-klorid oldattal kezelnek. Az eredmény egy kemény, szívós műanyag, melyet korábban például bőröndök előállítására használtak.[Ide tartozik még a viszkóz (melyből például műselymet állítanak elő) vagy a celluloid. Természetes alapúak a fehérjeszármazékokból készült műanyagok is, a műszárú lehet például kazeinalapú vagy vérfehérje alapú. Ide tartoznak még a kaucsukszármazékok is, mint például az ebonit vagy keménygumi. Természetes alapú műanyag még a linóleum, a bitumen, a különféle kátrányok és a növényi eredetű sellak.

Hőre táguló műanyagok felhasználása

Az ide tartozó műanyagokat számtalan területen, nagyon sok féle célrahasználják az elektronikától a csomagolóanyagokig és textíliákig• Telítetlen poliészterek (autógumiba, standard konstrukciójú túrahajókba)• Fenol-formaldehid (PF)• Vinilészterek (Rendkívül jó vegyszerállóság és viszonylag magas hőállóság

jellemzi)• Epoxigyanták• Poliuretánok (PUR)• Polikarbamidok (PU)• Szilikongyanták• Fenoplasztok• Aminoplasztok• Melamin-formaldehid gyanták

Hőre lágyuló műanyagok

• A hőre lágyuló műanyagok amorf (amorphous) vagy részben kristályos (semi-crytalline) szerkezetűek, lineáris vagy elágazó, hosszú, fonal alakú molekulaláncokból állnak, melyek fizikai erővel (nem elsőrendű kémiai kötéssel) kapcsolódnak.

Hőre lágyuló műanyagok előállítása

• Polikondenzáció• Kondenzációs folyamat közben keletkeznek, ami azt jelenti, hogy a

monomerek makromulekulává alakulása során melléktermék, jobbára víz keletkezik. Ilyen műanyag például a PET, a polikarbonát, a PBT, a nylon, a poliamidok, a bakelit. A fenolból vagy fenolszármazékokból és formaldehidből polikondenzációval létrehozott műanyagokat fenolplasztoknak nevezik. Némely ragasztó például fenolplaszt alapú.

• Láncpolimerizáció• A polimerizáció során a monomerek melléktermék keletkezése nélkül

egyesülnek óriásmolekulává. A folyamatot gyorsítani is lehet, a fény, a koncentráció növelése, hőmérséklet vagy a nyomás változtatásával. Az egyik legleterjedtebb polimerizációs műanyag a polietilén, de ilyen eljárással készül például a polipropilén, a PVC, a PTFE vagy a polisztirol is. A láncpolimerizáció az aktív centrumok jellege szerint további négy csoportra osztható: gyökös, kationos, anionos, sztereospecifikus.

Források

• http://www.kabaikayak.hu/index.php?option=com_content&view=article&id=40&Itemid=55&lang=hu

A hőre lágyuló anyagok felhasználása

Adatok

• hőre lágyuló = termoplaszt• A hőre lágyuló műanyagok és a

poliuretánok teszik ki a világon felhasznált összes műanyag mintegy 85–90%-át

• A fejlett országokban egy főre jutó 100 kg-ot is meghaladhatja

Felhasználások

• Polietilén (PE) – szatyor, csőszigetelés, vízvezeték, medencék

• Polisztirol (PS) – eldobható pohár, tányér, evőeszközök; csomagolás

• Poliamid (PA) – szálgyártás, csapágygolyó

• Polikarbonát (PC) – napszemüveg, lencsék, CD

• Poli(metil-metakrilát) (PMMA) – üveg helyettesítésére

Fröccsöntés• hőre lágyuló műanyagok feldolgozásának

legelterjedtebb módja 

Polipropilén (PP)

• eredeti színe: tejfehér• rendkívül ellenálló savakkal, lúgokkal

szemben• 45 millió tonna (2007)• kristályos jelleg• nyújtás hatására megszilárdul

fólia, ragasztószalag, húrok• vegyszer és vízálló

kanna, tartály, palack, lökhárító• csomagolás, dobozok

PVC

• Poli(Vinil-Klorid)• hőre lágyuló, éghető• kémiailag ellenálló• 1838. Victor Regnault – első előállítás• 1912. Fritz Klatte – PVC gyártás alapjai• 1938 óta gyártják• harmadik legnagyobb mennyiségben

előállított• rugalmasságszabályozás locsolócső, csővezetékborítás

Források

http://www.starplast.hu/hu/a-manyag-toertenete

http://www.muanyagipariszemle.hu/2004/06/standard-hore-lagyulo-muanyagok-felhasznalasa-a-vilagon-es-a-vilag-egyes-tersegeiben-15.pdf

http://hu.wikipedia.org/wiki/PVChttp://www.vilaglex.hu/Kemia/Html/

Muanyag.htm