Polymerteknologi

Alla Inga Spara

• Vad och hur påverkas kristallamellernas tjocklek? Högre kristallisationstemp. ger tjockare lameller
• Vad är skillnaden på termo och härdplaster? Termoplaster smälter under uppvärmning, när de kyls igen återfår de sina ursprungliga egenskaper igen. Härdplaster däremot består av ett nät av tvärbundna polymerer. De kan inte smältas
• Hur kan man använda kunskapen om hur polymererna beter sig i olika starka lösningsmedel? -Fälla ut polymerer beroende på molekylvikt genom att reglera lösningsmedlet. -Ändra en lösnings viskositet
• Vad innebär det att ett material, likt polymera, är viskoelastiska? De uppvisar både viskösa och elastiska egenskaper
• Hur ser förhållandet ut mellan kristallisationshastigheten och temperaturen ut? Kristallisationen pågår under ett intervall. Hastigheten har ett max pga det går snabbare med minskande temp men att lägre temp ger ökande viskositet vilket motverkar kristallisationen.
• Vilka linjära modeller kan användas för att beskriva elastiska respektive viskösa material? Elastiska: en fjäder (deformeras under spänning med återgår då spänning avtas) Viskösa: En dämpare (deformeras under tiden en spänning tillsätts, återgår ej då spänning släpps)
• Vad gäller för en polymer-polymer lösning vad gäller löslighet? Då den ofta är väldigt liten är det vanligt att de fasseparerar. För att bilda en lösning krävs det att polymererna har fördelaktiga interaktioner med varandra (löslighetsparametrarna är nästan lika)
• Vilka typer av takticitet finns i vinylpolymerer och vad säger det om kristalliniteten? -isotaktisk: alla substituenter sitter på samma sida av huvudkedjans plan à semi-kristallin -syndiotaktisk: substituenterna är regelbundet placerade på varannan sida om huvudkedjans plan à semikristallin -ataktisk: inget regelbundet mönster à amorf
• Vilka skillnader finns vad gäller monomerkonc. molekylvikt samt molekylstorlek under förloppet av stegvis och kedjevis polymerisation? För stegvis sjunker monomerkoncentrationen snabbt medan för kedjevis minskar den gradvis. Vid stegvis ökar molekylvikten först då hög omsättning uppnås medan för kedjevis fås hög molekylvikt från början och det beror ej lika mycket på omsättningen. I stegvis finns alla molekylstorlekar närvarande och växande hela tiden, vid kedjevis finns det monomerer + polymerer och lite växande kedjor.
• Vad menas med en "mer"s funktionalitet? Monofunktionell: kan endast binda med en annan molekyl. Difunktionella: Kan binda på två olika ställen i molekylen. Läggs två difunktionellaihop kan de fortfarande reagera med fler molekyler --> kan bilda polymerer.
• Hur definieras styvheten och vad står E för? amorf E=elasticitetsmodulen=sigma/epsilon. Där sigma=F/A och står för den pålagda spänningen och epsilon=deltaL/L0 är deformationen.
• Vad skiljer sig med avseende på egenskaper ovanför Tg och mellan ett amorft material och ett semi-kristallint? Amorft material är över Tg gummilikt medan ett semi-kristallint är hårt och segt
• Vilka olika kristallstrukturer finns? -Fransade miceller - kristallina områden utspridda i ett amorft nätverk. -Lameller med veckade kedjor - uppkommer ofta då det bildas kristaller från en utspädd lösning. -Sfäruliter - lameller som ordnar sig utifrån en nuklieringspunkt
• Vilka olika temperaturberoende tillstånd och vilken ordning kommer de i för en amorf polymer? Glastillstånd - (glastemperaturen) - gummitillstånd - (flyttemperaturen) - vätsketillstånd
• Vad är vinylpolymerer ett samlingsnamn för? En polymer som bildats genom addition av flera vinylpolymerer CH2=CHX där X t.ex. kan va H, Cl, CH3 och CN
• Vad innebär munstyckesvällning och vad är det en effekt av? Det innebär att polymersmältan när den kommer ut från munstycket kommer svälla. Detta för att polymersmältan i munstycket är relativt utsträckta och orienterade, som en effekt av att man vill ha högre entropi kommer polymersmältan relaxera tillbaka till nystankonformationen
• Vilka olika typer av sampolymerer finns det? -ABABABA- alternerande sampolymerer, -AABAAABBABAAB - slumpvis sampolymerer, -AAAAA- nedåt BBBBB - graftsampolymerer
• Hur påverkar lösningsmedlets styrka samt temperatur hur en polymer ser ut i en lösning? Bättre lösningsmedel/högre T --> mer uttrasslade polymerer (delta H är litet, starka interaktioner mellan polymer och lösningsmedel, polymeren sprider ut sig för att kunna interagera) Sämre lösningsmedel/lägre T --> polymeren kryper ihop till ett nystan (den tjänar mer på att interagera med sig själv än lösningsmedlet)
• Vilka är fördelarna med härdplaster gentemot termoplaster? -Mindre krymning -Mindre spänningsrelaxation -Högre temperaturbeständighet -Större resistens mot kemikalier
• Hur kan molekylvikten mätas? Absoluta metoder: -ändgruppsbestämning -ljusspridning -ultracentrifiguering Relativa metoder: -lösningsviskositet
• Vad är polyestrar ett samlingsnamn för? En polymer som bildas genom en kondensationsreaktion mellan en diol och en disyra
• Vilka metoder finns det för att mäta Tg? Statiska metoder: Temperaturen ändras långsamt för att vara nära jämvikt, metoder: differential scanning calorimetry (DSC) och dilatometry. Dynamiska metoder: Egenskapen mäts under en viss frekvens då temp förändras, metoder: dynamic mechanical analysis (DMA) och boradand dieletric spectroscopy (BSD)
• Hur ser en extruderskruv ut? De har tre zoner vars längd/storlek beror på vilken polymer man ska ha den till. -Inmatningszon: matar kalla polymerpellets till cylindern och förvärmer. -Kompressionszon: värmer upp till smälta och komprimerar. -Utmatningszon: homogenisering av smältan.
• Hur är antalsmedelmolekylärvikten definierad? Mstreck=W/N=summa(nx*Mx)/summa(nx) Där W är provets totalvikt, N är totala antalet mol kedjor i provet, nx är antalet mol x-merer och Mx är molekylvikten av x-mer
• Vilka element används i Maxwell-element-teorin och vad kan den användas för att beskriva för egenskap hos polymerer? Den kombinerar en fjäder och en dämpare som är seriekopplade. Kan användas för att beskriva fenomenet spänningsrelaxation genom att se till att en konstant töjning finns i systemet --> fjädern kommer dras ihop med tiden då dämparen expanderas.
• Vad kallas talet för hur många repeterande enheter det är i en polymer? Polymerisationsgraden, ibland även kedjelängd
• Med vilka typer av reaktioner kan polymerer bildas? Additionsreaktioner och kondensationsreaktioner
• Vad är nackdelarna med härdplaster? -De går ej att återvinna -Tar längre tid att forma -pga hyfsat lågmolekylära komponenter kan de vara hälsofarliga
• Om man utgår från deltaG=deltaH-TdeltaS, vad är villkoren för att få en termodynamiskt gynnsa upplösning av polymerer?§ För att upplösning ska ske så måste delta G<0, vid upplösning är T>0 och deltaS>0 --> för att upplösning ska ske så måste antingen 1)deltaH<0, aka positiv växelverkan mellan lösningsmedel och polymmer eller 2)deltaH>0 med deltaH<TdeltaS vanligast
• Vad påverkar Tg? Termisk historia, mätmetod samt kylhastigheten t.ex. snabbare kylning --> högre Tg
• Vad är principen bakom kedjevis respektive stegvis polymerisation? Stegvis: kedjor av alla möjliga och olika längder adderas med varandra, typisk struktur är att de binds ihop med funktionella grupper. Kedjevis: en monomer adderas till en annan kedja. En initiator används, ofta radikalreaktion.
• Vad är skillnaden på formblåsning och formsprutblåsning? Formblåsning "förstärker" endast produkten i en riktning (t.ex. radiell) medan formsprutblåsning förstärker i alla riktningar
• Vilka olika typer av bearbetningar finns det för polymera material? 9st formsprutning, extrudering, filmblåsning, formblåsning, formsprutblåsning, fiberspinning, kalandering, varmformning, rotationsgjutning
• Vilken typ av stereoisomerism finns i dienpolymerer? (polymerer med dubbelbindningar) cis: glesare struktur, lägre kristallinitet. trans: tätare struktur, högre kristallinitet
• Hur kan molekylviktsfördelningen mätas? MALDI- laser som sprider fragment so sedan mäts med masspektroskopi. Mäter ej stora MW. SEC-separerar polymernystan efter storlek genom att få rinna genom en porös gel som kvarhåller de små nystanen längre än de stora. Mäter endast större MW.
• Hur beror viskositeten för en polymersmälta på skjuvhastigheten? Viskositeten minskar med ökande skjuvhastighet pga intrasslingar dras ut. --> polymerer har en icke-konstant viskositet --> ej newtonsk vätska
• Hur påverkas olika molekylvikter respektive tvärbindningar gummitillståndet? Högre MW möjliggör mer intrassling --> gummitillstånd som sträcker sig över ett större temperaturintervall. Fler tvärbindningar ökar styvheten i gummitillståndet.
• Vad innebär relaxation för en lös polyerkedja respektive för en intrasslad? Vad har relaxation att göra med glasövergången? Lös kedja: Relaxation är då ett segment roterar. Intrasslad: relaxation är dån de trasslar ut sig. Glasövergången sker vid den temperatur då relaxation inte längre är möjligt
• Vilka olika mekaniska egenskaper kan ett polymert material ha och "vad kommer de ifrån"? Spänning, deformation (från belastning och förskjutning) Elastiskt(kombination av spänning och deformation) Plastiskt(den kvarstående deformationen då spänning/tryck når sträckgränsen) Seghet (beror på hur mkt energi som krävs för att bryta ett material) duktilt beteende(den plastiska töjningen vid brott)
• När är formsprutning passande att använda? När man ska tillverka enstaka detaljer och ska ha en stor tillverkningsserie. Detta pga formen är dyr att göra, men det går snabbt.
• Vad står MWD för och vad innebär det? Det står för Molecular Weight Distribution och ska gestalta att syntetiska polymerer ej har en bestämd molekylvikt utan har en fördelning av de, de är sk polydispersa
• Vilka element används i ett Vogit-Kelvin element och vilken egenskap hos polymerer kan teorin användas för att modellera? Elementet består utan av en fjäder och en dämpare som är parallellkopplade. Används för att beskriva krypning: om en spänning plötsligt appliceras så kommer materialet gradvis deformeras (dämparen begränsar fjäderns töjning)
• Vad beskriver konstitutionen, konfigurationen och konformationen hos en polymer? Konstitution: vilka molekyler och vilken ordning, Konfiguration: molekylens rymdstruktur som endast kan ändras genom att bryta bindningar. Konformation: molekylens rymdstruktur som endast kan ändras genom att vrida på bindningar.
• När är extrudering passande att använda? Då en kontinuerlig detalj ska tillverkas, t.ex. rör.
• Vilka hastighetsfenomen (kinetiskt) kan man observera då man löser polymerer? Hastigheten för upplösning ökar med kortkedjeförgreningar, minskar med ökande molekylvikt och minskar med långkedjeförgreningar.
• Vad påverkar smälttemperaturen för en polymer? -Ökad kedjestyvhet ger högre smälttemp. -ökad polaritet/sekundära krafter ökar smälttemp.
• Vilka krav finns för att en polymer ska kunna kristalliseras? Den ska ha en regelbunden kedjestruktur så den går att packa (och uppfylla kriteriet för att vara kristalliserat; enhetsceller som upprepas) samt starka sekundära krafter mellan varandra
• Hur ändras viskositeten med ökande molekylvikt? Den går i vid en viss kritiskt molekylvikt från att vara direkt proportionell mot MW till att vara prop mot M^3, 4. det beror på att intrasslingar ökar med ökande MW.
• Vad innebär gummielasticitet? Det är det fenomen som uppstår för ett material i gummitillstånd som har intrasslade kedjor och tvärbindningar. Då materialet töjs, töjs nystanet ut --> lägre entropi. Systemet vill ha hög entropi --> då spänningen släpps går de tillbaka till nystan.
• Vilken påverkan på Tg har följande faktorer: 1.Stela enheter i kedjan. 2. steriska effekter av sidogrupper 3.fler ändgrupper 4.längre sidogrupper 5.Tvärbindning 6.Mer H-bindning eller fler polära grupper. 1. Högre Tg. 2. >Högre Tg. 3. Lägre Tg, (pga större fri volym) 4. Lägre Tg (pga större fri volym) 5. Högre Tg. 6. Högre Tg.
• Hur är viktsmedelmolekylärvikten definierad? Mwstreck=suma(wxMx)/summa(wx)=summa(nxMx^2)/summa(nxMx)
• Vilka jämviktsfenomen (termodynamiskt) kan man observera då man löser polymerer? Lika löser lika, lösligheten ökar med ökande molekylvikt för ett givet system. Tvärbindning förhindrar löslighet. Starka krafter som kristallinitet och vätebindning minskar lösligheten
• Vad är den största skillnaden på fyllmedel och förstärkningsmedels funktion? Fyllmedel är till för att sänka priset. Förstärkningmedel är i första hand till för att förbättra egenskaper.
• Vad har mjukgörare för funktion i plaster? De sänker glastemperaturen

Alla Inga Spara