0
CENTAR ZA POSLOVNE STUDIJE
CEPS Kiseljak
Predmet
: Materijali
SEMINARSKI RAD
Određivanje zateznih svojstava plastičnih masa
prema standardu JUS G.S2.612
Student: Profesor:
Martina Adžić prof.VŠ Živorad Milošević
1
Sadržaj
Uvod ..............................................................................................................................................2
Polimeri i plastične mase .................................................................................................................3
Struktura i ponašanje polimera .....................................................................................................4
Plastične mase .............................................................................................................................5-6
Prerada plastičnih masa ................................................................................................................7-8
Određivanje zateznih svojstava plastičnih masa prema standardu JUS G.S2.612 ............................. 9
Predmet standarda ....................................................................................................................9
Opća odredba .......................................................................................................................... 10
Definicije .....................................................................................................................................10
Epruveta ................................................................................................................................14
Opće odredbe za izradu epruveta .................................................................................................17
Kondicioniranje ..........................................................................................................................20
Oprema .....................................................................................................................................20
Brzina ispitivanja .........................................................................................................................21
Postupak ispitivanja ...................................................................................................................... 21
Izračunavanje rezultata ..................................................................................................................22
Literatura .....................................................................................................................................25
3
Polimeri i plastične mase
Polimeri
su složene organske supstance koji se dobivaju kemijskom sintezom jednostavnih
ujedinjenja - monomera. Ova vrsta kemijske sinteze naziva se
polimerizacija .
Polimerizacija
predstavlja reakciju dobivanja polimera iz odgovarajućih monomera, tako da u općem
slučaju važi relacija: nM → Mn (monomer) (polimer) Veličina "n" naziva se stepen polimerizacije.
Polimeri pripadaju kategoriji visoko molekularnih ujedinjenja, čiji se molekuli sastoje od nekoliko
stotina ili nekoliko tisuća atoma međusobno spojenih kovalentnim vezama. Ovako veliki molekuli
nazivaju se makromolekuli.
Makromolekuli se sastoje u najveć em broju slučajeva od velikog broja strukturnih jedinica koje se
višestruko ponavljaju. Kao što iz naziva proizilazi, ove materije se sastoje iz više mjera, koji
predstavljaju osnovnu jedinicu jednog molekula-monomera (od grčke riječi mono = jedan i meros =
dio). Povezivanjem velikog broja monomera u dugačak lančasti molekul dobiva se polimer (od grčke
riječi polis = mnogo, meros = dio) kako je prikazano na slici. Kad se kaže da su molekuli
"polimerizirani" to znači da su međusobno povezani u veće makromolekule ili velike molekule.
U procesu sinteze polimera, zbog razmijerno velikog stepena polimerizacije "n", praktično je
nemoguće dobiti sve potpuno jednake makromolekule. Polimeri se dijele na prirodne i vještačke.
Odlikuju se manjom ili većom tvrdoćom, ljepljivošću, sposobnošću omekšavanja na povišenim
temperaturama, određenim stupnjem poroznosti. Veoma mnogo podsjećaju na prirodne materijale
za koje se koristi opći naziv "smole" (vosak, ćilibar, bitumen, prirodni kaučuk i dr.).
4
Struktura i ponašanje polimera
Polimeri od značaja za rudarstvo predstavljaju čvrste supstance, koje se dobivaju iz monomera.
Monomeri mogu biti u sva tri agregatana stanja - čvrstom, tekućem ili plinovitom. Struktura
polimera je u općem slučaju amorfna, što znači da kod njih ne postoji pravilan raspored čestica.
Prema načinu ponašanja na toploti polimeri se dijele na:
termoplastične i termostabilne polimere.
Termoplastični polimeri
su polimeri koji se pri zagrijavanju razmekšavaju, a zatim tope. Nakon
hlađenja ponovo očvrsnu zadržavajući osnovna svojstva. Postupak razmekšavanja i stvrdnjavanja
može se ponoviti više puta bez opasnosti od mijenjanja tehničkih svojstava. Odlikuju se malim
specifičnim masama (1000-1200 kg/m3), malom toplotnom provodnosti i visokom kemijskom
otpornošću. U nedostatke im spadaju: nepostojanost na povišenim temperaturama, nizak modul
elastičnosti, krtost na nižim temperaturama, sklonost ka starenju itd.
Termostabilni polimeri
su polimeri koji pokazuju stabilnost na povišenim temperaturama, ali
zagrijavanjem mogu samo jednom da omekšaju i pređu u plastično stanje. Na povišenim
temperaturama trpe deformacije, dok na visokim temperaturama sagorijevaju. Za primjenu u
građevinarstvu i rudarstvu termoplastični i termostabilni polimeri se ispituju na temperaturama koje
odgovaraju području staklastog ( čvrstog) stanja, a to su najčešće normalne (radne) temperature u
opsegu od -200 do +400C. Sa povećanjem temperature, po pravilu dolazi do opadanja čvrstoće Rm i
modula elastičnosti polimera, kao i do povećanja njegove žilavosti. Kriva σ- ε (naprezanje-
produženje) termostabilnih polimera uglavnom odlikuje se monotonost. Skupljanje polimera zapaža
se samo tokom procesa njihovog dobivanja, dok u daljem vremenskom periodu pokazuju stabilnost.
U termoplastične polimere spadaju: polietilen, polivinilklorid, polistirol, poliamidi,
polimetilmetakrilat, polivinilacetat, poliizobutilen i dr. U termostabilne polimere spadaju:
fenolaldehidi, epoksidi, poliestri, poliuretani, silicijum-organski polimeri (silikoni) i dr.
Polimeri se dobivaju
polimerizacijom zasićenih i nezasićenih ugljovodonika (etilena, acetilena,
izobutilena, vinil hlorida, stirola, fenola i dr.). Proizvode se u praškastom stanju u vidu granula ili u
tečnom stanju. Odlikuju se malom specifičnom masom, relativno malom tvrdoćom i čvrstoćom,
vodonepropustnošću i otpornošću na različite kemijske reagense, ograničenom otpornošću na
povišene temperature, otpornošću na mraz itd.
Polimeri se koriste
za dobivanje plastičnih masa, hidro i termo izolacionih materijala, materijala
porozne strukture (stiropora, poliuretana), ljepila, lakova, vatrostalnih lakova i emajla, vezivnih
sredstava, dodaju se betonima u fazi izrade itd.
6
Plastične mase odlikuju se niskom toplotnom provodnosti i visokom vrijednošću koeficijenta
linearnog širenja (5-10 puta veći nego kod drugih konstrukcijski materijala).
Čvrstoća plastičnih masa može biti vrlo velika, naročito u slučajevima kada je materijal armiran
vlaknima ili listovima. Tada zatezna čvrstoća može iznositi 200-300MPa (npr. plastične mase
armirane staklenom tkaninom). Čvrstoće pri zatezanju i savijanju su vrlo bliske. Modul elastičnosti
plastičnih masa je znatno niži nego kod drugih materijala.
Najveći broj plastičnih masa je otporan prema djelovanju vode i vodenih rastvora kiselina, baza i soli.
Međutim, mnoge plastične mase se lako rastvaraju ili bubre u organskim rastvarač ima. Starenje
predstavlja vrlo ozbiljan nedostatak mnogih plastičnih masa. Do njega dolazi tokom vremena uslijed
zagrijavanja, djelovanja svijetlosti, kisika i drugih faktora.
Plastične mase nisu postojane na povišenim temperaturama. Najviše njih podnosi temperaturu 100-
2000˘C, dok plastične mase na bazi silikona postojane su i na temperaturama 300-5000˘C. Pri višim
temperaturama dolazi do topljenja i sagorijevanja plastičnih masa, što predstavlja jedan od njihovih
velikih nedostataka.
