konštrukčné plasty

48
Konštrukčné plasty Konštrukčné plasty Ivan Hudec Ivan Hudec Oddelenie plastov a kaučuku Oddelenie plastov a kaučuku Ústav prírodných a syntetických polymérov Ústav prírodných a syntetických polymérov FCHPT STU v Bratislave FCHPT STU v Bratislave SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE FAKULTA CHEMICKEJ A POTRAVINÁRSKEJ TECHNOLÓGIE ÚSTAV POLYMÉRNYCH MATERIÁLOV

Upload: janna-mcclain

Post on 03-Jan-2016

52 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE FAKULTA CHEMICKEJ A POTRAVINÁRSKEJ TECHNOLÓGIE ÚSTAV POLYMÉRNYCH MATERIÁLOV. Konštrukčné plasty. Ivan Hudec Oddelenie plastov a kaučuku Ústav prírodných a syntetických polymérov FCHPT STU v Bratislave. Svetová produkcia polymérov 380Mt/rok. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Konštrukčné plasty

Konštrukčné plastyKonštrukčné plasty

Ivan HudecIvan Hudec

Oddelenie plastov a kaučukuOddelenie plastov a kaučuku

Ústav prírodných a syntetických polymérovÚstav prírodných a syntetických polymérov

FCHPT STU v BratislaveFCHPT STU v Bratislave

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVEFAKULTA CHEMICKEJ A POTRAVINÁRSKEJ TECHNOLÓGIEÚSTAV POLYMÉRNYCH MATERIÁLOV

Page 2: Konštrukčné plasty

Svetová produkcia polymérov 380Mt/rokSvetová produkcia polymérov 380Mt/rok

PlastPlastyy 70 %70 %

VláknaVlákna

syntheticsynthetickéké 13 %13 %

regenerate regenerate 1.2 %1.2 %

prírodnéprírodné 8.5 %8.5 %

ElastomElastoméérryysyntheticsynthetickéké 4.5 %4.5 %

prírodnéprírodné 2.8 %2.8 %

Masovo vyrábané plastyMasovo vyrábané plastyZákladné konštrukčné plastyZákladné konštrukčné plastyŠpeciálne konštrukčné plastyŠpeciálne konštrukčné plasty

Page 3: Konštrukčné plasty

Obaly

Ostatné

Stavebníctvo

Automotiv

Elektrotechnika Elektronika

Spotreba plastov v Európe podľa jednotlivých segmentov v roku 2010

Page 4: Konštrukčné plasty

Výberové kritériá pre konštrukčnú aplikáciu Výberové kritériá pre konštrukčnú aplikáciu plastovplastov

- Tepelné charakteristiky (teplota sklovitého prechodu, teplota tavenia, Tepelné charakteristiky (teplota sklovitého prechodu, teplota tavenia, teplota rozkladu)teplota rozkladu)

- Mechanické vlastnosti (húževnatosť, pevnosť, tvrdosť, krípové Mechanické vlastnosti (húževnatosť, pevnosť, tvrdosť, krípové vlastnosti – zmena rozmerov v čase pri mechanickom zaťažení)vlastnosti – zmena rozmerov v čase pri mechanickom zaťažení)

- Merná hmotnosť polymérovMerná hmotnosť polymérov- Tepelná vodivosť polymérovTepelná vodivosť polymérov- Dlhodobá tepelná odolnosť polymérovDlhodobá tepelná odolnosť polymérov- Odolnosť polymérov proti atmosferickým vplyvomOdolnosť polymérov proti atmosferickým vplyvom- Odolnosť polymérov proti horeniu, tvorba plynných splodín pri horení a Odolnosť polymérov proti horeniu, tvorba plynných splodín pri horení a

ich toxicitaich toxicita- Chemická odolnosť polymérovChemická odolnosť polymérov- Možnosť spracovania polymérov požadovanou technológiouMožnosť spracovania polymérov požadovanou technológiou

Page 5: Konštrukčné plasty

Teplotné charakteristiky polymérovTeplotné charakteristiky polymérov

Amorfné polyméryAmorfné polyméry (neusporiadaný stav)(neusporiadaný stav)

Charakteristické teploty:- Tg - teplota sklovitého prechodu

- Tf - teplota toku

- Tr - teplota rozkladu

Tg < Tf ≤ Tr

Page 6: Konštrukčné plasty

Teplotné charakteristiky polymérovTeplotné charakteristiky polymérov

Semikryštalické polymérySemikryštalické polyméry ( vysoko usporiadaný stav časti ( vysoko usporiadaný stav časti makromolekúl v tuhom stave až do teploty topenia kryštalickej fázy Tm)makromolekúl v tuhom stave až do teploty topenia kryštalickej fázy Tm)

Kryštalizácia spôsobuje nárast hustoty a tým Kryštalizácia spôsobuje nárast hustoty a tým zvyčajne zvýšenie tvrdosti a pevnosti, zvýšeniezvyčajne zvýšenie tvrdosti a pevnosti, zvýšenieodolnosti voči kvapalinám, zníženie priepustnostiodolnosti voči kvapalinám, zníženie priepustnosti

plynov, ale aj zníženie húževnatosti.plynov, ale aj zníženie húževnatosti.

Charakteristické teploty:- Tg - teplota sklovitého prechodu

- Tf - teplota toku

- Tm - teplota topenia

- Tr - teplota rozkladu

Tg < Tm ≤ Tf ≤ Tr

Page 7: Konštrukčné plasty

Charakteristické teploty vybraných termoplastov používaných v konštrukčných aplikáciách

Polymér, skratkaPolymér, skratka TypTyp

polymérupolyméru

Teplota Teplota

sklovitého sklovitého

prechodu Tg, prechodu Tg, [[°C°C]]

Teplota tavenia Teplota tavenia

Tm, Tm, [[°C°C]]

Polystyrén , PSPolystyrén , PS

Húževnatý polystyrén, HPSHúževnatý polystyrén, HPS

amorfnýamorfný

amorfnýamorfný

+90+90

+ 50 až +90+ 50 až +90

170170

160 - 180160 - 180

Polymetylmetakrylát, PMMAPolymetylmetakrylát, PMMA amorfnýamorfný +105+105 180180

Polykarbonát, PCPolykarbonát, PC amorfnýamorfný +150+150 220220

Polyvinylchlorid nemäkčený, PVCPolyvinylchlorid nemäkčený, PVC amorfnýamorfný +70+70 210210

Polyoxymetylén, POMPolyoxymetylén, POM kryštalickýkryštalický -55-55 180180

Polyfenylénsulfid, PPSPolyfenylénsulfid, PPS kryštalickýkryštalický +85+85 290290

Polyamid, PA6Polyamid, PA6 kryštalickýkryštalický +60+60 230230

Polybutyléntereftalát, PBTPolybutyléntereftalát, PBT kryštalickýkryštalický +55+55 225225

Polyetyléntereftalát, PETPolyetyléntereftalát, PET kryštalickýkryštalický +90+90 270270

Polyetylén lineárny, PE-HD (HDPE)Polyetylén lineárny, PE-HD (HDPE) kryštalickýkryštalický -120-120 137137

Polytetrafluoretylén (Teflon), PTFEPolytetrafluoretylén (Teflon), PTFE kryštalickýkryštalický -113-113 327327

Polypropylén, PPPolypropylén, PP kryštalickýkryštalický -15-15 176176

Page 8: Konštrukčné plasty

Mechanické vlastnosti konštrukčných plastovMechanické vlastnosti konštrukčných plastov

Pevnosť v ťahu technických termoplastovPevnosť v ťahu technických termoplastov

pevnosť v ťahu: ocele – 500 – 1000 MPapevnosť v ťahu: ocele – 500 – 1000 MPa

Page 9: Konštrukčné plasty

Merná hmotnosť technických plastovMerná hmotnosť technických plastov

Merná hmotnosť technických termoplastovMerná hmotnosť technických termoplastov

Polypropylén 890 kg.m-3Polypropylén 890 kg.m-3

Page 10: Konštrukčné plasty

Súčiniteľ tepelnej vodivosti technických plastovSúčiniteľ tepelnej vodivosti technických plastov

Page 11: Konštrukčné plasty

Masovo vyrábané, štandardné plasty a ich Masovo vyrábané, štandardné plasty a ich uplatnenie v konštrukciiuplatnenie v konštrukcii

Polyolefíny: - lineárny polyetylén (PE-HD)Polyolefíny: - lineárny polyetylén (PE-HD)- polypropylén (PP)- polypropylén (PP)

Styrénové plasty: - húževnatý polystyrén (HPS)Styrénové plasty: - húževnatý polystyrén (HPS)- kopolymér styrén-akrylonitril (SAN)- kopolymér styrén-akrylonitril (SAN)- terpolymér ABS- terpolymér ABS- kopolymér styrén-metakrylát (SMA)- kopolymér styrén-metakrylát (SMA)- terpolymér MABS- terpolymér MABS

Akrylové polyméry : - polymetylmetakrylát (PMMA)Akrylové polyméry : - polymetylmetakrylát (PMMA)

Polyhalogénolefíny: - PVC, húževnatý PVCPolyhalogénolefíny: - PVC, húževnatý PVC

Page 12: Konštrukčné plasty

Polypropylén (PP)

E= 0.8 – 1.1 – 2.5 GPa /reinf.

Tm = 170 °C (homopolymér – izotaktický PP)

Tg = -10 °C

CH CH2

CH3n

Polypropylén - vo forme homopolyméru aj kopolymérov (blokové a random Polypropylén - vo forme homopolyméru aj kopolymérov (blokové a random kopolyméry) s etylénom – čiastočne kryštalické, nepolárne termoplasty s kopolyméry) s etylénom – čiastočne kryštalické, nepolárne termoplasty s dobrými mechanickými vlastnosťami (u kopolymérov aj v oblasti dobrými mechanickými vlastnosťami (u kopolymérov aj v oblasti záporných teplôt), výbornou chemickou odolnosťou, tvarovou stálosťou a záporných teplôt), výbornou chemickou odolnosťou, tvarovou stálosťou a elektro-izolačnými vlastnosťami, nenasiakavý, ľahko spracovateľný elektro-izolačnými vlastnosťami, nenasiakavý, ľahko spracovateľný rôznymi technológiamirôznymi technológiami

Nevýhoda – slabá odolnosť proti atmosferickým vplyvom a UV žiareniu – Nevýhoda – slabá odolnosť proti atmosferickým vplyvom a UV žiareniu – nutnosť stabilizácie (účinným UV stabilizátorom sú sadze),nutnosť stabilizácie (účinným UV stabilizátorom sú sadze),u homopolyméru PP aj nízka húževnatosť v oblasti záporných teplôt – u homopolyméru PP aj nízka húževnatosť v oblasti záporných teplôt – nutnosť prídavku kaučukov, veľmi obťažné lepenienutnosť prídavku kaučukov, veľmi obťažné lepenie

Page 13: Konštrukčné plasty

Polyethylén (PE)

E= 0.2 – 0.4 – 0.7 – 1.4 GPa

Tm = 110-130 °CTg = -80 °C až -110 °C

semikryštalickéViaceré typy – LDPE, LLDPE, HDPE

Lineárny polyetylén (HDPE) - čiastočne kryštalický, nenasiakavý,Lineárny polyetylén (HDPE) - čiastočne kryštalický, nenasiakavý,nepolárny, ľahko spracovateľný termoplast s dobrými mechanickými nepolárny, ľahko spracovateľný termoplast s dobrými mechanickými vlastnosťami aj v oblasti záporných teplôt, s výbornou chemickou vlastnosťami aj v oblasti záporných teplôt, s výbornou chemickou odolnosťou, tvarovou stálosťou a elektro-izolačnými vlastnosťamiodolnosťou, tvarovou stálosťou a elektro-izolačnými vlastnosťami

Nevýhoda – nižšia tvrdosť a veľmi obťažné lepenie Nevýhoda – nižšia tvrdosť a veľmi obťažné lepenie

CH2 CH2

n

Page 14: Konštrukčné plasty

Styrénové polyméry a kopolyméry styrénuStyrénové polyméry a kopolyméry styrénu

húževnatý polystyrén (HPS , resp. PS-HI) – húževnatý polystyrén (HPS , resp. PS-HI) – amorfný, amorfný, nepriehľadný termoplast predstavujúci zmes polystyrénu a nepriehľadný termoplast predstavujúci zmes polystyrénu a kaučukov s veľmi dobrými mechanickými a elektro-izolačnými kaučukov s veľmi dobrými mechanickými a elektro-izolačnými vlastnosťami a ľahkou spracovateľnosťouvlastnosťami a ľahkou spracovateľnosťou

Nevýhoda HPS aj ABS – Nevýhoda HPS aj ABS – slabá odolnosť voči slabá odolnosť voči atmosferickým vplyvom – nutnosť stabilizácie, veľká citlivosť atmosferickým vplyvom – nutnosť stabilizácie, veľká citlivosť na studené spoje a vnútorné pnutie, netransparentnosť v na studené spoje a vnútorné pnutie, netransparentnosť v porovnaní s čistým polystyrénomporovnaní s čistým polystyrénom

Styrénové kopolyméry transparentné – SAN a MABS Styrénové kopolyméry transparentné – SAN a MABS (problém – vyššia cena)(problém – vyššia cena)

Page 15: Konštrukčné plasty

Akrylonitril-butadién-styrénový kopolymér (ABS)

Tg = 105 °C

ABS – amorfný trojzložkový kopolymér akrylonitril-butadién-styrén, ABS – amorfný trojzložkový kopolymér akrylonitril-butadién-styrén, nepriehľadný termoplast s výbornými mechanickým vlastnosťami a nepriehľadný termoplast s výbornými mechanickým vlastnosťami a spracovateľnosťou aj na tvarovo členité výrobkyspracovateľnosťou aj na tvarovo členité výrobky ľahšia vyfarbiteľnosť alebo pochromovanie

CH2 C

CH3

CN n

CH CH2

m

E = 2.2-2.9 GPa

CH2 C

CH3

CN

n

CH2 CH CH CH2

o

Page 16: Konštrukčné plasty

Akryláty – Polymetylmetakrylát (PMMA)Akryláty – Polymetylmetakrylát (PMMA)

PMMA –PMMA – amorfný, transparentný termoplast s vysokou amorfný, transparentný termoplast s vysokou húževnatosťou a pevnosťou, výbornou odolnosťou proti húževnatosťou a pevnosťou, výbornou odolnosťou proti atmosferickým vplyvom a UV žiareniu a elektro-izolačnými atmosferickým vplyvom a UV žiareniu a elektro-izolačnými vlastnosťamivlastnosťamiteplota tavenia - 180°C

Tg = 115 °C

Nevýhoda – nižšia tvrdosť – nutnosť povrchového vytvrdenia Nevýhoda – nižšia tvrdosť – nutnosť povrchového vytvrdenia výrobkov sieťovaním, ťažšia spracovateľnosť vstrekovaním (vysoká výrobkov sieťovaním, ťažšia spracovateľnosť vstrekovaním (vysoká viskozita taveniny), slabšia chemická odolnosťviskozita taveniny), slabšia chemická odolnosť

CH2 C

CH3

C

O

CH3

O n

Page 17: Konštrukčné plasty

Polyvinylchlorid (PVC)

E = variabilné GPa

Tg = 80 °C

Amorfný, tvrdý, flexibilný, resp. pružný materiál s výbornými elektroizolačnými vlastnosťami, dobrou odolnosťou voči atmosferickému starnutiu a chemickou odolnosťou

CH CH2

Cl n

Page 18: Konštrukčné plasty

Základné konštrukčné plastyZákladné konštrukčné plasty

„„Konštrukčný alebo technický plast je typ plastu splňujúci nároky kladené Konštrukčný alebo technický plast je typ plastu splňujúci nároky kladené na namáhané konštrukčné prvky“na namáhané konštrukčné prvky“

V anglickej literatúre sa používa označenie Technical Polymers alebo V anglickej literatúre sa používa označenie Technical Polymers alebo Engineering PolymersEngineering Polymers

Základné konštrukčné plasty:Základné konštrukčné plasty:- Polyamidy ( PA6, PA66, PA46) – najväčšie zastúpenie v súčasnostiPolyamidy ( PA6, PA66, PA46) – najväčšie zastúpenie v súčasnosti- Polykarbonát (PC) Polykarbonát (PC) - Polyoxymetylén (POM)Polyoxymetylén (POM)- Polyfenylénoxid (PPO) –častejšie využívaným produktom je zmes s polystyrénom Polyfenylénoxid (PPO) –častejšie využívaným produktom je zmes s polystyrénom

(PPO + PS) s názvom NORYL (PPO + PS) s názvom NORYL- Lineárne polyestery: Lineárne polyestery:

- Polyetyléntereftalát (PET) - Polyetyléntereftalát (PET)

- Polybutyléntereftalát (PBT- Polybutyléntereftalát (PBT) )

Page 19: Konštrukčné plasty

POLYAMIDY (PA6, PA66, PA46)

Polamidy – čiastočne kryštalické, konštrukčné materiály s vysokou pevnosťou, húževnatosťou, tuhosťou, tlmiacou schopnosťou, odolnosťou voči oderu, nízkym koeficientom trenia a veľmi dobrou chemickou odolnosťou

Nevýhoda – vysoká absorpcia vody, ktorá spôsobuje zmenu rozmerov, zhoršuje mechanické a elektroizolačné vlastnosti; slabá odolnosť voči temooxidačnému starnutiu – nutnosť stabilizácie; ostrý bod tuhnutia

PA 6 - štandardná pružnosť, húževnatosť a tlmiace schopnosti, vyššia nasiakavosť (rovnovážny obsah až 6,6%), teplota tavenia 225°C

PA 66 - materiál s  vyššou mechanickou pevnosťou, tuhosťou, tvrdosťou a odolnosťou voči oderu a teplote, zníženou nasiakavosťou, teplota tavenia 265°C

PA 46 - stála tuhosť a odolnosť voči tečeniu v  širokom teplotnom rozmedzí (od -40ºC do +155ºC), vyššia odolnosť voči starnutiu vplyvom teploty, teplota tavenia 295°C

Page 20: Konštrukčné plasty

Polyamide engineering plastic

> 90 % of polyamide use - PA 6 and PA 66- PA 6 and PA 66 + other nylons - PA 46, PA 612, PA 12, PA 11, semiaromatic types

characterization semicrystalline materials crystalline regions – stiffness, strength, chem. resistance, thermal stability amorphous regions – impact resistance, elongation Tm determined by density of H bonds resp. amide bonds PA66 - nylon 66 Tm ~ 260 °C PA 6 – nylon 6 Tm ~ 220 °C - slower crystallization rate - lower crystallinity, higher H2O sorption water absorption – in amorphous region regulated by frequency of NHCO bonds, Tg decreases with H2O concentration

Page 21: Konštrukčné plasty

PolyamidPolyamidyy v konštrukcii v konštrukcii vozidlavozidla

Page 22: Konštrukčné plasty

Polyamid 6 (PA 6)

unreinforced E = 3 GPaglass fiber reinforced E = 9 GPa

Tm = 220 °CTg = 50 °CUUT= 150 °C

PA 6 - štandardná pružnosť, húževnatosť a tlmiace schopnosti, vyššia nasiakavosť (rovnovážny obsah až 6,6%), teplota tavenia 225°C

NH (CH2)5 C

O n

Page 23: Konštrukčné plasty

Polyamide 66 (PA 66)

unreinforced E = 3 GPaglass fiber reinforced E = 9 GPa

Tm = 260 °CTg = 50 °CUUT= 170 °C

semicrystalline

PA 66 - materiál s  vyššou mechanickou pevnosťou, tuhosťou, tvrdosťou a odolnosťou voči oderu a teplote, zníženou nasiakavosťou, teplota tavenia 265°C

n

NH (CH2)6 NH C (CH2)4 CO O

PA 6 + PA 66 properties depends on moisture absorption – water = softnessPA 11 + PA 12 low moisture absorption - fuel lines

Page 24: Konštrukčné plasty

Polyamidy mechanical properties - determined by PA type, mol. weight, temperature, moisture content, additives, copolymerization - PA are notch sensitive - impact modifiers, moisture PA + glass resp. carbon fibers - increase of stiffness and strength (also notched impack strength) - PA66 > PA 6 fatigue resistance perfect abrasion resistance and coefficient of friction (improvement by graphite or MoS2) - hydrolysis of PA real, but hydrolysis resistance good - good thermal stability (melt is sensitive), acceptable oxidation stability - excellent chemical resistance additives: lubricants, nucleation agents, stabilizers, (oxidation, heat), impact modifiers, plasticizer, reinforcement, glass fibers, nanofillers etc.

Page 25: Konštrukčné plasty

  Key performances:Key performances:

•Pressure resistance Pressure resistance •Processability Processability •Long term temperature Long term temperature resistance resistance •The best price/ The best price/ performance ratioperformance ratio

Page 26: Konštrukčné plasty

Polycarbonate (PC)(from Bisphenol A and COCl2)

E = 2.2 – 2.5 GPa

Tf = 230 °CTg = 150 °CUUT= 125 °C

amorphous polymerexcellent optical clarity and toughnessblends – improved toughness

Application:lenses, glazing

Blends of PC with ABS and PBT

C

CH3

O

CH3

O C O n

Page 27: Konštrukčné plasty

Polykarbonáty (PC)Polykarbonáty (PC)

Amorfný, transparentný, konštrukčný plast s  vysokou húževnatosťou, mechanickou pevnosťou, dostatočnou tvrdosťou, stálou tuhosťou v  širokom rozmedzí teplôt, veľmi dobrou rozmerovou stálosťou a dobrou atmosférickou odolnosťou

teplota tavenia 220°C

Nevýhoda – vysoká absorpcia vody a nutnosť sušenia pred spracovaním, možnosť hydrolytickej degradácie

Page 28: Konštrukčné plasty

Polyacetály – Polyoxymetylén (POM)Polyacetály – Polyoxymetylén (POM)

Čiastočne kryštalický, nepriehľadný, konštrukčný materiál s  výbornou rozmerovou stabilitou (nízky kríp), vysokou húževnatosťou, tuhosťou, nízkym koeficientom trenia a minimálnou nasiakavosťou (0,25 – 0,35%).Je vhodný pre výrobu presných súčiastok s  odolnosťou voči hydrolýze, kyselinám a zásadám;teplota tavenia - 180°C

Nevýhoda – slabá odolnosť voči temooxidačnému starnutiu hlavne v roztavenom stave a rýchla termická degradácia – nutnosť stabilizácie

Page 29: Konštrukčné plasty

Lineárne polyestery - Polyetyléntereftalát (PET) Lineárne polyestery - Polyetyléntereftalát (PET) Polybutyléntereftalát (PBT), nový typ PETGPolybutyléntereftalát (PBT), nový typ PETG

PET - čiastočne kryštalický, opticky číry termoplast, vysoká pevnosť, tuhosť, tvrdosť a odolnosť voči opotrebeniu,výborná rozmerová stálosť, elektro izolačné vlastnosti, tepelná odolnosť, malá priepustnosť pre plyny a nízka adhézia k materiálom (možnosť využitia ako separačný materiál)teplota tavenia - 270°C

Nevýhoda – možnosť hydrolytickej degradácie, nutnosť stabilizácie a možnosť rekryštalizácie v tuhom stave (najrýchlejšie pri cca 170°C)

PBT - čiastočne kryštalický, nepriehľadný termoplast s vysokou húževnatosťou a pevnosťou,výbornou rozmerovou stálosťou a elektro-izolačnými vlastnosťami vhodný aj na veľkoplošné dielyteplota tavenia - 225°C

Nevýhoda – zvýšená citlivosť na hydrolytickú a termickú degradáciu

Page 30: Konštrukčné plasty

Polyethylene terephthalate (PET)

E = 2.5-3.1 GPa

Tm = 265 °CTg = 75 °CUUT= 70-100 °C

semicrystallinelow cost material

Application:fibers for carpeting applicationfabrics, seat covering , floor mats

n

O C CH2 CH2 O C

O O

Page 31: Konštrukčné plasty

Polybutylene terephthalate (PBT)

Et = 2.5-10(filled) GPa

Tm = 225 °CTg = 65 °CUUT= 130 – 150 °C

semicrystalline, similar to PET

Perfect mechanical ant thermal properties, good dimensional stability,moisture absorption, chem.resistanceglass fiber reinforced ( 15/30%) or unreinforced

Application:electric systems, plug collectors, fuse boxes, etc.underhood components, housing and brackets, handles, mirror housing

C O CH2 CH2 CH2 CH2 O C

O

O n

Page 32: Konštrukčné plasty

Nový typ polyesteru – kopolymér polyetyléntereftalát-Nový typ polyesteru – kopolymér polyetyléntereftalát-glykol (PETG)glykol (PETG)

Mimoriadne dobré vlastnosti pri nízkych teplotách, Mimoriadne dobré vlastnosti pri nízkych teplotách, hlavne vysoká odolnosť proti nárazuhlavne vysoká odolnosť proti nárazu

Ľahká tvarovateľnosť dosiek vákuovým tvarovanímĽahká tvarovateľnosť dosiek vákuovým tvarovaním Výborné optické vlastnosti (priepustnosť 88%) a Výborné optické vlastnosti (priepustnosť 88%) a

povrchový leskpovrchový lesk Hygienická nezávadnosťHygienická nezávadnosť Nízka nasiakavosť vody a ľahká recyklovateľnosťNízka nasiakavosť vody a ľahká recyklovateľnosť

Aplikácie: Aplikácie: kryty strojov, ochranné cyklistické prilby, šošovky, kryty strojov, ochranné cyklistické prilby, šošovky, chladničky a chladiace zariadenia, grafické umenie, displeje, chladničky a chladiace zariadenia, grafické umenie, displeje, svietiace kontrolky a pod.svietiace kontrolky a pod.

Page 33: Konštrukčné plasty

Polyuretány different structures and different form of polymer →

diversity in composition and application

basic structural unit – chemical bond

Application:bumpers, gasketsfascias, instrument panelsheating, ventilation, air conditioning sealsair filter, headliner foamseatings, adhesivessound insulation

NH C O O

Page 34: Konštrukčné plasty

Špeciálne konštrukčné plastyŠpeciálne konštrukčné plasty - materiály budúcnosti - materiály budúcnosti

( (high performance engineering plastics)high performance engineering plastics) Polyméry obsahujúce v štruktúre atóm síry :Polyméry obsahujúce v štruktúre atóm síry :

- polysulfón (PSU)- polysulfón (PSU)- polyétersulfón (PESU) predtým PES- polyétersulfón (PESU) predtým PES- polyfenylénsulfid (PPS) - polyfenylénsulfid (PPS) - polyarylsulfón (PAS)- polyarylsulfón (PAS)

Polyméry so zabudovaným atómom kyslíka :Polyméry so zabudovaným atómom kyslíka :- polyéterketón (PEK)- polyéterketón (PEK)- polyéter-éterketón (PEEK) - polyéter-éterketón (PEEK) - polyaryléterketíon (PAEK)- polyaryléterketíon (PAEK)- poly-p-oxy benzoán (POB)- poly-p-oxy benzoán (POB)

Vysokotepelne odolné plasty:Vysokotepelne odolné plasty:- polyimidy (PEI, PI) - polyimidy (PEI, PI) - fluoropolyméry (PFA, PTFE, FEP)- fluoropolyméry (PFA, PTFE, FEP)

Špeciálne termotropné kvapalno-kryštalické polyméry (LCP)Špeciálne termotropné kvapalno-kryštalické polyméry (LCP)

Page 35: Konštrukčné plasty

Perspektívy použitia plastov Perspektívy použitia plastov v konštrukčných aplikáciáchv konštrukčných aplikáciách

Využitie nových typov plastovVyužitie nových typov plastov Príprava a aplikácia nových typov kompozitných Príprava a aplikácia nových typov kompozitných

materiálov vystužených uhlíkovými vláknamimateriálov vystužených uhlíkovými vláknami Aplikácia hybridných materiálov Aplikácia hybridných materiálov Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami Aplikácia termoplastických elastomérovAplikácia termoplastických elastomérov

Page 36: Konštrukčné plasty

Nové typy plastovNové typy plastov - -polyarylamidy v konštrukcii súčiastokpolyarylamidy v konštrukcii súčiastok

- vysokotepelne odolné konštrukčné plasty – - vysokotepelne odolné konštrukčné plasty – aromatické polyamid-imidy (PAI)aromatické polyamid-imidy (PAI)

Page 37: Konštrukčné plasty

Nové typy plastov - čiastočne aromatické polyamidyNové typy plastov - čiastočne aromatické polyamidy

Page 38: Konštrukčné plasty

Nové typy špeciálnych, amorfných, konštrukčných Nové typy špeciálnych, amorfných, konštrukčných plastov: plastov: - polysulfón PSU- polysulfón PSU

- polétersulfón PES - polétersulfón PES - polyfenylénsulfid - polyfenylénsulfid PPS PPS

Kvapalno-kryštalické polyméry (LCP)Kvapalno-kryštalické polyméry (LCP) v konštrukcii súčiastokv konštrukcii súčiastok

Page 39: Konštrukčné plasty

Nové typy plastov – polyfenylénsulfid PPS v konštrukcii Nové typy plastov – polyfenylénsulfid PPS v konštrukcii súčiastoksúčiastok

Page 40: Konštrukčné plasty

Perspektívy použitia plastov Perspektívy použitia plastov v konštrukčných aplikáciáchv konštrukčných aplikáciách

Využitie nových typov plastovVyužitie nových typov plastov Aplikácia nových typov kompozitných materiálov Aplikácia nových typov kompozitných materiálov

vystužených uhlíkovými vláknami – CFK kompozityvystužených uhlíkovými vláknami – CFK kompozity Aplikácia hybridných materiálov Aplikácia hybridných materiálov Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami Aplikácia termoplastických elastomérovAplikácia termoplastických elastomérov

Page 41: Konštrukčné plasty

Uhlíkovými vláknami vystužené kompozity –Uhlíkovými vláknami vystužené kompozity –CFK kompozityCFK kompozity

Page 42: Konštrukčné plasty

Perspektívy použitia plastov Perspektívy použitia plastov v konštrukčných aplikáciáchv konštrukčných aplikáciách

Využitie nových typov plastovVyužitie nových typov plastov Príprava a aplikácia nových typov kompozitných Príprava a aplikácia nových typov kompozitných

materiálov vystužených uhlíkovými vláknamimateriálov vystužených uhlíkovými vláknami Aplikácia hybridných materiálov Aplikácia hybridných materiálov Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami Aplikácia termoplastických elastomérovAplikácia termoplastických elastomérov

Page 43: Konštrukčné plasty

Aplikácia hybridných materiálovAplikácia hybridných materiálov – kombinácia tenkých – kombinácia tenkých kovových profilov a výstužných profilov z plastovkovových profilov a výstužných profilov z plastov

Výhoda- dosiahnutie synergického efektu, ktorý nie je možné dosiahnuť pri Výhoda- dosiahnutie synergického efektu, ktorý nie je možné dosiahnuť pri použití jednozložkových materiálov – súčasné zníženie ceny a hmotnostipoužití jednozložkových materiálov – súčasné zníženie ceny a hmotnosti

Page 44: Konštrukčné plasty

Perspektívy aplikácie plastov Perspektívy aplikácie plastov v konštrukcii automobilovv konštrukcii automobilov

Využitie nových typov plastovVyužitie nových typov plastov Príprava a aplikácia nových typov kompozitných Príprava a aplikácia nových typov kompozitných

materiálov vystužených uhlíkovými vláknamimateriálov vystužených uhlíkovými vláknami Aplikácia hybridných materiálov Aplikácia hybridných materiálov Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami Aplikácia termoplastických elastomérovAplikácia termoplastických elastomérov

Page 45: Konštrukčné plasty

Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami - -budúcnosť materiálov z polymérov pre budúcnosť materiálov z polymérov pre výrobu vozidielvýrobu vozidiel

Green car - využitie kompozitov vystužených biodegradovateľnými prírodnými vláknami a biodegradovateľných polymérov

- Lisované kompozity vystužené ľanovými a konopnými vláknami

- Lisované výrobky z biodegradovateľných polymérov – kyselina polymliečna(PLA) – kryt rezervy z PLA vystuženej ľanovými

vláknami - “Ecoplastic”

Page 46: Konštrukčné plasty

Budúcnosť materiálov z polymérov pre výrobu vozidielBudúcnosť materiálov z polymérov pre výrobu vozidiel - - nové technológie napeňovania a nové materiály pre výrobu polyuretánov z obnoviteľných zdrojov – napríklad polyuretány na báze sóje

Penový polyuretan vyrobený zo sóje

Page 47: Konštrukčné plasty

Perspektívy použitia plastov Perspektívy použitia plastov v konštrukčných aplikáciáchv konštrukčných aplikáciách

Využitie nových typov plastovVyužitie nových typov plastov Príprava a aplikácia nových typov kompozitných Príprava a aplikácia nových typov kompozitných

materiálov vystužených uhlíkovými vláknamimateriálov vystužených uhlíkovými vláknami Aplikácia hybridných materiálov Aplikácia hybridných materiálov Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými Biodegradovateľné plasty a kompozity s prírodnými

výstužnými vláknamivýstužnými vláknami Aplikácia termoplastických elastomérovAplikácia termoplastických elastomérov

Page 48: Konštrukčné plasty

Aplikácia nových typov termoplastických Aplikácia nových typov termoplastických elastomérovelastomérov