Materialet polimere

24,785 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
19 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
24,785
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
406
Comments
0
Likes
19
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Materialet polimere

  1. 1. UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I SHKENCAVE TEKNIKE TË APLIKUARA FERIZAJFatmir Çerkini Ferizaj 2012
  2. 2. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREPërmbajtja Faqe1. Hyrje .......................................................................................................................................................... 52. Polimeret ................................................................................................................................................... 53. Materialet polimere .................................................................................................................................. 64. Ndarja e materialeve polimere .................................................................................................................. 8 4.1. Termoplastet (plastomeret) ............................................................................................................ 11 4.2. Duroplastet(duromeret) .................................................................................................................. 12 4.3. Elastomeret ..................................................................................................................................... 12 4.3.1. Kauçuku natyral, ...................................................................................................................... 12 4.3.2. Kauçuku sintetik ...................................................................................................................... 13 4.3.3. Prodhimet e vullkanizimit (goma, elastomeret) ...................................................................... 145. Lëndët e para për prodhimin e masave plastike ..................................................................................... 186. Struktura e materialeve polimere ........................................................................................................... 22 6.1. Ndarja e materialeve polimere varësisht nga ndërtimi makromolekular dhe rregullimi struktural .........................................................................................................................................................23 6.2. Ndarja e materialeve polimere varësisht nga lloji i monomereve në makromolekulë ................... 237. Ndërtimi i polimereve.............................................................................................................................. 24 7.1. Lidhjet kryesore valente .................................................................................................................. 24 7.2. Lidhjet bivalente .............................................................................................................................. 25 7.3. Forma e molekulave polimere ......................................................................................................... 26 7.4. Paraqitja e strukturave .................................................................................................................... 278. Shkalla e polimerizimit ............................................................................................................................ 28 8.1. Masa molekulare e polimereve ....................................................................................................... 29 8.2. Homopolimerët ............................................................................................................................... 30 8.3. Kopolimerët ..................................................................................................................................... 309. Përfitimi i materialeve polimere .............................................................................................................. 32 9.1. Polimerizimi ..................................................................................................................................... 32 9.1.1. Polimerizimi adicional.............................................................................................................. 32 9.2. Kopolimerizimi ................................................................................................................................. 39 9.3. Polikondenzimi ................................................................................................................................ 4010. Produktet e polimerizimit .................................................................................................................... 44 10.1. Polietileni – PE ............................................................................................................................. 45 2 FSHTA - Ferizaj, 2012
  3. 3. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.1.1. LDPE (Low-density polyethylene) ............................................................................................ 47 10.1.2. HDPE (High-density polyethylene) .......................................................................................... 50 10.1.3. LLDPE (Linear low density polyethylene)................................................................................. 54 10.1.4. UHMWPE (Ultra-high-molecular-weight polyethylene) .......................................................... 56 10.2. Polipropileni – PP ......................................................................................................................... 61 10.3. Poliizobutileni – PIB ..................................................................................................................... 68 10.4. Polistireni – PS ............................................................................................................................. 70 10.4.1. Stiren akrilo nitril – SAN........................................................................................................... 74 10.4.2. Akrilo nitril butadien stiren – ABS............................................................................................ 75 10.4.3. Polistireni me rrezistencë të lartë në goditje (HI-PS) .............................................................. 78 10.4.4. Polistireni shkumor, celular ose i ekspanduar (EPS)................................................................ 80 10.5. Poli(vinil-kloruri) – PVC ................................................................................................................ 84 10.6. Politetrafluoretileni (tefloni) – PTFE ............................................................................................ 88 10.7. Polimetilmetakrilat - (PMMA) /pleksiglas/ .................................................................................. 92 10.8. Poliakrilnitril– PAN ....................................................................................................................... 97 10.9. Polioksimetilen – POM .............................................................................................................. 10111. Produktet e polikondenzimit ............................................................................................................. 106 11.1. Aminoplastet (rrëshirat melamine,..) ........................................................................................ 106 11.2. Fenoplastet (rrëshirat fenole,...) ............................................................................................... 111 11.3. Bakeliti ....................................................................................................................................... 113 11.4. Poliamidet– PA / perlon, najlon/ ............................................................................................... 116 11.5. Poli(etilen-teraftalat) – PET ....................................................................................................... 119 11.6. Poliesteret – PES ........................................................................................................................ 123 11.7. Polikarbonatet – PC ................................................................................................................... 12312. Produktet e poliadicionimit ............................................................................................................... 125 12.1. Poliuretanet – PUR .................................................................................................................... 12513. Polimerët tjerë natyror përpunues ................................................................................................... 126 13.1. Polisaharidet .............................................................................................................................. 126 13.1.1. Niseshtja (amidoni) ................................................................................................................ 126 13.1.2. Celuloza ................................................................................................................................. 127 13.2. Fijet nga proteinat ..................................................................................................................... 136 13.2.1. Mëndafshi .............................................................................................................................. 136 FSHTA - Ferizaj, 2012 3
  4. 4. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 13.2.2. Leshi ....................................................................................................................................... 139 13.2.3. Vetitë e fibrave natyrale ........................................................................................................ 142 13.3. Kazeini........................................................................................................................................ 14314. Gjendjet fizike të materialeve polimere ........................................................................................... 145 14.1. Vetitë mekanike ......................................................................................................................... 14715. Shtuesit te polimeret ......................................................................................................................... 150 15.1. Mbushësit .................................................................................................................................. 150 15.2. Stabilizatorët.............................................................................................................................. 151 15.3. Akceleratorët ............................................................................................................................. 151 15.4. Ngjyrat ....................................................................................................................................... 151 15.5. Pigmentet .................................................................................................................................. 152 15.6. Lubrifikuesit ............................................................................................................................... 152 15.7. Plastifikatorët -(zbutësit) ........................................................................................................... 153 15.8. Antistatikët ................................................................................................................................ 153 15.9. Elementet për shkumëzim ......................................................................................................... 15316. Vjetrimi i materialeve polimere ......................................................................................................... 154 16.1. Ndryshimi i vetive mekanike me kalimin e kohës ..................................................................... 155 16.2. Ruajtja e ambientit .................................................................................................................... 155 16.2.1. Polimeret degraduese ........................................................................................................... 156 16.2.2. Polimeret biodegraduese ...................................................................................................... 156 16.2.3. Polimeret kompostibil ........................................................................................................... 1564 FSHTA - Ferizaj, 2012
  5. 5. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE MATERIALET POLIMERE 1. HyrjePolimeret janë substanca që janë të përbëra nga makromolekulat dhe quhen komponimemakromolekulare. Nga komponimet organike në natyrë janë kauçuku dhe rrëshirat natyrale, celuloza, lignini,polisaharidet, niseshteja, proteinat dhe acidet nukleike, dmth substancat që janë pjesa më emadhe e pjesës së thatë të botës bimore dhe shtazore.Në komponimet inorganike janë oksidet e silicit dhe aluminit, d.m.th. komponentët themelore tëkorës së Tokës.Emri polimer është një fjalë e përbërë nga fjalët greke poly - shumë dhe meros – pjesë, që do tëthotë "shumë pjesë".Ekzistenca e këtyre polimereve natyrale na lejon që të themi: "polimeret janë në ne dherreth nesh". Kjo do të thotë se zhvillimi historik në këtë fushë është dukshëm më i gjatë nga ajo qërrjedh nga fakti se zgjerimi i vërtetë i përdorimit të këtyre materialeve ka ndodhur vetëm nëshekullin 20. Ky zgjerim përputhet me faktin se polimeret e para sintetike janë prodhua në fillim tëshekullit 20 . Struktura e tyre makromolekulare është kuptua vetëm në vitet e 20 dhe 30 tëshekullit 20.Kjo mundësoi njohuri të thella të vetive të polimereve dhe varësinë e tyre me strukturën.Në të njëjtën kohë kjo ka mundësuar që edhe prodhimi i produkteve polimere të rritet nga faza eshkathtësive në fushë shkencërisht të bazuar të aktivitetit njerëzor. 2. PolimeretMe reaksionet e polimerizimit, polikondenzimit ose poliaditimit, molekulat me masë molare tëvogël kompozohen me lidhje primare kimike me ç’rast formohen molekula me masë molare tëmadhe – makromolekula.Masa molekulare relative e polimereve është nga 10.000 deri në më shumë se 1.000.000 g / molpor makromolekula nuk është thjesht një molekulë me shumë atome (mijëra atomeve janë tëlidhura në makromolekula me lidhje valente) por është kjo molekulë në të cilën shumë atome janëtë organizuara ashtu që formojnë makromolekulën e ndërtuar nga njësi strukturale karakteristikeqë përsëriten, të quajtura mere. Mere në makromolekulë mund të ketë nga disa qindra nëdhjetëra mijëra, por me pak tipa të mereve, zakonisht vetëm një (homopolimerët) dherrallë dy ose më shumë (kopolimerët). Meret mund të jenë të renditura në një zinxhir (polimere FSHTA - Ferizaj, 2012 5
  6. 6. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERElineare), mund të ekzistojnë përgjatë zinxhirit kryesor dhe zinxhirët anësore (polimerët edegëzuar), ose mund të jenë në formë rrjete tredimensionale (polimerët e rrjetëzuar). Është nivelispecifik i strukturës makromolekulare të substancave, që i bën polimerët klasë të veçantë tësubstancave. 3. Materialet polimereKur bëhet fjalë për materialet polimere, emërtimet janë të larmishme nga se kriteret e dallimitdhe klasifikimit janë të ndryshme: vetitë e materialeve, vetitë përpunuese të materialeve, vetitë eproduktit, varshmëria e vetive të cekura nga temperatura, etj.Para së gjithash, termin polimer nuk duhet identifikuar me termin material polimer. Në të vërtetë,rezultati i polimerizimit, i quajtur polimerizat, i cili është një sistem i makromolekulave, gjithnjë emë pak është material, sepse me qëllim të përpunimit dhe aplikimit, vetitë e polimerizatitndryshojnë nga shtuesit e ndryshëm të ngjashëm me mbushësit, zbutësit, përforcuesit,lubrifikuesit, gjegjësisht me veprime kimike dhe fizike. Grupet më të rëndësishme të materialevepolimere janë materialet konstruktive, folitë (membranat, filmat), fijet, lidhësit dhe ngjitësit.Materialet konstruktive mund të jenë kompakt (masiv) dhe celular (të zgjeruar).Për nga përbërja, materialet polimere janë homogjene dhe kompozite (përzierje, të mbushura,të përforcuara), ndërsa për nga shkalla e rregullimit të strukturës së tyre ato janë amorfe dhekristalore.Në bazë të gjendjes fizike gjatë temperaturave të aplikimeve të zakonshme ( - 30 • • • + 100 ° C),materialet polimere janë elastomere (në gjendje gome) dhe duromere (kristalor ose në gjendjeqelqi).Materialet polimere janë materiale teknikisht të përdorshme të cilat kanë për bazë polimerin.Shumë rrallë materialet polimere përbëhen tërësisht nga polimeri në formën e tij origjinale, porzakonisht përmbajnë aditivë të shumta për të përmirësuar vetitë. Materialet polimerepërpunohen me metoda të ndryshme në produkte të gatshme, shumë shpesh në kombinim mepolimere tjera, ose lloje tjera të materialeve.Materialet polimere janë ndër materialet më të rëndësishme teknike sot. Përveç që shërbejnësi zëvendësim për materiale të zakonshme si xhami, metali, druri ose qeramika, zhvillimi ihovshëm i tyre në shekullin 20 përshpejton përparimin e shumë fushave tjera të veprimtarisënjerëzore.Aplikimi i materialeve polimere në fushën e paketimit, industrisë elektrike dhe elektronike,industrisë kimike, anije ndërtimtarisë, industrisë së aeroplanëve, në ndërtimtari dhe në shumëlëmi tjera, sot është më shumë se i nevojshëm dhe i pazëvendësueshëm.Materialet polimere mund të klasifikohen në natyrore, natyrore të modifikuara dhe sintetike. Materiali polimer natyror më i rëndësishëm është celuloza, ndërsa shumë të rëndësishëm janë 6 FSHTA - Ferizaj, 2012
  7. 7. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREedhe mëndafshi, goma natyrale, rrëshira natyrale, kazeina, vajrat yndyrore dhe polimeret endryshme inorganike, kryesisht silikatet. Materialet polimere të modifikuara natyrore janë derivatet e celulozës, kauçuku natyror iderivuar, etj. Materialet polimere sintetike prodhohen me reaksione kimike (polimerizim) në aparaturaadekuate nga monomeret e fituara kryesisht nga nafta, gazi tokësor ose thëngjilli. Polimer tipik sintetik është polietileni i cili fitohet me sintezën e etilenit(etinit) CH2 = CH2. Shenja =tregon që grupet CH2 janë të lidhura me lidhje të dyfishtë. Formula e polietilenit mund të shkruhetnë formënKu etileni është monomeri kryesor. Numri i plotë n quhet shkalla e polimerizimit, dhe tregonnumrin e monomereve kryesore të cilat janë të lidhura në makromolekulën e polietilenit.Karakteristika bazë e polimereve është masa molekulare. Nga kjo varen gati të gjitha vetitë epolimereve. Duke ditur që masa molekulare e etilenit është 28, masa molekulare e polietilenit dotë jetë 28 ∙ n.Çdo makromolekulë ka së paku 100 mere. Në rastin e polietilenit, masa molekulare për n = 100 dotë ishte 28 ∙ 100 = 2800 n Molekula të etilenit Një Molekulë e Polietilenit Fig 3.1-Molekulat e etilenit dhe molekula e polietilenitNë përgjithësi masa molekulare e polimereve ka vlerë nga disa mijëra deri në disa milion. FSHTA - Ferizaj, 2012 7
  8. 8. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREPolimeret përdoren për të prodhuar: pjesë strukturore dhe dekorative, bojë, ngjitës, goma përautomobila, shkumë, materiale të paketimit, lodra. Polimeret gjithashtu përdoren edhe tematerialet kompozite si fibra, grimca dhe si lëndë matricore. 4. Ndarja e materialeve polimereo Sipas përfitimit: - Natyrore (p.sh. kauçuku natyror) - Sintetike (p.sh. PVC,..)o Sipas përbërjes kimike: - Organike (PE, PVC,..) - Inorganike (p.sh. kauçuku i silikonit)o Sipas vetive mekanike dhe termike:Tab.1- Tre kategoritë kryesore të polimereveLiojet e polimere Struktura kryesore skicaPlastomeret Zingjirë linear fleksibil(Termoplastet)Duromeret Rrjetë e fortë tredimensionale(Duroplastet)Elastomeret Zingjirë linear të lidhur tërthorazi 8 FSHTA - Ferizaj, 2012
  9. 9. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE© 2009 by Stephen Lower - last modified 2009-09-01 Fig 4.1-Ndarja e polimerëve sipas vetive dhe mënyrës së përfitimit FSHTA - Ferizaj, 2012 9
  10. 10. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 4.2 – Ndarja e polimerëve sipas origjinës10 FSHTA - Ferizaj, 2012
  11. 11. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 4.3 – Kategorizimi i masave plastike sipas vetiveDEFINICIONMasat plastike janë materie (sintetike) të cilat kanë strukturë amorfe makromolekulare. 4.1. Termoplastet (plastomeret)Termoplastet janë ndërtuar nga zinxhirë të gjatë të prodhuar nga lidhja e molekulave të vogla apotë monomereve, ato zakonisht sillen në një mënyrë plastike. Me ngrohje ato zbuten, bëhenplastike, dhe në këtë gjendje mund të përpunohen me lehtësi. Në temperatura të larta, kalojnë nëgjendje të lëngshme të viskozitetit të lartë. Termoplastet d.m.th. shkrihen, por për shkak tëstrukturës amorfe nuk kanë temperaturë të caktuar të shkrirjes. Me ftohje ngurtësohen dheruajnë formën e re të fituar. Termoplastet mund të riciklohen lehtë. Shembuj të termoplastevejanë: Polistireni, polietileni, polipropileni, polivinilkloridi, najloni, tefloni, ..Termoplastet kryesisht nuk janë rezistues në temperatura të larta (duke përjashtua teflonin). FSHTA - Ferizaj, 2012 11
  12. 12. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 4.2. Duroplastet(duromeret)Duroplastet janë ndërtuar nga zinxhirë të gjatë të molekulave, të cilët janë fortë të ndër-lidhur menjëri-tjetrin tërthorazi për të krijuar strukturën tre-dimensionale të rrjetit. Këto polimere janë mëtë forta, por më të thyeshme se termoplastet. Fortësohen gjatë nxehjes dhe fitojnë formë tëpërhershme dhe më nuk mund të kthehen në gjendje plastike Nuk zbuten, nuk digjen por nëtemperatura shumë të larta pëlcasin dhe shkatërrohen. Plastika e tillë e fortë nuk mund tëriciklohet lehtë. Shembuj të duroplasteve janë: Bakeliti, goma, silikoni, epoksi rrëshira, poliesteri,... 4.3. ElastomeretElastomeret (duke përfshirë gomat) kanë strukturën (mes dy grupeve të shënuara më lart) në tëcilat mund të lajmërohen disa lidhje zingjirore tërthore. Elastomeret kanë mundësinë edeformimeve të mëdha elastike, pa ndryshim të përhershëm të formës. Elastomere quhenmaterialet të cilat në temperaturë të dhomës nëse ngarkohen në tërheqje mund të rrisin gjatësinësë paku dyfish dhe atë pa pësua deformime pas ndërprerjes së ngarkesave në tërheqje. Për këtëshpesh quhen edhe plastike me elasticitet të lartë. 4.3.1. Kauçuku natyral, C5H8 Fig 4.4 - Struktura e kauçukut dhe nxjerrja e lateksit nga druriKauçuku natyral fitohet nga lateksi (qumështi-lëng) i cili në të vërtetë është polimer i izoprenit – ihidrokarbureve të pangopura C5H8. Lateksi është emulsion koloidal i kauçukut që formohet me12 FSHTA - Ferizaj, 2012
  13. 13. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREprerjen e drurit tropikal të kauçukut (Hevea braziliansis dhe Ficus elastica) të cilët rriten në klimëntropikale të Brazilit, Cejlonit, Kongos, Indonezisë, Liberisë, etj. Emërtimi origjinal ,, ca hu chi” dontë thotë druri i cili qanë. Lateksi është tretje që përmban 30 – 40 % kauçuk.Me selektim shumë vjeçar janë zhvillua lloje të ndryshme të drunjëve të kauçukut në plantazhe tëcilët për një kohë të gjatë mund të prodhojnë lateks. Në temperaturë dhome lateksi është shumëelastik (zgjatet deri në 80%), kur të ftohet nën 0oC bëhet i thyeshëm, ndërsa mbi 50oC e humbëelasticitetin dhe kalon në gjendje krejtësisht plastike. Fig 4.5 - Disa foto të nxjerrjes së lateksit nga drunjët tropikal (Hevea braziliansis) 4.3.2. Kauçuku sintetikKauçuku sintetik fitohet me polimerizimin e izoprenit sintetik ose butadienit si dhe derivateve tëbutadienit.Sot prodhohet një numër më i madh i kauçukut sintetik i cili për nga kërkesat e vetive ( Rm, E, A,padepërtueshmëria, rezistenca në: konsum, këputje, deformim të përhershëm, vjetrim) ështëplotësisht i krahasueshëm me atë natyral. Lëndët e para për prodhim janë: qymyri, guri gëlqeror,nafta e papërpunuar dhe patatet.Shembull i gomës artificiale është SBR – stiren-butadien goma (styrene-butadiene rubber). Fig 4.6 - Struktura e gomës artificiale FSHTA - Ferizaj, 2012 13
  14. 14. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREMonomeret për fitimin e kauçukut Izopreni butadieni derivati i butadienit Fig 4.7 - Format strukturale të monomereve për fitimin e kauçukut 4.3.3. Prodhimet e vullkanizimit (goma, elastomeret) 4.3.3.1. GomaDeri në luftën e dytë botërore goma është prodhua vetëm nga kauçuku natyral. Sot përpunohenmë shumë lloje të kauçukut natyral dhe artificial, jo vetëm për tu plotësua kërkesat e rritura përprodhime të gomës, por edhe për t’u plotësua vetitë e kërkuara të produkteve finale. Gomatsintetike janë të ngjashme me ato natyrale por kanë rezistencë më të lartë ndaj vajrave,kemikalijeve, nxehtësisë dhe vjetrimit.Shumë here gomat sintetike përzihen me gomën natyrale me qëllim që produkti ti posedojë vetitëe mira të dy materialeve. Tg = -700C Tm = 300CVullkanizimi i gomësProcesi nëpërmjet të cilit arrihet rrjetëzimi i kauçukut quhet vullkanizim. Vullkanizimi mund tëjetë i nxehtë apo i ftohët. Thelbi i vullkanizimit është futja e squfurit i cili bënë lidhjen anësore tëmolekulave zingjirore (rrjetëzon).Vullkanizimi bëhet me nxehje disa orëshe të prodhimit në matricat prej çeliku, nëtemperaturë 110 – 165oC dhe futja e squfurit. Kjo është faza më e rëndësishme gjatësë cilës atomet e squfurit lidhin tërthorazi zingjirët e polimerit. 14 FSHTA - Ferizaj, 2012
  15. 15. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 4.8 - Lidhja tërthore e molekulave zingjirorePërmbajtja e kauçukut në gomë është 5 – 95 %, ndërsa përbërja tjetër është: • Squfur (për gomë të butë 4%, të fortë 10 – 20% dhe 35 – 50% për shumë të fortë), • Plastifikator (vaj, fenol-lehtësojnë përpunimin), • Vazelinë dhe parafinë ( i japin gomës butësi për kohë të gjatë), • Mbushës aktiv dhe pasiv (pluhur karboni, kaolin, oksid zinku) të cilët ia përmirësojnë vetitë mekanike, • Antioksidues (fenole), • Përshpejtësues të vullkanizimit (acid stearik), • Materie për ngjyrosje (pigmente) dhe ndonjëherë • Materie aromatike.Goma përdoret për punimin e pneumatikëve ose autogomave, shiritave transportues, pjesëve tëmakinave dhe pajisjeve, tubave, veshjeve, pajisjeve sportive etj.Në prodhimin e gomës me veprim të nxehtë dallohen këto fazë themelore:  Plastifikimi i kauçukut (kalandrimi gjegjës. ndrydhja në temperatura të ngritura),  Përgatitja e përzierjes (kauçukut të kalandruar i shtohen përbërësit e nevojshëm dhe katalizatorët PbO, ZnO, MgO, CS2),  Konfekcionimi (formimi i përzierjes së gatshme në formë të afërt me produktin) dhe  Vullkanizimi – nxehja disa orëshe e produktit në matricat prej çeliku, gjatë temperaturës 110 – 1650C dhe sjellja e squfurit. Kjo është faza më e rëndësishme gjatë së cilës atomet e squfurit lidhin zingjirët e polimerit ndërmjet veti anash. FSHTA - Ferizaj, 2012 15
  16. 16. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 4.3.3.2. Llojet e gomësGoma natyrale, fitohet me polimerizimin e izoprenit i cili forcohet me sjelljen e squfurit, d.m.th.me vullkanizim të zbuluar në vitin 1839 nga Gudijer. Goma natyrale ka fleksibilitet tëshkëlqyeshëm dhe veti fizike të mira të cilat nuk ndryshojnë shumë gjatë lirimit të nxehtësisë përshkak të fërkimeve të brendshme, p.sh. gjatë rrotullimit të pneumatikëve nëpër rrugë.Goma natyrale lehtë kthehet në formën dhe dimensionet fillestare, është rezistuese e mirë ndajkonsumit dhe mjaft rezistuese ndaj gërryerjes.Goma natyrale është pak e rezistueshme ndaj ndikimit të naftës dhe ozonit, por ka rezistencë tëshkëlqyer në thartira. Më së shumti përdoret për rrypa të makinave, pneumatik, çizme, papuçegome etj. Goma artificiale, fitohet nga kauçuku sintetik i cili fitohet me polikondenzimin e butadienit nëforma të ndryshme.  Sipas metodës së Hofmanit procesi zhvillohet me veprimin e nxehtësisë (950C) dhe presionit përgjatë 10 – 14 ditëve.  Metoda Gjermane bazohet në reaksionin e natriumit elementar dhe butadienit i cili na jep produktin e quajtur buna (butadien-natrium).Sot janë zhvillua shumë lloje të gomës artificiale, nga të cilat më të njohura janë: Stiren-butadien goma Butil goma Etilen-propilen goma Nitril goma Neopren goma Gomat polisulfide Gomat poliuretane Gomat silikone, etj.Neopreni është shpikur në vitin 1930 dhe ishte prodhimi i parë nga goma sintetike. Neopreniështë përdorur për gjëra të tilla si membrana për mbulim dhe kostume për larje.Polibutadieni ka ngjashmëri me neoprenin, vetëm se në vend të atomit të klorit që ishte teneopreni, këtu vjen një atom i hidrogjenit. Kauçuku sintetik ka luajtur një rol të rëndësishëm nëLuftën e Dytë Botërore. 16 FSHTA - Ferizaj, 2012
  17. 17. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 4.9 – Prodhime prej gomeFSHTA - Ferizaj, 2012 17
  18. 18. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 5. Lëndët e para për prodhimin e masave plastikeMund të jenë: • Minerale  Nafta,  Thëngjilli dhe  Gazi tokësor • Me prejardhje organike  Bimore ose  shtazoreNga fraksionet e naftës fitohen gjysmë prodhimet dhe prodhimet finale në temperaturë të vlimit(rreth 340 oC deri 400 oC), ashtu që këto fraksione nxehen në temperatura të larta dhe presione tëlarta, prej nga bëhet zbërthimi i molekulave të mëdha (makromolekulave) në më të vogla tëpërshtatshme për industrinë e prodhimeve sintetike. Fig 5.1 – Një formë e fraksionimit të naftës 18 FSHTA - Ferizaj, 2012
  19. 19. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 5.2 – Produktet e fituara nga kolona fraksionuese e naftës Destilimi i pjesshëm i naftës.aviFSHTA - Ferizaj, 2012 19
  20. 20. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERELlojet e gjysmë produkteve dhe produkteve finale të cilat fitohen nga nafta e papërpunuar janëdhënë në skemën në vazhdim: Fig 5.3– Produktet e fituara nga nafta e papërpunuar Përveç naftës së papërpunuar, sot gjithnjë e më shumë si lëndë e parë kimike përdoretedhe gazi tokësor në përbërjen e të cilit hyn metani (rreth 90%), si dhe etani, propani, butani,pentani, heksani dhe izomeret e tyre e gjithashtu edhe CO2, H2, C O, N2, H2S e tj. Gasi tokësor përpunohet me djegie jo të plotë ose me dekompozim termik (pirolizë rreth o700 C). Nga djegia jo e plotë fitohet acetileni, si dhe përzierja CO2 dhe H2 e përshtatshme përsintezë të amoniakut. Me anë të pirolizës fitohet etileni, propileni, acetileni dhe komponime tjeratë cilat shfrytëzohen për sintezë të mëtejme kimike. Nga thëngjilli fitohen bashkëdyzime të ndryshme kimike me anë të destilimit të thatë(koksimit). Kjo bazohet në nxehje të thëngjillit pa prezencën e ajrit gjatë temperaturës 1100-1300oC. Në këtë proces fitohen produktet gazore, produktet e lëngëta(rrëshirat) dhe produktet engurta(koksi). Pasqyra e prodhimeve polimere të fituara nga thëngjilli është dhënë në skemën emëposhtme.20 FSHTA - Ferizaj, 2012
  21. 21. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 5.4 – Pasqyra e prodhimeve polimere të fituara nga thëngjilliNë industrinë e materialeve polimere përdoren lëndët e para bimore dhe shtazore nga të cilatfitohen produktet finale të treguara në skemën e mëposhtme. Fig 5.5 – Pasqyra e prodhimeve polimere të fituara nga lëndët bimore FSHTA - Ferizaj, 2012 21
  22. 22. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 6. Struktura e materialeve polimereSiç kemi theksua edhe më sipër këto materiale përbëhen nga shumë mere, të cilët paraqesinnjësinë themelore të një molekule – monomerin. Me lidhjen e një numri të madh të monomerevenë një molekulë të gjatë zingjirore fitohet polimeri. Kur të thuhet fjala ,,polimerizim” i molekulave,kjo nënkupton që molekulat janë lidhë në mes veti duke formua kështu molekula të mëdha osemakromolekula (fig.6.1, p.sh. polietileni). Fig 6.1 – Përfitimi i polietilenitDisa lloje të monomereve: , … Fig 6.2 – Disa lloje të monomereve 22 FSHTA - Ferizaj, 2012
  23. 23. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 6.1. Ndarja e materialeve polimere varësisht nga ndërtimi makromolekular dhe rregullimi struktural 6.2. Ndarja e materialeve polimere varësisht nga lloji i monomereve në makromolekulëFSHTA - Ferizaj, 2012 23
  24. 24. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 7. Ndërtimi i polimereveMakromolekulat sintetike apo polimeret, prodhohen në atë mënyrë që molekulat, monomeret,reagojnë me njëra-tjetrën dhe krijojnë zinxhirë të gjatë. Nëse janë të gjitha monomeret e llojit tënjëjtë fitojmë homopolimeret. Nëse përdoren dy ose më shumë lloje të monomereve në përzierje,ne fitojmë kopolimeret. Molekulat e materialeve plastike janë ndërtuar përgjithësisht me lidhjetkovalente (fig. 7.1). Fig. 7.1 Shembull i lidhjes kovalente në mes dy atomeve të cilët kanë të përbashkët një palë elektrone Te lidhjet kovalente dy ose më shumë çifte të elektroneve janë të përbashkëta për 2 – 5 atomenë një molekulë. Veti karakteristike e materialeve plastike me veti të tilla është fortësia e madhedhe përcjellshmëria e vogël elektrike. Atomet mund të lidhen me një apo më shumë çifte tëelektroneve ose me elektrone valente.Dallohen këto lidhje ndër atomike: a) Lidhje e thjesht njëfishe, për shembull C – C b) Lidhje dyfishe, për shembull C = C c) Lidhje trefishe, për shembull C ≡ C 7.1. Lidhjet kryesore valente Quhen lidhjet ndërmjet atomeve në një molekulë (Fig. 7.2). Këto përbëhen nga lidhjet kovalente,të cilat janë aq të forta sa që mund të shkatërrohen vetëm me ndihmën e reaksioneve kimike. 24 FSHTA - Ferizaj, 2012
  25. 25. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig. 7.2 Brenda molekulave janë lidhjet kryesore valente të forta, ndërsa ndërmjet molekulave janë lidhjet e dobëta bivalente 7.2. Lidhjet bivalenteQuhen lidhjet ndërmjet molekulave. Për lidhje të përbashkët të molekulave shërbejnë forcatsekondare valente (lidhjet bivalente), ndërsa i shkaktojnë ndikimet elektrike të ngarkesave tëndryshme (Forcat e Van der Waals-it). Për këtë shkak lidhjet bivalente janë të dobëta. Diametri iatomit është 1 – 2 0A . Distanca në mes qendrave të atomeve është 1 – 2 0A te lidhjet kryesorevalente, dhe 3 – 4 0A te lidhjet bivalente. FSHTA - Ferizaj, 2012 25
  26. 26. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREFig. 7.3. a) Te polivinilkloridi (PVC), atomet e klorit kanë ngarkesë negative, ndërsa të hidrogjenit ngarkesë pozitive. Vargjet(zingjirët) janë të lidhur me forca të dobëta të Van der Waals-it.b) Kur në polimer vepron forca, lidhjet e Van der Waals-it shkatërrohen dhe vargjet rrëshqasin përskaj njëri tjetrit. 7.3. Forma e molekulave polimereVargjet polimere përbëhen kryesisht nga atomet e karbonit të cilët janë të ndërtuar në formën,,cik-cak”. Gjatësia e vargut është mjaft e madhe në krahasim me ,,diametrin” dhe mund të jetë egjatë deri në 100.000 0A = 0,001 mm (fig. 7.4 ). 1 Å = 0.1 nm = 10-10m Fig. 7.4 Vargu polimerik26 FSHTA - Ferizaj, 2012
  27. 27. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 7.4. Paraqitja e strukturaveTë gjitha polimeret kanë strukturë tredimensionale të cilën është vështirë me paraqitë me figurë.Në figurën më poshtë janë tregua tri forma të paraqitjes së një segmenti të polietilenit, i cili ështëplastomeri më i thjesht. Vargu polimerik përbëhet nga kryqëzimet me atomet e karbonit, nëpër tëcilët janë të lidhur nga dy atome të hidrogjenit nëpër tërë vargun. Vargu mbështillet nëpërhapësirë. Modeli më i thjesht dydimensional në figurën e mëposhtme përmban elementet bazë tëstrukturës polimere dhe shërben për përshkrimin e polimereve të ndryshme. Nga një vijë në mesatomeve të karbonit ( — ) dhe në mes atomeve të karbonit dhe hidrogjenit, paraqet lidhjen enjëfishtë kovalente. Dy vija paralele ( ) paraqesin lidhjen e dyfishtë kovalente në mesatomeve. Fig. 7.5 Tre modelet e paraqitjes së strukturës së polietilenit: a) Modeli i plotë tredimensional b) Tredimensional hapësinor c) Modeli thjesht dydimensional Një numër i polimereve përmbajnë strukturë unazore, siç është unaza e benzenit që gjendet në molekulat e stirenit dhe fenolit. Këto unaza aromatike përmbajnë gjashtë atome të karbonit të lidhur me lidhje kovalente njëfishe dhe dyfishe. Për këtë arsye për të mos i paraqitë të gjitha atomet e unazës së benzenit, përdoret gjashtëkëndëshi me një rreth për të tregua këto struktura unazore. FSHTA - Ferizaj, 2012 27
  28. 28. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig. 7.6 Dy mënyrat e paraqitjes së unazës së benzenit a) Unaza e benzenit tregohet e bashkuar në çiftin e atomeve të karbonit, duke krijuar stirenin b) Forma e thjeshtuar 8. Shkalla e polimerizimitShkalla e polimerizimit, DP =  DP – angl. degree of polymerization  Për polietilen shkalla e polimerizimit, DP ka vlerë 3500 deri 25000  Prej nga shihet se polimeret janë të konstruktuara nga makromolekulat të cilat janë të ndërtuara nga një numër shumë i madh i monomereve  Shkalla më e lartë e polimerizimit – d. t. th. veti më të mira mekanike të polimereve 28 FSHTA - Ferizaj, 2012
  29. 29. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 8.1. Masa molekulare e polimereve Polimeret jo vetëm që kanë dallime në strukturë (rregullimi makromolekular) por kanë edheshpërndarje të ndryshme të masave molekulare (gjegjësisht numër të monomereve për molekulëtë polimereve – shkallë të polimerizimit, DP). Fig 8.1– Forma e llogaritjes së masës molekulare mesatareMasa molekulare mesatare,Ni – numri i molekulave të shkallës së polimerizimit i,Mi – masa molekulare nga iRaporti në mes të dhe , quhetindeks i polidisperzitetit (PDI): Nëse PDI = 1 atëherë të gjitha molekulat e polimereve janë me shkallë të njëjtë të polimerizimit dhe kanë masë të njëjtë – d.m.th. nuk ka polidisperzitet PDI është zakonisht 1,5 deri në 2,5 që d.m.th. polimeri nuk është disperziv Nga polidisperziteti varen vetitë mekanike – sa më e vogël shkalla PDI, vetitë më të mira të polimereve është çdo herë më e madhe se përveç kur është polidisperziteti i barabartë me 1 FSHTA - Ferizaj, 2012 29
  30. 30. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig. 8.2 Shpërndarja e masave të molekulave të polimereve 8.2. Homopolimerët (tip i njëjtë i monomereve):Shtesa poli vehet para monomerit Shembuj:monomeri: etilen → polimeri: Polietilen (PE)monomeri: etilen tereftalat → polimeri: poli etilen-tereftalat 8.3. Kopolimerët (dy ose më shumë tipa të ndryshme të monomereve):Nuk përdoret shtesa poli por monomeret përbërës ndahen me vija të pjerrëtaShembull:Monomerët: akrilonitril, butadien, stiren →kopolimeri: akrilonitril/butadien/stiren(ABS) 30 FSHTA - Ferizaj, 2012
  31. 31. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERETab. 2 - Polimeret më të përdorshmeShenja Emri Lloji Shenja Emri LlojiABS Akrilonitril/butadien/stiren P,K PIB Poliizobutilen PBR Kauçuk butadieni E PMMA Pol(metl-metakrilat) P (pleksiglas)CA Acetati i celulozës P POM Poli(oksimetilen) PCN Nitrati i celulozës(celuloidi) P PP Polipropilen PCR Kauçuku i poliklorprenit E PPO Poli(fenilen-oksid) PEP Rrëshirë epoksidi D PPS Poli(fenol-sulfid) PNBR Akrilonitril/butadien/kauçuk E,K PS Polistiren(polistirol) PNR Kauçuk natyral E PSU Polisulfon PPA Poliamid (najlon) P PTFE Poli(tetrafluor-etilen) (teflon) PPBT Poli(butilen-teraftalat) P PUR Poliuretan (linear) EPPC Polikarbonati P PVC Poli(vinil-klorid) PPE Polietileni P PVDF Poli(viniliden-fluorid) PPEEK Poli(eter-eter-keton) P SAN Poli(stiren/akrilonitril) P,KPET Poli(etilen-tereftalat) P SBR Stiren-butadien kauçuk E,KPF Rrëshirë D TPUR Poliuretan EP Fenol-formaldehidi(bakeliti) (elastoplastomer)PI Poliimid P UP Rrëshirë e poliesterit D P-plastomer, D-duromer, E-elastomer, EP-elastoplastomer, K-kopolimer FSHTA - Ferizaj, 2012 31
  32. 32. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 9. Përfitimi i materialeve polimerePërfitimi i materialeve polimere është i bazuar në sintezën e makromolekulave e cila do të kryhejme veprimet e mëposhtme:- polimerizim,- polikondenzim dhe- poliadicionim. 9.1. PolimerizimiPolimerizimi është një proces kimik i cili konsiston në lidhjen e një numri të madh të molekulavetë vogla të pangopura (monomere) në makoromolekula të mëdha nën veprimin e nxehtësisë,presionit dhe disa katalizatorëve. Polimerizimi fillon me prodhimin e zinxhirëve të gjatë, në tëcilët atomet janë të lidhura fort me lidhje kovalente. Për fillimin e polimerizimit nevojitet njëenergji shumë e vogël aktivizuese. Përbërja procentuale e elementeve në monomer dhe polimereështë e njëjtë, nuk lirohet kurrfarë nus-produkti (lidhje e thjeshtë). Kur reaksioni ndërpritetnjëherë, nuk mund të vazhdohet.Shumica e polimereve të fituara me polimerizim adicional radhiten në grupin e termoplasteve.Polimerizimi: nA → A – A – A – A − ... – A – A Shembëll : Polietileni - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – Polimerizimi.aviDallohen dy mënyra të polimerizimit:- Polimerizimi adicional ose poliadicionimi dhe- Polimerizimi supstitucional ose polikondenzimi 9.1.1. Polimerizimi adicionalKur më shumë monomer të njejtë ose të ngjajshëm lidhen ashtu që të formojnë zingjirë, procesiquhet adicion.Polimerizimi me adicionim bëhet nëpërmjet të reaksioneve të monomerëve-molekulave me lidhjedyfishe dhe quhet poliadicion.Shembëll i adicionit është fitimi i polietilenit nga etileni. 32 FSHTA - Ferizaj, 2012
  33. 33. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Figura 9.1: Polimerizimi adicional i etilenit, duke përdorur Ziegler-Natta katalizatorin Etileni në gjendje të gazët është hedhur nën presion në një reaktor, ku polimerizohet nën ndikimin e njëkatalizatori Ziegler-Natta në prani të një tretësi. Nga suspenzioni polietilen, etilen jo reaktiv, katalizator dhetretës që dalin nga reaktori. etileni jo reaktiv ndahet dhe kthehet në reaktor, ndërsa katalizatori ështëneutralizuar nga një lavazh alkooli dhe filtruar jashtë. Tretësi është rikuperuar(rigjeneruar) nga një dush meujë të nxehtë dhe riciklohet. Ndërsa polietileni pasi të ndahet nga uji në tharëse del i terur në formë tëthërmiave.Poliadicionimi është një reaksion kimik që bashkon një numër të madh të molekulave të ndryshme(monomereve) në polimer pa produkte anësore për dallim nga polikondenzimi. Reakcioni mund tëndodhë vetëm te monomeret të cilat përmbajnë lidhje të pangopura, të tilla si për shembulllidhjet e dyfishta. Molekulat e polimereve kanë të njëjtën përbërje si të molekulave të vogla(monomereve). Me këtë rast dukshëm rritet gjatësia e zinxhirëve dhe masa e molekulës. Poliadicionimi: nA + nB → A – B – A – B – A ... – BReaksionet e poimerizimit me adicionim zhvillohen me ndihmën e mekanizmave të ndryshëm, siçjanë:  Polimerizimi radikal  Polimerizimi kationik dhe  Polimerizimi anionik  Polimerizimi katalitik Ziegler-Natta, etj FSHTA - Ferizaj, 2012 33
  34. 34. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREMonomeri i etilenit është i ndërtuar nga dy mere të lidhur me lidhje të dyfisht. Nën veprimin enxehtësisë dhe presionit hapet një lidhje e monomereve, ato lidhen në zingjirë dhe kështuformohet polietileni. Nga gjatësia e zingjirëve varet dendësia e polietilenit. polimerizimi i etilenit.avi Fig 9.2– Polimerizimi i etilenitMe polimerizim adicional të monomerit të vinil-klorurit fitohet një zingjirë i gjatë i polivinil-klorurit(PVC). vinil-kloruri polivinil-kloruri (PVC) 34 FSHTA - Ferizaj, 2012
  35. 35. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Procesi i polimerizimit të PVC.avi Fig 9.3– Polimerizimi i vinil-klorurit 9.1.1.1. Polimerizimi radikalZhvillohet nëpër disa faza: a) Formimi i radikalit: b) Atakimi i molekulës monomereve nga radikali: c) Fillimi i zgjerimit të vargut: d) Përfundimi i reaksionit:**) Fig 9.4– Polimerizimi radikal i etilenit FSHTA - Ferizaj, 2012 35
  36. 36. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 9.1.1.2. Polimerizimi kationikShembull i polimerizimit kationik është sinteza e poliizobutilenit. Nismëtar i këtij reaksioni ështëkationi. Zakonisht për këtë qëllim përdoret kompleksi ujor i klorurit të aluminit. Kationi lidhet meatomin e karbonit të metil-2-propenit në lidhjen dyfishe, me ç rast formohet karbokationi reaktiv icili e zhvillon reaksionin: Fig 9.5– Polimerizimi kationik i izobutilenitPoliizobutileni ka veçori elastomeri: është gomë sintetike, nuk e lëshon ajrin, përdoret si gomë ebrendshme e topave sportiv dhe artikujve tjerë. **)**) - M.Bicaj, R.Hoti, S.Jusufi – Kimia, gjimnazi i shkencave natyrore,...Prishtinë, 2011 36 FSHTA - Ferizaj, 2012
  37. 37. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 9.1.1.3. Polimerizimi anionikPolimerizimi anionik zhvillohet me inicimin e anionit që del nga butil litiumi, i cili zakonisht është ijonizuar në kation të litiumit dhe në anion butilik. Gjatë reaksionit të anionit, çifti elektronik ianionit butilik lidhet me njërin atom të etenit, me ç rast çifti elektronik i lidhjes dyfishe zhvendosetnë karbonin tjetër të etenit. Në këtë rast formohet karbanioni i ri i cili e vazhdon reaksionin më tej.Në fund, reaksioni vargor ndërpritet duke e ç aktivizuar me ndonjë komponim që reagon mekarbanion. Për këtë qëllim, zakonisht përdoret uji. **) Fig 9.6– Polimerizimi kationik i etilenit**) - M.Bicaj, R.Hoti, S.Jusufi – Kimia, gjimnazi i shkencave natyrore,...Prishtinë, 2011 FSHTA - Ferizaj, 2012 37
  38. 38. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 9.1.1.4. Polimerizimi katalitik Ziegler-Natta Një nga zbulimet më të mëdha në kiminë e polimereve ndodhi në fillim të viteve 1950 kur kimisti gjerman Karl Ziegler zbuloi një grup të katalizatorëve që në mënyrë efikase mund të polimerizojnë etilenin. Në të njejtën kohë, italiani Giulio Natta e prodhoi për herë të parë polietilenin izotaktik (dhe të kristaltë). Zieglar-Natta katalizatorët, revolucionarizuan kiminë e polimereve duke bërë të mundur kontrollimin e këtyre molekulave gjigante. Të dy këta, në vitin 1963 muarën Çmimin Nobel për Kimi.Ziegler-Natta katalizatorët - një përzierje e komponimeve kimike të ndryshme të përdorura sikatalizatorë për polimerizim.Të dy katalizatorët më të popullarizuara janë: TiCl3 x [AlCl (C2H5) 2]2 dhe (CP) 2TiCl2 x AlCl3 Fig 9.7– Polimerizimi katalitik Ziegler-Natta 38 FSHTA - Ferizaj, 2012
  39. 39. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERENga monomeri i cili përmban unazën e benzenit (C6H5) me polimerizim adicional formohetpolistireni, i cili në gjendje shkume është i njohur si stiropen. Prodhimet e fituara me polimerizim adicional bijnë në grupën e termoplasteve. Fig 9.8– Polimerizimi adicional i stirenit 9.2. KopolimerizimiËshtë proces i lidhjes së dy apo më shumë monomereve të ndryshme në makromolekula. Shumëmonomere nuk munden të pavarura me u lidhë në molekula të mëdha, por munden së bashku memonomeret tjerë, duke formua në këtë rast kopolimeret. Kështu për shembull, monomeret e vinil-acetatit dhe vinil-kloridit shkëmbejnë elektronet valente dhe formojnë polimerin zingjiror.Produktet e kopolimerizimit dallohen për nga vetitë e tyre nga vetitë e substancave nga të cilatjanë fituar. Vinil-acetati vinil-kloruri kopolimeri i tyre Fig 9.9 – Kopolimerizimi i vinil acetatit dhe vinil klorurit FSHTA - Ferizaj, 2012 39
  40. 40. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 9.10 - Shumë goma sintetike janë kopolimere 9.3. PolikondenzimiPolikondenzimi është përgjithësisht procesi kimik i lidhjes i së paku dy molekulave të ndryshme nëzinxhirin polimer të rrjetëzuar dhe krijimit të mëtejshëm të disa produkteve anësore (uji, alkooli,etj). Zakonisht reagimi është i ngadalshëm, bëhet gradualisht, mund të ndërpritet sipas dëshirësdhe të vazhdoj përsëri, kështu që veprimi i polikondenzimit është i përshtatshëm për fitimin engjitësve, ngjyrave dhe llakeve. Produktet e polikondenzimit (rrëshirat sintetike) janë komponentetkryesore (lidhëse) te materialet për trajtim sipërfaqësor të drurit. Procesi i polikondenzimitvazhdon me tharje, nxehje ose me shtimin e katalizatorëve.Me polikondenzim mund të fitohen poliamidet (najloni), aminoplastet, fenolplastet, rrëshiratkarbamide dhe llaket, poliesteret, etj.Varësisht nga vetitë fizike shumica e polimereve të fituara me polikondenzim radhiten në grupine duroplasteve. Polikondenzimi: nA + nB → A – B – A – B – A ... – B + H2O Shembëll: Fenolplasti fenol + formaldehid = rrëshirë e fenolit + ujiNjë nga produktet më të vjetra të kondenzimit është galaliti- plastikë e fituar nga kazeini i qumshtitduke i shtuar edhe disa kemikale dhe ngjyra. Detalet e punuara më përpara mbahen një kohë tëgjatë në tretje të formaldehidit, thahen dhe eventualisht edhe një herë presohen në temperaturë1000C. 40 FSHTA - Ferizaj, 2012
  41. 41. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Etini ose acetileniEtini ose acetileni dhe produktet e tij përdoren për qëllime praktike. Reaksion praktik dhe ileverdishëm, është reaksioni i polimerizimit:Me acid klorhidrik dhe me katalizator fitohet kloreteni (kloruri i vinilit), i cili kur të polimerizohet najep poliklorur vinilin (PVC): Fig 9.11- Përfitimi i klorurit të vinilit dhe poliklorur vinilitPrej këtij polimeri prodhohen shumë lloje të artikujve plastik duke fillua nga fletët, linoleumi,tubat, veshja e telave të kabllove elektrike, etj..., deri te lodrat për fëmijë.Etini, me reaksione të adicionimit, formon edhe shumë produkte të tjera të rëndësishme përindustrinë dhe për sinteza organike.**)**)M.Bicaj,R.Hoti, S.Jusufi ,,KIMIA” FSHTA - Ferizaj, 2012 41
  42. 42. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 9.12 - Lëndët e vlefshme industriale që përfitohen nga etini **)42 FSHTA - Ferizaj, 2012
  43. 43. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 9.13 - Eteni dhe produktet nga reaksionet e tij **)**)M.Bicaj,R.Hoti, S.Jusufi ,,KIMIA” FSHTA - Ferizaj, 2012 43
  44. 44. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10. Produktet e polimerizimitVeti të përbashkëta të plastomereve janë:  Janë të ndërtuara nga molekulat lineare dhe të degëzuara, të lidhura ndërmjet vedi me forca të dobëta të Van der Waals-it.  Ndërtim amorf (kristalor),  Formësohen lehtë me presim në produkte të ndryshme, me ekstrudim ( fibra, tuba, pllaka, foli, profile) dhe me derdhje.  Me nxehje zbuten ashtu që marrin forma të reja, ndërsa pas ftohjes e ruajnë formën e re,  Janë të rezistueshme ndaj ndikimit të një numri të madh të kemikalieve, por mund të shkrihen në tretës të ndryshëm. • Në vend të komponentëve metalike dhe makinave, pjesë instaluese të automobilave,... Si plastomere më të rëndësishme mund të numërohen:  Polieteni, polietileni (PE)  Për foli, për sende shtëpiake, shishe, tuba, izolim të kabllove,..  Polipropileni (PP)  Për foli, lëndë e parë për fibra sintetike, tuba,...  Poliizobutileni (PIB)  Vaj izolues, material izolues,...  Polistireni (PS) /stiropor/  Material izolues në inxhinieri elektrike, produkte shtëpiake, lodra, mbushje për paketim dhe për izolim të ngrohjes,...  Polivinilkloridi (PVC)  Për tuba, pajisje, sende shtëpiake, izoluese elektrike, parket, lloj pëlhurash, tavolinë, mbrojtëse për rroba, lodra, lëkurë, ngjitëse, fibra sintetike,...  Politetrafluoretilen (PTFE) /teflon/  Vula, fytëza speciale, pjesë përbërëse të qëndrueshme ndaj korrozionit dhe temperaturës, sende shtëpiake,...  Polimetilmetakrilat (PMMA) /pleksiglas/  Xhama, syze, orë të xhamit, për objekte që përdoren në mjekësi, materiale për veshje,...  Poliakrilnitril (PAN)  Tekstil, kauçuk sintetik, trikotazh, ngjitës,...  Polioksimetilen (POM)  Poliuretani linear (PUR) 44 FSHTA - Ferizaj, 2012
  45. 45. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.1. Polietileni – PE Polietileni (PE), është materiali polimer më i thjesht. Homopolimeri fitohet me polimerizimin emonomerit të etenit (emërtimi i vjetër i etenit ,,etilen”), duke i shkëputë lidhjet dyfishe të atomittë karbonit:Makromolekula e polietilenit ka formulë të përgjithshme: Tg = –78°C, Tm = 100°C.Prodhimi i PEProdhimi i PE bëhet në presione të larta dhe presione të ulëta.Me zgjedhjen e metodës së prodhimit, presionit, temperaturës, si dhe iniciatorëve dhekatalizatorëve përcaktohet masa molekulare, ndarja e tyre, degëzimi i makromolekulës dhe shkallae kristalitetit.Me polimerizim në presion të lartë gjatë presionit 100 – 300 MPa dhe temperaturës 180 – 300 0Cfitohet PE-LD. Rritja e presionit përcakton rritjen e vargut, ndërsa rritja e temperaturës përcaktonformimin e vargjeve anësor më të shkurtë apo më të gjatë.Mekanizmi i polimerizimit është mekanizmi i radikaleve të lira. Iniciatorët e polimerizimit janë: • Peroksidi organik • Oksigjeni atomikEtileni nuk është kimikisht shumë i fortë, ashtu që për të shpejtua polimerizimin nevojitet presiondhe temperaturë e lartë. Në fillim, reaksioni është shumë egzoterm. Reaktorët për polimerizimin eetilenit mund të jenë: - autokllavë ( kazanorë) dhe - tubular (gypor). Në një kalim nëpër reaktor polimerizohen 25% përzierje reaktive. Për një ton PE nevojiten 1,2 – 1,3 ton etilen. FSHTA - Ferizaj, 2012 45
  46. 46. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREEtapat e polimerizimit me presion të lartë CH2=CH2 janë: 1) komprimimi 2) dozimi i iniciatorit 3) ngrohja e përzierjes reaktive 4) ndarja e polimerit nga monomeret e pareaguara 5) granulimi dhe homogjenizimiMonomeret e pareaguara duhet ftohë dhe kthye në procesin e polimerizimit.Me polimerizim në presion të ulët gjatë presionit 20 MPa fitohet PE-HD, shkalla e kristalitetit të tëcilit është 80 – 90%. Polimerizimi kryhet me ndihmën e katalizatorëve organometalik. Me rritjen etemperaturës zvogëlohet madhësia e makromolekulave, ndërsa shpërndarja e masave molekularevaret nga lloji i katalizatorit.Llojet e polietilenitVarësisht nga dallimi në dendësi, gjegjësisht masës molekulare mesatare, polietileni si materialteknik radhitet në disa tipe. 1. Polietilen i dendësisë së ulët (angl. Low density polyethylene, LDPE) 2. Polietilen linear i dendësisë së ulët (angl. Linear low density polyethylene, LLDPE) 3. Polietilen i dendësisë së lartë (angl. High density polyethylene, HDPE) 4. Polietilen me masë molekulare ultra të lartë (angl. Ultra high molekular weight polyethylene, UHMWPE) 46 FSHTA - Ferizaj, 2012
  47. 47. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.1 –Shpenzimi botëror (milion ton/vit) 10.1.1. LDPE (Low-density polyethylene)Është një termoplastikë e fituar nga nafta. Kjo ishte klasa e parë e polietilenit, të prodhuar në vitin1933 nga Imperial Chemical Industries (ICI) duke përdorur një proces të presionit të lartënëpërmjet të polimerizimit të lirë radikal. Edhe sot prodhohet me të njëjtën metodë. LDPEzakonisht riciklohet [duhet theksohet] dhe ka numrin "4", si simbol të tij të riciklimit. Pavarësishtkonkurrencës nga polimeret më moderne, LDPE vazhdon të jetë një lëndë plastike e rëndësishme.Në vitin 2009 në mbarë botën tregu i LDPE ka arritur një vëllim prej 15.9 miliardë euro. Fig 10.2 - LDPE , granulat FSHTA - Ferizaj, 2012 47
  48. 48. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.3 - Struktura kimike e LDPEKarakteristikatLDPE është përcaktuar nga një dendësi 0.910-0.940 g/cm3. Nuk është reaktive në temperaturë tëdhomës, përveç nga agjentë të fortë oksidues. Ky mund të përballojë temperaturën 80°C pandërpre dhe 95°C për një kohë të shkurtër. Punohet në variacione të tejdukshëm ose i errët, ështëmjaft fleksibil, i fortë por i thyeshëm.LDPE ka më shumë degëzime (në rreth 2 për qind të atomeve të karbonit) se HDPE, ashtu qëforcat e tij ndër molekulare janë më të dobëta, fuqia e tij elastike është më e ulët dhe viskozitetimë i lartë. Gjithashtu, për shkak se molekulat e tij janë më pak të mbushura dhe më pak tëkristaltë për shkak të degëve anësore, dendësia e tij është më e ulët. LDPE përmban si elementekimike karbonin dhe hidrogjenin. Fig 10.4 – Forma e strukturës së LDPERrezistenca kimikeRezistencë të shkëlqyer ndaj acideve të përqendruara, alkooleve, bazave dhe estereveRezistencë të mirë ndaj aldehideve, ketoneve dhe vajrave bimore48 FSHTA - Ferizaj, 2012
  49. 49. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Rezistencë të kufizuar ndaj hidrokarbureve, vajrave minerale, dhe agjentëve oksidues, Rezistencë të dobët, dhe nuk rekomandohet për përdorim me hidrokarbure halogjene. Përdorimi LDPE përdoret gjerësisht për prodhimin e: - kontejnerëve të ndryshëm, - shisheve, - tubave, - qeseve plastike, - komponentët e kompjuterit, - pajisjet e ndryshme laboratorike. Përdorimi i tij më i zakonshëm është në qese plastike. Produktet e tjera të bëra prej tij përfshijnë: - Tabaka dhe konteinerë me qëllim të përgjithshëm, - Sipërfaqe punuese- rezistente ndaj korrozionit,- Pjesë që mund të saldohen dhe të përpunohen me makina,- Pjesë që kërkojnë fleksibilitet,- Pjesë të pajisjeve kompjuterike, të tilla si hard disqet, kartelat grafike, dhe disqet optike. Fig 10.5 - Produkte nga LDPE FSHTA - Ferizaj, 2012 49
  50. 50. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.1.2. HDPE (High-density polyethylene)ose polyethylene high-density (PEHD) është një termoplastikë polietileni gjithashtu e fituarnga nafta. Fig 10.6 – Struktura e HDPENevoitet 1.75 kilogram naftë (në aspektin e energjisë dhe të lëndëve të para) për tu fitua njëkilogram i HDPE. Edhe HDPE zakonisht riciklohet, dhe ka numrin "2", si simbol të tij të riciklimit. Nëvitin 2007, tregu global i HDPE ka arritur një vëllim prej më shumë se 30 milion ton. Fig 10.7 - Granulati i HDPE50 FSHTA - Ferizaj, 2012
  51. 51. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.8 - Struktura kimike e HDPEKarakteristikatDendësia në masë e polietilenit me densitet të lartë mund të sillet nga 0.93 - 0.97 g/cm3.Megjithëse densiteti i HDPE është vetëm pak më i lartë se ai i polietilenit me densitet të ulët,HDPE ka pak degëzime, duke i dhënë më të forta forcat ndër molekulare dhe forcën elastike më tëlartë se LDPE. Fig 10.9 – Forma e strukturës së HDPEDallimi në forcën e tejkalon dallimin në dendësinë, duke i dhënë HDPE një forcë më të lartë tëveçantë. Ky është edhe më i fortë dhe më i padepërtueshëm dhe mund të përballojë disitemperaturat e larta (120 ° C për periudha të shkurtra dhe 110 ° C pa ndërpre). Polietileni medensitet të lartë, ndryshe nga polipropileni, nuk mund të përballojë kushtet normalisht tëkërkuara-në kazan. Mungesa e degëzimit sigurohet nga një zgjedhje e duhur e katalizatorit (p.sh.,Ziegler-Natta katalizatorë) dhe kushtet e reagimit. HDPE gjithashtu përmban si elemente kimikekarbonin dhe hidrogjenin. FSHTA - Ferizaj, 2012 51
  52. 52. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREPërdorimiHDPE është rezistent ndaj tretësve të ndryshëm dhe ka një shumëllojshmëri të gjerë të kërkesave,duke përfshirë: - Pllaka balistike - Kapak për shishe - Shishe, të përshtatshme për përdorim si shishe ri mbushëse - Sistemet e tubacioneve kimikisht rezistent - Kontejnerët - Kanta të karburantit për automjete - Shishe për detergjent - Mbrojtës nga korrozioni për tubacione çeliku - Karrigë palosëse - Tavolina palosëse - Sisteme të tubacioneve për transferimin e ngrohjes gjeotermale - Sisteme të tubave të shpërndarjes së gazit natyror - Qese plastike - Aplikime të kirurgjisë plastike (rekonstruime skeletore dhe të fytyrës) - Kanalet e telekomit - Gypat e ujit, për furnizimin me ujë të brendshëmNjë nga përdorimet më të mëdha për HDPE janë kompozitet dru - plastikë dhe kompozitet e druritme polimere që riciklohen.Shishet e qumështit dhe mallrat e tjera prodhuar përmes derdhjes me injektim janë zona më erëndësishme e aplikimit për HDPE - Më shumë se 8 milion ton, ose gati një e treta e prodhimit nëmbarë botën, u aplikua këtu.52 FSHTA - Ferizaj, 2012
  53. 53. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREFSHTA - Ferizaj, 2012 53
  54. 54. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.10 - Produkte nga HDPE 10.1.3. LLDPE (Linear low density polyethylene)Polietileni linear i dendësisë së ulët (LLDPE) fitohet me kopolimerizimin e etilenit dhe shtuesit 5deri në 10% i ndonjërit nga alfa olefinët. Të shumtën këto janë1- buteni, 1-hekseni dhe 1-okteni.Kështu fitohet polietileni linear makromolekular me shumë degëzime të vogla anësore. Fig 10.11 – Forma e strukturës së LLDPEEdhe pse dendësia e këtij tipi të polietilenit është e ulët (nga 0,917 deri në 0,925 g/cm3),megjithatë ai për shkak të strukturës lineare është më i ngjashëm me polietilenin e dendësisë sëlartë. Makromolekulat e tij kanë shkallë më të lartë të kristalitetit prej nga rritet edhe pika eshkrirjes, ndërsa dallohen edhe disa veti të mira të polietilenit të dendësisë së ulët dhe atij tëdendësisë së lartë, si p.sh. zhdërvjelltësi e mirë pa iu zvogëlua fortësia.54 FSHTA - Ferizaj, 2012
  55. 55. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.12 - LLDPE në formë granuleLDPE dhe LLDPE kanë veti unike reologjike dhe të indeksit të shkrirjes. LLDPE është më pak indjeshëm në këputje për shkak të shpërndarjes më të ngushtë të masës molekulare dhedegëzimeve më të shkurta zingjirore. Gjatë përzierjes në procesin e ekstrudimit, LLDPE mbetet mëshumë viskoz, ashtu që përpunohet më vështirë se sa LDPE me indeks ekuivalent të shkrirjes.Përdorimi - Gradualisht është duke zëvendësua LDPE, kryesisht në ambalazhim - Për shkak të fortësisë më të madhe mundësohet punimi i filmave të hollë - Përdoret për qese plastike dhe foli ku mundësohet shfrytëzimi i trashësive më të vogla në krahasim me ato nga LDPE, - Punimin e thasëve, lodrave, mbulesave, kapakëve, tubave, mbështjelljen e kabllove dhe kryesisht për punimin e tubave fleksibil. FSHTA - Ferizaj, 2012 55
  56. 56. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.13 – Produkte nga LLDPE 10.1.4. UHMWPE (Ultra-high-molecular-weight polyethylene) Polietileni me peshë molekulare ekstreme të lartë (UHMWPE ose ndonjëherë me shkurtesëUHMW), gjithashtu i njohur si polietilen me modul të lartë (HMPE), është nën grup i polietilenittermoplastik. Ka vargje shumë të gjata, me peshë molekulare me numër milionëshe, zakonisht nëmes 2 dhe 6 milionave. Më shumë vargje shërbejnë për transmetimin e ngarkesave më të mëdha.Kjo e bënë materialin shumë të rëndë, me fuqinë më të lartë nga të gjitha termoplastet e punuarasot. Ky material është shumë rezistues në kemikalijet korrozive në veçanti në thartirat oksiduese.Ka absorbim shumë të ulët të lagështirës dhe koeficient shumë të ulët të fërkimit, është vetlubrifikues, prej nga del shumë rezistues ndaj konsumit, në disa forma është deri në 15 herë mërezistues ndaj konsumit nga çeliku karbonik. Koeficienti i tij i fërkimit është dukshëm më i ulët sesa najloni dhe acetalet, ashtu që krahasohet me teflonin, por ka rezistencë më të mirë ndajkonsumit.Është pa erë, pa shije dhe nuk është helmues. Pikën e shkrirjes e ka 144 deri në 1520C, ndërsa nuk preferohet të shfrytëzohet në temperaturëmë të lartë se 80 deri në 1000C për kohë të gjatë.Në temperaturën nën – 1500C ngurtësohetPara kalitjaKur UHMWPE të kalitet, materiali nxehet 135 deri në 1380C në furrë ose në vaskë me lëng në vajsilikoni ose glicerinë. Materiali pastaj ftohet nga 50C/h deri në 650C ose më pak. Në fund, materialimbështillet në një batanije izoluese për 24 orë për ta sjellë në temperaturën e dhomës.Referencat .1. Stein, H. L. (1998). Ultrahigh molecular weight polyethylenes (uhmwpe). Engineered Materials Handbook,2, 167–171. 56 FSHTA - Ferizaj, 2012
  57. 57. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE2. Tong, J., Ma, Y., Arnell, R. D., & Ren, L. (2006). Free abrasive wear behavior of uhmwpe composites filledwith wollastonite fibers. Composites: Part A, 37, 38-45. doi: 10.1016/j.compositesa.2005.05.0233. Hoechst: Annealing (Stress Relief) of Hostalen GURPërdorimi Fig 10.14 - Produkte nga UHMWPEPërdorimi i polietilenit PE-LD – tuba, shishe, lodra, kontejnerë, topa, vula, rezistencë kimike nuk plotësojnë. PE-HD – tuba, foli, qese, lodra, enë, shishe, cisterna, kontejnerë, topa. PE-LLD – rezervuar për ujë të pijshëm, thasë, lodra, mbulesa, kapakë, tuba, mbështjellje të kabllove dhe kryesisht për punimi i tubave fleksibil. FSHTA - Ferizaj, 2012 57
  58. 58. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE PE-UHMW – pllaka për nevoja të industrisë kimike dhe industrisë së letrës, pjesë përnevoja të industrisë ushqimore (pjesë të pompave, pjesë të filtrave, dhëmbëzor), pjesë tëautomjeteve dhe mekanizmave bujqësorë.58 FSHTA - Ferizaj, 2012
  59. 59. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.15 - Produkte të polietilenitFSHTA - Ferizaj, 2012 59
  60. 60. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Tab 3 - Vetitë e polietilenit POLIETILENI POLIETILEN POLIETILENI POLIETILENI LINEAR ME I ME ME DENDËSI ME DENDËSI VETITË DENDËSI TË DENDËSI TË TË ULËT – TË LARTË – ULËT – LLDPE MESME – LDPE HDPE MDPE 3 Dendësia g/cm 0,91 – 0,935 0,93 – 0,94 0,93 – 0,94 0,94 – 0,97 Qëndrueshmëria në tërheqje MPa 4 - 16 8 - 20 8,8 - 25 21,5 – 28,5 Zgjatimi gjatë këputjes % 90 – 800 500 – 900 20 – 130 Qëndrueshmëria në shtypje MPa – 19 – 25 2 Shtalbësia në goditje (Izod) J/m Nuk thehet 27 – 86 27 –108 Moduli i elasticitetit GPa 0,09 – 0,25 0,17 – 0,35 0,42 – 1,26 Moduli në prerje GPa 0,15 – 0,35 – Fortësia (Rockwell) D 41 – D 46 D 50 – D 60 D 60 –D 70 Indeksi i thyerjes 1,51 1,54 -1 -1 Kapaciteti specifik i nxehtësisë JK g 2,1 – 2,7 2,0 – 2,3 2,1 – 2,5 -1 -1 Transmetimi i nxehtësisë WK m 0,38 – 0,51 0,35 – 0,42 0,32 – 0,40 -1 -5 -5 -5 Koeficienti i zgjerimit termik K (10 – 22) ∙ 10 20 ∙ 10 (11 – 13) ∙ 10 0 Temperatura e përdorimit të C 60 – 75 70 – 80 përhershëm 0Temperatura maximale e përdorimit C 50 0 Temperatura e zbutjes apo shkrirjes C 110 - 120 122 - 127 130 - 140 0 Temperatura qelqore C -110 - 125 – (-70) -100 Absorbimi i ujit në 3 mm % 0,015 0,01 0,01 0,0160 FSHTA - Ferizaj, 2012
  61. 61. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.2. Polipropileni – PPPolipropileni është plastomer me makromolekula lineare me formulë të përgjithshmeTg = –10°C, Tm = 173°C.Në bazë të renditjes së atomeve të supstituentëve në raport me vargun themelor mund tëdallohen tre tipe të polipropilenit: PP izotaktik (kristalor) a) b) PP sindiotaktik c) PP ataktik (amorf) Fig 10.16 - Tipet e polipropilenit FSHTA - Ferizaj, 2012 61
  62. 62. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE PP homopolimer PP kopolimer Fig 10.17 - Lënda e parë në formë granulat e polipropilenitPolipropileni është ndër materialet polimere më të lehtë me dendësi 0,90 deri 0,91 g/cm3. Pika eshkrirjes e lartë mundëson përdorimin e polipropilenit në një hapësirë më të gjerë temperature(tab.). Kështu pika e shkrirjes së polipropilenit të pastër është 176 0C, ndërsa polipropileni teknikshkrihet në intervalin mes 160 dhe 170 0C. Masa molekulare mesatare e tipave standarde tëpolipropilenit është nga 200 000 deri 500 000. Polipropileni dallohet me stabilitet të mirë të vetivetë tij mekanike, termike dhe elektrike. Shumë veti i ka të ngjashme me vetitë e polietilenit medendësi të ulët. Megjithatë, polipropileni ka fortësi dhe qëndrueshmëri në tërheqje më të madhe,është më elastik, është më poroz dhe ka shkëlqim më të madh me rrjedhje të njëjtë të gazravedhe avujve. E metë e polipropilenit është shtalbësia e vogël në goditje, sidomos në temperaturamë të ulëta se të dhomës. Kjo e metë mund të zbutet me kopolimerizim me elemente tjerë, më sëshumti me etilenin, i cili i shtohet në sasi nga 5 deri në 20%. Polipropileni i pastër është izolator ishkëlqyer.Si edhe shumica e poliolefinëve kristalor, polipropileni është shumë stabil ndaj ndikimit të ujit,tretësve organik, lyerësve dhe reagjentëve tjerë të ngjashëm, por edhe kemikaliet inorganike nukia ndryshojnë vetitë deri në 120 0C. Mirëpo, është jo rezistues ndaj oksidantëve të fortë, kështu qëi nënshtrohet degradimit nga oksidet, sidomos në temperatura të larta nëpër të cilat kalon gjatëpërpunimit.Prodhimi dhe përdorimi i polipropilenitNë praktikë përdoren afër 100 lloje të polipropileneve të cilët në mes vedi dallohen sipas masësmolekulare, llojit dhe sasisë së monomereve, shtuesve dhe mbushësve, aftësisë për ngjyrosje,metalizim e tj.Me presim injektues fitohen shumë lloje të produkteve, nga më të voglat dhe precize e deri te atotë mëdhatë siç është trupi i ndonjë barkeje. 62 FSHTA - Ferizaj, 2012
  63. 63. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREMe ekstrudim polipropileni më së shumti përpunohet në material teknik të formave të ndryshmesi pllaka, foli, fije sintetike dhe tuba. Folitë janë të tejdukshme dhe fiziologjikisht të sigurta kështuqë përdoren si ambalazhë e shkëlqyer në shumë lëmi, e edhe për paketimin e ushqimit. Tab. 4 - Vetitë e PP VETITË POLIPROPILENI 3 Dendësia g/cm 0,90 – 0,91 Qëndrueshmëria në tërheqje MPa 31 – 41 Zgjatimi gjatë këputjes % 100 – 600 Qëndrueshmëria në shtypje MPa 38 – 55 Shtalbësia në goditje (Izod) J/m 21 – 53 Moduli i elasticitetit GPa 1,1 – 1,5 Moduli në prerje GPa 0,8 Fortësia (Rockwell) R 80 – 100 Indeksi i thyerjes 1,49 -1 -1 Kapaciteti specifik i nxehtësisë JK g 2 -1 -1 -4 Transmetimi i nxehtësisë WK cm 12∙10 -1 -5 Koeficienti i zgjerimit termik K (8,1 – 10) ∙ 10 0 Temperatura e përdorimit të përhershëm C 120 – 160 0 Temperatura e zbutjes ose shkrirjes C 175 0 Temperatura qelqore C -10 2 1MPa = 1N/mm FSHTA - Ferizaj, 2012 63
  64. 64. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.18 - Produkte nga PP64 FSHTA - Ferizaj, 2012
  65. 65. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.19 - Produkte nga PPFSHTA - Ferizaj, 2012 65
  66. 66. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.20 - Produkte nga PP66 FSHTA - Ferizaj, 2012
  67. 67. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.21 - Produkte nga PPFSHTA - Ferizaj, 2012 67
  68. 68. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.3. Poliizobutileni – PIB ose Butil Goma C4H8 Fig 10.22 - Struktura kimike e poliizobutilenit Fig 10.23 - Modeli molekular për izoprenin amorfPoliizobutileni është një gomë sintetike, ose elastomer. Është e veçantë sepse është gomë evetme që mund të mbajë ajër të ngjeshur për periudha të gjata kohore. Pasi që poliizobutileni dotë mbajë ajrin, përdoret për të punua gjëra të tilla si goma të brendshme të automobilave dhepjesën e brendshme të topave.Poliizobutileni, i quajtur nganjëherë butil gomë, dhe herave të tjera PIB, është një polimer vinil.Është shumë i ngjashëm me polietilenin dhe polipropilenin në strukturë, me përjashtim që çdo idyti karbon zëvendësohet me dy grupe metil. Poliizobutileni fitohet nga monomerët e izobutilenitme polimerizim vinil kationik. Fig 10.24 – Polimerizimi i izobutilenitIzobutileni kishte qenë shpikur shumë kohë para luftës nga Kimistë në Gjermani. Por ky nuk ishteshumë i dobishëm deri sa kimistët amerikanë dolën me një mënyrë për të rrjetëzua atë. Atë që68 FSHTA - Ferizaj, 2012
  69. 69. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMEREbënë ata ishte kopolimerizimi i izobutilenit me pak, të themi, rreth një për qind, izopren. Ky ështëizopreni:Kur izopreni të polimerizohet me izobutilenin fitojmë një polimer që duket kështu:Rreth një ose dy nga çdo njëqind njësi të përsëritur është një njësi izopren, shfaqen në ngjyrë blu.Këto kanë lidhje të dyfishtë, që do të thotë polimeri mund të rrjetëzohet, mu sikur vullkanizimi igomës natyrale. KarakteristikatTemperatura qelqore: -75 0CTemperatura e shkrirjes: 2 0CDendësia në gjendje amorfe në 250C: 0,84 g/cm3Dendësia në gjendje kristalore në 250C: 0,94 g/cm3Pesha molekulare: 56,11 g/mol Fig 10.25 – Produkte nga poliizobutileni FSHTA - Ferizaj, 2012 69
  70. 70. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE 10.4. Polistireni – PS Fig 10.26 – Përfitimi i polistirenit me polimerizimin e stirenit Tg = 95°C, Tm = 240°C. Polistireni është plastomer me molekula lineare dhe ka formulën: 10.27 - Formula strukturale e polistirenit70 FSHTA - Ferizaj, 2012
  71. 71. Fatmir Çerkini MATERIALET POLIMERE Fig 10.28 – Format e strukturës së polistirenitPolistireni është polimer shumë i rëndësishëm për shkak të vetive shumë të mira dhe çmimit tëulët. Përpunohet shumë lehtë dhe ka shumë veti të mira të rëndësishme për përdorim praktik.Molekulat e PS-it industrial janë me konfigurim linear ataktik, që d.m.th. janë të shpërndara nëhapsirë në makromolekula dhe të vendosura në mënyrë statike, prej nga PS ataktik është amorf.PS amorf, ataktik (PS-GP, polystyrene general purpose) është i fortë, i tejdukshëm, i ngjashëm meqelqin, material me indeks të lartë të thyerjes. Për shkak të tejdukshmërisë kristalore, edhe pse kastrukturë amorfe, shpeshë quhet edhe PS kristalor (PS-GP ka temperaturën e qelqit Tg 80 – 1000Cdhe dendësinë 1,05 – 1,07 g/cm3).PS-GP përdoret në temperatura deri në 700C, ndërsa në temperaturë më të lartë se 3000C vie derite depolimerizimi i shpejtë dhe shkatrrimi i polimerit. Është i varur nga degradimi fotokimik përshkak të absorbimit të rrezeve UV: në fillim merrë ngjyrë të verdhë pas së cilës zvoglohet vlera evetive mekanike.Qëndrueshmëria e PS-GP-së nga dekompozimi termik dhe fotokimik rritet me shtimin eantioksiduesve.PS-GP është me karakter jopolar ashtu që është plotësisht stabil në ujë dhe izolator shumë i mirëelektrik. FSHTA - Ferizaj, 2012 71

×