Naslov
Mehanička svojstva polimera
(Mechanical properties of polymers)

Autori
Dolčić, Ivona

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
11.09

Godina
2015

Stranica
62

Mentor
Lučić Blagojević, Sanja

Neposredni voditelj
Buhin Šturlić, Zrinka

Ključne riječi
mehanička svojstva, PS, HIPS, PE-LD, PE-HD, PCL, PLA, PUR, temperatura staklišta, stupanj kristalnosti
(mechanical properties, PS, HIPS, PE-LD, PE-HD, PCL, PLA, PUR, glass transition temperature, degree of crystallinity)

Sažetak
Pri uporabi polimera potrebno je poznavati njihova mehanička svojstva. Mehanička svojstva polimera izravno ovise o njihovoj molekularnoj strukturi. U ovom radu ispitana su mehanička svojstva polistirena (PS), polistirena visoke udarne žilavosti (HIPS), polietilena niske gustoće (PE-LD), polietilena visoke gustoće (PE-HD), polikaprolaktona (PCL), polilaktida (PLA) i poliuretana (PUR) i povezana su s njihovom strukturom. Rastezna svojstva ispitana su testom jednoosnog naprezanja, a relaksacijska svojstva testom relaksacije naprezanja. Uzorci su pripravljeni na hidrauličkoj preši, a testovi su provedeni na univerzalnoj mehaničkoj kidalici. Mehanička svojstva povezana su s nekoliko važnih strukturnih čimbenika polimera. Ovise značajno o temperaturi staklišta, odnosno o stanju u kojem se nalaze polimer pri temperaturi mjerenja. Tako PS i PLA koji imaju staklište iznad temperature mjerenja imaju vrlo veliki modul elastičnosti i naprezanje, a malo istezanje prije loma, što proizlazi iz činjenice da se na temperaturi mjerenja nalaze u staklastom stanju u kojem su molekule vrlo krute te bez deformacije podnose visoko naprezanje. Za razliku od njih PE i PCL su u viskoelastičnom stanju u kojem su makromolekule vrlo gibljive pa imaju manje module i manje naprezanje te veće istezanje prije loma. Drugi važan čimbenik je stupanj kristalnosti. PE-HD koji ima znatno veći stupanj kristalnosti od PE-LD-a puno je krtiji, ima i mnogo veći modul, veće naprezanje i puno manje istezanje prije loma, te za razliku od PE-LD-a, nema točku popuštanja. Treći važan čimbenik je dodatak neke druge faze, primjerice elastomernog polibutadiena u polistiren. Dodatak polibutadiena u polistiren snižava vrijednost modula i prekidno naprezanje te višestruko povećava prekidno istezanje jer polibutadien apsorbira energiju i omogućava elastično istezanje. Osim navedenih utjecaja, važna je također i kopolimerna stuktura kao kod poliuretana. Poliuretan je izgrađen od dvije faze: tvrde kristalne, koja ima staklište ispod mjerne temperature i meke amorfne koja ima staklište ispod sobne. Meka faza koja je već pri malim naprezanjima podložna trajnoj deformaciji određuje nisku vrijednost modula, ali i omogućava veliko, reverzibilno istezanje jer se pod utjecajem vanjske sile orijentiraju u smjeru istezanja dok tvrda faza sprječava nastanak mikropukotina i tako povećava čvrstoću i žilavost PUR-a.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA