Polimeri su jedinjenja nastala međusobnim povezivanjem (kovalentnom vezom) malih molekulskih jedinki (monomera) koji se obicno ponavljaju po nekom pravilu, u velike molekule (makromolekule).

1. Državni univerzitet u Novom Pazaru
Tehničko-tehnološki departman
Smer- Arhitektura
:
Predmet
Građevinski materijali
Tema:
Polimeri
Predmetni nastavnik: Student:
Ljudmila Kudrijavceva Ilda Koca, 07-020/09
Asistent: Nazim Manić
Novi Pazar 2011. godine

2. Uvod
 Polimeri su jedinjenja nastala međusobnim povezivanjem (kovalentnom
vezom) malih molekulskih jedinki (monomera) koji se obicno ponavljaju
po nekom pravilu, u velike molekule (makromolekule)
 Makromolekul-mnogo ponavljajucih jedinki M
 Monomer (grc. Monos=sam + meros=deo) molekulske jedinke koje
povezivanjem stvaraju polimer
 Sintetski se polimeri dobijaju hemijskim procesima polimerizacije.
M-M-M-M-M-M-M ili –(M)n-
monomer polimer
2

3. 3

4.  Na primer, makromolekul polietilena (PE) dobija se spajanjem
molekula etena (etilena):
n C2H4 - (C2H4)n
 n molekul etena formira makromolekul polietilena
4

5. Polimerizacija, dakle, predstavlja reakciju
dobijanja polimera iz odgovarajućh monomera,
tako da u opštem slučaju važi relacija:
nM Mn
Monomer Polimer
Kao primer može da posluži reakcija
etilenglikola i adipinske kiseline, čiji je rezultat
polimer poliester:
5

6. Struktura polimera
 Polimeri su na normalnim temperaturama čvrste
supstance.
 Struktura polimera je uglavnom amorfna, što znači da u
ovim supstancama ne postoji neki pravilan raspored
čestica-izgrađivača.
 Postoje, međutim, polimeri, kod kojih jedan deo
makromolekula ima izvestan uređen poredak, tj. ima
kristalnu strukturu.
Ilustracija
struktura
polimera 6
amorfna mješovita amorfno/kristalna

7. Makromelikuli polimera mogu da budu:
a) linearni
b) razgranati
c) mrežasti
7

8. Podela polimera
8

9. 9

10.  Prirodni polimerni materijali biljnog porijekla (smole
različitih drveća) su:
Kaučuk Jantar Kolofonij Šelak
10

11. celuloid (celuloza + dušična Industrijska sinteza (fenol + formaldehid)
kiselina celulozni nitrat + kamfor), prvog umetnog polimernog materijala –
je našao široku primenu pre svega bakelita.
kao zamena za slonovaču (npr.
bilijarske kugle, nakit, češljevi,
dugmad, lutke, loptice za bilijar).
11

12. Struktura i ponašanje polimera pri zagrevanju
Amorfna struktura Kristalna
(najcešce) struktura
 Struktura polimera je u opštem slučaju amorfna, što znači
da u okviru ovih supstanci ne postoji neki pravilan raspored
čestica-izgrađivača.
 Postoje, međutim i polimeri kod kojih jedan deo
makromolekula ima izvestan uređen poredak , što znači da
se u ovakvim slučajevima uporedo sa amorfnom
strukturom pojavljuje i kristalna struktura. Ovakvi polmeri
se nazivaju kristalitima ili kristalnim polimerima.
12

13. A B C
D E
13

14. Prema ponašanju pri zagrejavanju i
elastičnim svojstvima razlikuju se:
Elastoplastomeri
Plastomeri imaju elastična
pri porastu svojstva kao
temperature Duromeri se Elastomeri
elastomeri, a pri
omekšavaju pri rastu imaju izražena
rastu/opadanju
(te se potom, temperature elastična temperature se
pri opadanju ne omekšavaju svojstva. omekšavaju/skru
temperature ćuju kao
skrućuju. plastomeri.
Često se duromeri i iplastomeri nazivaju plastičnim masama, aaelastomeri i i
Često se duromeri plastomeri nazivaju plastičnim masama, elastomeri
elastoplastomeri gumama.
elastoplastomeri gumama. 14

15. Šematski prikaz izgleda polimera
15

16. Mehanička svojstva polimera:
-čvrstoće pri zatezanju, pritisku i savijanju, relativna
izduženja pri prekidu, modul elastičnosti.
Za primenu u građevinarstvu termoplastični materijali se
ispituju na temperaturama od -20 do 40C
Ispitivanja na zatezanje vrše se na uzorcima štapastog,
odnosno trakastog oblika, ili na „oslabljenim“ uzorcima koji
se karakterišu reduciranim poprečnim presecima u
srednjim zonama.
σp ...granica proporcionalnosti
σe ... granica elastičnosti
σR ...granica razvlačenja
σM ...čvrstoća
B - C...puzanje (hladno
tečenje)
E = tgα... modul elastičnosti
Tipičan σ - ε dijagram polimernog 16
materijala

17. Jednokomponentni polimeri retko se primenjuju u tehnici.
Po pravilu, radi boljeg prilagođavanja svojstava polimera
osnovna se komponenta meša s pogodnim dodacima.
Na primer, za poboljšanje savitljivosti dodaju se osnovnoj
komponenti platifikatori .
17

18. Četiri su primera dodataka:
1. Punila – poboljšanje mehaničkih svojstava i oblikovljivosti → sniženje
cijene proizvoda
a) Anorganska punila b) Organska punila:
prahovi: sprašeni
anorganski spojevi vlakna: staklena, vlakna:
prahovi: drvo,
(CaCO3, MgCO3, mineralna; prirodna,
plastični otpad
CaO i ZnO), sintetička
2. Stabilizatori– usporavanje
(sprečavanje) starenja – razgradnje
polimera tokom vremena
a) UV stabilizatori – ometaju b) antioksidansi –
štetni utjecaj ultraljubičastog ometaju štetni utjecaj 18
zračenja (Sunce), kisika (atmosfera).

19.  3. Bojila – poboljšanje vizualnog izgleda proizvoda (cijela
masa materijala ili površina proizvoda)
Bojila
organska
anorganska
4. Maziva – sprječavanje lijepljenja proizvoda za površine alata
koji se koriste u njihovoj izradi (ulja i voskovi):
Maziva
mineralna prirodna
(proizvedeni (biljnog/životinjs
preradom nafte) kog porijekla)
19

20. Prema deformisanju pri opterećivanju može se razlikovati pet vrsta plastičnih masa:
Vrsta plastične svojstva svojstva svojstva svojstva
mase
A mali mala mala umjerena
elastična i
lomljiva
B mali mala umjerena velika
elastična i
duktilna
C veliki velika velika umjerena
kruta i čvrsta
D veliki velika velika velika
kruta i duktilna
E veliki bez umjerena mala
kruta i krhka
20

21. Izrada proizvoda od polimera
Polimerni materijali, oblikovani na prikladan način (tečnost, zrna),
dobijaju se prikladnim petrohemijskim postupcima:
21

22. Proizvedeni polimeri se isporučuju u tečnom ili
gumenom, te zrnastom obliku
Polietilen HD Poliamid Poliuretan Epoksid
22

23. Najčešći postupci oblikovanja proizvoda od
polimernih materijala su:
23

24. Polimerni lateksi
24

25. Primeri- primene
2002. godine su bili udeli primene polimera u svijetu:
25

26. Prirodni kaučuk
Prirodni kaučuk se u prirodi nalazi u soku stabla kaučukovca – "lateksu".
26

27. Dobra i loša svojstva polimernih materijala

Dobra svojstva : Loša svojstva :
⎯ mala gustina,
⎯ mala čvrstoća,
⎯ lako oblikovanje,
⎯ otpornost prema ⎯ dimenzionalana
hemikalijama, nestabilnost,
⎯ otpornost prema koroziji i ⎯ mala toplinska otpornost,
gnjiljenju, -lako zapaljivi,
⎯ izolatori topline i elektriciteta, ⎯ sklonost starenju i
⎯ sposobnost prigušivanja razgradnji.
zvuka,
⎯ lako se bojaju.
27

28. Polimerni građevinski materijali
 Naziv materijala- Pamuk (pamučna vata)
 vrsta prema građi molekula-polimeri
 podvrsta-vlaknasti materijali
 Poreklo-organsko, biopolimeri, fitopolimeri
 Kriterijum nastajanja-prirodni, modificirani materijal
 Upotrebna forma- delom vezani materijal, role I ploč e
28

29. Polimerni građevinski materijali
 Naziv materijala- Trstika
 vrsta prema građi molekula-polimeri-Polimeri
 podvrsta-vlaknasti mateijal
 Poreklo- organsko, biopolimeri, fitopolimeri
 Kriterijum nastajanja-prirodni materijal
 Upotrebna forma- vezani snopovi I ploče
29

30. Polimerni građevinski materijali
Naziv materijala- Kokosova vlakna
vrsta prema građi molekula-polimeri
podvrsta-vlaknasti materijali
Poreklo-organsko, biopolimeri, fitopolimeri
Kriterijum nastajanja-prirodni, modificirani materijal
Upotrebna forma-vezani vlaknasti materijal, role,meke ploče
30

31. Polimerni građevinski materijali
 Naziv materijala- Morska trava
 vrsta prema građi molekula-polimeri-Polimeri
 podvrsta-vlaknasti mateijal
 Poreklo- organsko, biopolimeri, fitopolimeri
 Kriterijum nastajanja-prirodni materijal
 Upotrebna forma- nevezani vlaknasti materijal, materijal za ispunu
31

32. Polimerni građevinski materijali
Naziv materijala- Slama
vrsta prema građi molekula-polimeri
podvrsta-vlaknasti mateijal
Poreklo- organsko, biopolimeri,
fitopolimeri
Kriterijum nastajanja-prirodni materijal
Upotrebna forma-blokovi od zbijene
slame
32

33. Polimerni građevinski materijali
Naziv materijala- Ovčja vuna
Vrsta prema građi molekula-polimeri
podvrsta-vlaknasti mateijal
Poreklo- organsko, animalni polimeri
Kriterijum nastajanja-prirodni materijal
Upotrebna formarole meke vune I
ratresita vlakna za ispunu
33

34. Polimerni gradjevinski materijali
Naziv materijala- Drveni izresci
Vrsta prema građi molekula-polimeri
podvrsta-vlaknasti mateijal
Poreklo- organsko, animalni polimeri
Kriterijum nastajanja-prirodni materijal
Upotrebna forma- rasuti izresci, iverje
34

35. Očuvanje okoline
Optimalno korišcenje prirodnih resursa podrazumeva dug životni vek
polimernih materijala (ne proizvoda – isti polimerni materijali se mogu više
puta koristiti). Mere su:
35

36. Plastične mase imaju velike toplotne moći te bi se proizvodi od
plastičnih masa nakon isteka veka njihovog trajanja, ako nisu
biorazgradivi niti kompostibilni, mogli koristiti i kao gorivo za
grejanje (kotlovska postrojenja).
36

37. Zaključak
Polimerima se nazivaju materijali koje formiraju organske
makromolekule, koji nastaju uspostavljanjem hemijskih veza
jednostavnijih molekula organskih spojeva – monomera
Struktura polimera moze biti amorfna I kristalasta
Polimeri mogu biti prirodni I vestački
Polimeri se dele na plastomere, duromere, elastomere,
Plastične mase- polimeri + dodaci
Polimeri se koriste u građevinarstvu kao materijali za ispunu,
oblogu, izolaciju I dr.
Hvala na paznji 37


38. Literatura:
 http://sr.wikipedia.org/sr/%D0%9A
%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%BE
%D1%80%D0%B8%D1%98%D0%B0:%D0%9F%D0%BE%D0%BB
%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8
 http://www.gradst.hr/Portals/9/docs/katedre/Gradjevinski
%20materijali/web/POLIMERNI%20%20MATERIJALI.pdf
 http://www.gradst.hr/Portals/9/docs/katedre/Gradjevinski
%20materijali/web/POLIMERNI%20%20MATERIJALI.pdf
 http://www.gradst.hr/Portals/9/docs/katedre/Gradjevinski
%20materijali/web/POLIMERNI%20%20MATERIJALI.pdf
 http://seminar.tvz.hr/materijali8/A-06.pdf
 http://www.grf.bg.ac.rs/mm/files/learnmat/19Polymers.pdf 38