I. POLIMEREK ATOMOS ÉS MOLEKULÁRIS SZERKEZETE
|
|
- Klaudia Balázs
- 6 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék Polimer anyagtudomány BMEGEPTMG20, 2+0+1v, 4 krp I. POLIMEREK ATOMOS ÉS MOLEKULÁRIS SZERKEZETE Vas László Mihály Követelményrendszer Előadások: : minden oktatási héten: Kedd 12:15-14:0014:00 MT. ép. PT-Labor előadó Előadásanyag (prezentáció) letölthető: Labor: : páros vagy páratlan oktatási heteken: Szerda 12:15-14:0014:00 MT ép. PT-Labor 7x2 óra mérőcsoportokban végzett önálló laborgyakorlat Önálló laborfeladat: egy kiválasztott termoplasztikus polimer termoanalízise és komplex mechanikai vizsgálata. Útmutatók és mérésadatok letölthetők: Vizsgára bocsátás feltétele: Részvétel az önálló laborgyakorlatokon Részvétel a csoport-jegyzőkönyv elkészítésében (beadási határidő: az utolsó oktatási héten péntek 12:00 óra)
2 Felhasznált források Irodalom 1. Bodor G.-Vas L.M.: Polimerek szerkezettana. Műegyetemi Kiadó, Bp Halász L.-Zrínyi M.: Bevezetés a polimerfizikába. Műszaki K., Bp Bodor G.: A polimerek szerkezete. Műszaki K. Bp Bodor G.-Vas L.M.: Polimer anyagtudomány. Kézirat. BME, Bp Ehrenstein G.W.: Polymerwerkstoffe. Struktur und mechanische Verhalten. C.Hanser Verlag, München, Pukánszky B.: Műanyagok. Műegyetemi Kiadó, Bp Oswald T.A.-Menges G.: Materials Science of Polymers for Engineers. Hanser Pub., New York, Menges G.: Werkstoffkunde der Kunststoffe. C.Hanser Verlag, München, Ajánlott irodalom 9. Ward I.M.-Hadley D.W.: An Introduction to the Properties of Solid Polymers. J.Wiley&Sons, Chichester, Strobl G.: The Physics of Polymers. Concepts of Understanding their Structures and Behaviour. Springer Verlag, Berlin Eisele U.: Introduction to Polymer Physics. Springer-Verlag Verlag, Berlin Vas László M. 3 Anyagtudomány Szerkezeti anyagok főbb osztályai Fémek (M) Kerámiák (C) Polimerek (szerves) (P) A fentiek keverékei, kompozitjai M M: acél Al; C C: : kavics cement; P P: PES-szál PVC M C: acél beton; C M: kerámia Al; C P: : üvegszál UP; P M:??? P C: Cell.rost agyag M P: acél gumi M C P Monomer = 1 egység/tag Oligomer = Néhány egység/tag Polimer = Sok egység/tag
3 Szerkezeti anyagok és arányaik a civilizáció fejlődése során Kondratyev--féle fejlődési ciklusok Kondratyev Ny.D. Kondratyev ( ) orosz-szovjet közgazdász prof. hosszútávú ciklusok Ciklus hajtóereje: új találmány(családok) bevezetése, elterjedése és kifutása Ciklusok (K-hullámok: 50 év (40-80) ) és fejlődési területek: biotechnológia
4 Kondratyev-féle fejlődési ciklusok A fejlődési ciklusok és az USA tényleges áruforgalma Polimer anyagok kidolgozásának története : Vulkanizált lágygumi (1839), az ebonit (keménygumi, 1851), az első termoplasztikus polimer: a celluloid (cellulóz-nitrát, 1869), viszkóz : Az első szintetikus polimer: a bakelit (fenolgyanta, 1907), PVC : Akril polimerek, PS, PVAC, PA (nylon), melamin gyanták, PU, PET : PE, PTFE (teflon), EP és UP gyanták, szilikon polimerek, SBR, ABS), az első termoplasztikus polimerkeverék (PVC/NBR); : ipp, PAC, PC, PAN, POM, LDPE, HDPE; polifenilénoxid (PPO); : Aromás poliamid (aramid, Kevlar), létrapolimerek, klórozott poliéterek, EPDM, PI, poliszulfonok, ionomerek, PAN-alapú szénszálak; : Polifenilénszulfid, poliéterszulfon, poliéterketonok, PAI, PBT, polimerkeverékek (blendek) és ötvözetek térhódítása, folyadékkristályos (önerősítő) polimer (LCP vagy SRF); : PEI, poliariléter, aromás poliéterkarbonát, poliimidszulfon, HPPE : Polimeranyagok tulajdonságainak javítása, új polimer keverékek, polimer ötvözetek, társított anyagok kidolgozása, PBO Intelligens anyagok, nanoszerkezetű anyagok, nanokompozitok
5 Polimer termelés dinamikája Polimerek, mint szerkezeti anyagok mennyiség és teljesítmény (de.wikipedia.org) Polimer termelés dinamikája A nyersacél és a szintetikus polimerek termelése a nyugati világban Czvikovszky T.: Periodica Polytechnica Mech. Eng. Vol.38. No.4. (1994)
6 POLIMEREK OSZTÁLYOZÁSA Termoplasztikus ( Hőre lágyuló) (lineáris) Amorf szerkezetű PVC, PC, PMMA, PS, ABS Részbenkristályos szerkezetű PE, PP, POM, PA, PET(P) Nem termoplasztikus ( Hőre keményedő) Amorf szerkezetű (térhálós) > Gyengén/ritkán térhálós (gumik): NR, CR, SBR, PUR > Sűrűn térhálós (gyanták): UP, EP, VE Részbenkristályos szerkezetű > Lineáris (Pl. cellulóz, fehérje, PAN, Kevlár, PTFE, szénszál) > Részben térhálós (gyapjúkeratin, utólagosan térhálózott, pl. XPE) Polimerek felhasználása Hajók (polimer kompozit)
7 Polimerek felhasználása Lopakodók (polimer kompozit) Polimerek felhasználása Hidak, egyéb szerkezetek (polimer kompozit)
8 Polimerek felhasználása Repülőgépek (polimer kompozit) Polimerek felhasználása Szélturbina - lapátok (polimer kompozit)
9 Polimerek felhasználása Szélfarm (Polimer kompozit) Polimerek felhasználása Űrrepülőgép (tervezett) (Polimer kompozit)
10 Anyagszerkezet és tulajdonság Monomer (M) Polimer (PA) Termék (PT) lánc Monomer Polimer elõállítás Polimer/oligomer anyag Polimer feldolgozás Polimer termék M PA PT Szerkezet Technológia Szerkezet Tulajdonság Feldolgozhatóság Technológia Szerkezet Tulajdonság Kérdés: Mi a tulajdonságok anyagszerkezettani magyarázata? Polimerek szerkezeti szintjei Szerkezeti gráf PE szerkezeti szintjei Polimer test Gráf-pont: szerkezeti szint Kristálycella Szferolit Fibrilla Krisztallit Makromolekula Monomerek Atomok Gráf-él: átmenet a szerkezeti szintek között (él mentén: rendezés és egyesítés műveletek) Krisztallit Fibrilla Szferolit Elemi részecskék Polimer test Menges G.: Werkstoffkunde der Kunstsstoffe Hanser Verlag, München,
11 Polimer anyagtudomány Szerkezet, tulajdonság és kapcsolatuk Polimerek szerkezete (mikroszintek) Atomos szerkezet Molekuláris szerkezet Morfológiai vagy finomszerkezet Polimerek tulajdonságai (makroszint) Mechanikai tulajdonságok Hőmérséklet hatása Légnedvesség hatása Egyéb tulajdonságok (fizikai, kémiai) Polimer anyagtudomány tárgy felépítése Polimer anyagok, tipikus anyagosztályok, polimer keverékek és ötvözetek szerkezete Polimerek szerkezetvizsgálati módszerei Polimer anyagok mechanikai viselkedése Polimerek viselkedése a hőmérséklet és más környezeti tényezők változása mellett Polimerek szilárdsági és törésmechanikai tulajdonságai Szilárd polimerek mechanikai viselkedésének fenomenológiai modellezése Polimerek statisztikus szerkezeti-mechanikai modellezése
12 Polimereket felépítő atomok A periódusos rendszer első 18 eleme Növények: cellulóz-váz C,H,O Állatok: vázfehérje, kitin C,H,O,N Ásványok: szilikátok Si,O, Kationok(+) < Fémes elemek Nemfémes elemek > Anionok(-) Rendszám: protonok száma Néhány atom szerkezete Hidrogén (H) és Hélium (He) n=1 Főkvantumszám: n=1: max. 2 elektron n=2: max. 8 elektron n=3: max. 18 elektron n=4: max. 32 elektron Szénatom (C) n=1 Főkvantumszám (1 n 7): elektronhéj jele Mellékkvantumszám (l): elektron energiaszintje (0 n-l) (s, p, d, f, állapotok) Mágneses kvantumszám (-l m l) (pályaformák térbeli iránya) Spinkvantumszám (elektron impulzusnyomatéka : ±1/2) 1.Pauli elv: 1 atom elektronjai min. 1 kvantumszámban különböznek. 2. Pauli elv: 1 atompályán maximum 2 elektron tartózkodhat. n=
13 Elektronhéj Állapotfüggvény, tartózkodási valószínűség Schrödinger időfüggetlen hullámegyenlete egy energia-sajátértékegyenlet, amely az egy részecske alkotta kvantumrendszer E energiáját, a H (Hamilton-féle) differenciáloperátor sajátértékeiként határozza meg, míg a ψ megoldások az E sajátértékekhez tartozó sajátfüggvények: 2 h H ψ = Eψ : H = + U 8πm x y z h= Planck állandó; m=részecske tömege; U(x,y,z)=a mozgást meghatározó potenciál = A ψ(x,y,z) hullámfüggvény (megoldás) a részecske (kvantum)állapotát írja le. Állapotok szuperpozíciója: Ha ψ 1 és ψ 2 a részecske két lehetséges állapota ezek lineáris kombinációja is lehetséges állapot. Orbitál=Atompálya: a lehetséges elektronhelyzetek összessége Az elektronfelhő lokális sűrűségét az elektron tartózkodási valószínűsége határozza meg Elektronhéj Állapotfüggvény, tartózkodási valószínűség 1s atompálya dv(r)= 4πr 2 dr A ψ 2 pontsűrűségfüggvény, így ψ(x,y,z) 2 dv annak valószínűsége, hogy az elektron az adott (x,y,z) pont körüli kis, dv térfogatú tartományban található; A ψ 2 4πr 2 radiális sűrűségfüggvény, így ψ(r) 2 4πr 2 dr annak valószínűsége, hogy az elektron az r sugarú, dr vastagságú gömbrétegben található. A maximum a Bohr sugárnál található, ahol az elektronnak alapállapotban keringenie kellene
14 Elektronhéj Állapotfüggvény, tartózkodási valószínűség Atompálya: Az atommag körüli térnek az a része, ahol az elektronok 90%-os valószínűséggel megtalálhatók. Alhéj: az elektronok közel azonos energiaállapotban vannak. Ezeket s,p,d,f, betűkkel jelöljük. Elektronhéj: Az azonos energiaszintű alhéjak összessége. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 lehet, amennyi a periódusok (sorok) száma a periódusos rendszerben. Atompályák s-elektronok: gömbszimmetrikus pályaforma p-elektronok: súlyzóformájú pályaforma A szén rendezett szerkezetformái 1. Kristályos módosulatok s-elektronok: gömbszimmetrikus pályaforma p-elektronok: súlyzóformájú pályaforma Gyémánt Grafit Kötésben: molekulapálya σ-kötés: max. elektronsűrűség az x-kötéstengelyen (s-s, s-p, p x -p x pályák kapcsolódása) π-elektronok: max. eletronsűrűség az x- kötéstengelyen kívül (p y -p y, p z -p z pályák kapcsolódása) 4 σ kötés Kötéstávolság Atomok között Gyémánt Grafit 0,154 nm 0,142 nm Rétegek között - 0,339 nm 3 σ kötés + π-elektronok
15 A szén rendezett szerkezetformái 2. Kristályos módosulatok Grafén egy atom vastagságú grafitrács A szén rendezett szerkezetformái 3. Fullerének
16 A szén rendezett szerkezetformái 4. Fullerének Fullerén (C60) kubán (C8H8) heteromolekuláris kristály (Nature, Pekker S. és tsi.) Molekuláris motor: Kubán kocka: álló rész Fullerén gömb: forgó elem A szén rendezett szerkezetformái 5. Nanocsövek Átmérő: Néhány nm
17 Atomok közötti kötések 1. Kötés energiája és a vonzó-taszító erők Két részecske alkotta rendszer Kötés potenciálja U(r) r o = kötéstávolság U o = kötési energia Lenard-Jones potenciál n m α β m ro n ro m U = + = U m n o ~ αr r r n m r n m r 1 α( n m) nβ n m U o = ro = m m nr α o r o Taszító erõk U o Vonzó erõk r r o csökken U o nő r o /2= van der Waals távolság Atomok közötti kötések 2. Primer kötések 1. Kovalens kötés 2. Ionos kötés 3. Fémes kötés Intramolekuláris Makromolekulán belüli atomok között Jellemzők Kisszámú közös elektronpár Elektronleadás és -felvétel Nagyszámú közös elektron Jelentőség polimereknél alapvető kicsi nincs Kovalens kötés jellemzése: Elektronegativitás (EN) különbség, Dipólusmomentum (µ=δr o ), dipólusindex (DI=µ/er o =δ/e) Elektron tartózkodási valószínűsége (p)
18 Atomok közötti kötések 3. Kovalens kötés (σ-kötés kötés: rotációképes > π-kötés: nincs rotáció) (Többszörös kötésnél az egyik mindig σ kötés.) δ+=δ-=0 Dipólus - δ p 1 =p 2 =1/2 p 1 >p 2 δ p i =1/6 Ion-kötés δ-=1 - δ+=1 1 2 p 1 =1 p 2 =0 Fémes kötés i 3 p i =1/n, i=1,...,n n Rendelkezik ionos és kovalens jelleggel is Atomok közötti kötések 4a. Kovalens kötések molekulapályák Atompályák Molekulapályák σ-kötés π-kötés
19 Atomok közötti kötések 4b. Kovalens kötés kvázi- és állandó dipólus tartózkodási valószínűség δ+=δ-=0 Dipólus - δ δ+ p 1 =p 2 =1/2 p 1 >p 2 n k n k P( X1 = k, X 2 = n k ) = p1 ( p ) k qn, k = 1 1 P(1,1)=P(2,0)+P(0,2) 2 E( δ) = δk q2, k = 1 q2,0 + 0 q2,1 + ( 1) q2,2 k = 0 p1=0.9 E(δ)=-0.8 P(2,0)=P(1,1) P(2,0)=P(1,1)+P(0,2) Atomok közötti kötések 5. Kovalens kötések Atomok elektronegativitása (EN) az atomok elektronszívási képességének mértéke Pauling-féle relatív skála: EN(Cs)=0,7; ; EN(Ca) = 1,0 EN(F) = 4,0 Nemfémes jellegű elemek Fémes és félfémes jellegű elemek Elektronegativitás Elektronegativitás Hidrogén (H) Foszfor (P) Szén (C) Kén (S) Bróm (Br) Nitrogén (N) Klór (Cl) Oxigén (O) Fluor (F) 2,1 2,1 2,5 2,5 2,8 3,0 3,0 3,5 4,0 Cézium (Cs) Kálium (K) Nátrium (Na) Litium (Li) Kálcium (Ca) Magnézium (Mg) Alumínium (Al) Cink (Zn) Vas (Fe) Szilicium (Si) Réz Bór (B) 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,2 1,5 1,6 1,8 1,8 1,9 2,
20 Atomok közötti kötések 5.a. Kovalens kötések Atomok elektronegativitása (EN) Ionic Pl. Ionos kötésű: NaCl MgO Al 2 O 3 Kerámiák (karbid és egyéb típusú fémkerámiák,) Megj.: Pl. az Fe 3 C vaskarbid (cementit), ill. a TiC intersticiós fémötvözet. Pl. Kovalens kötésű: H 2, O 2, F 2, Cl 2 P 4, S 8 H 2 O, HF, HCl SiO 2 SiC, B 4 C Kerámiák (oxid és nitrid típusú kerámiák) Σ Két atom közötti kötés típusát meghatározza elektronegativitásuk összege (ΣEN) és különbsége ( EN): ΣEN kicsi és EN kicsi fémes kötés jön létre. Ha EN=0 akkor apoláris kovalens kötés ΣEN nagy és EN kicsi kovalens kötés jön létre. 0< EN<2 akkor poláris kovalens kötés EN nagy ( EN 2 ) ionos kötés jön létre Atomok közötti kötések 6. Kovalens kötés C N C C C=O C=N C=C Kötéstávolság [nm] 0,115 0,120 0,121 0,127 0,134 Disszociációs energia [kj/mol] C-F O-H C-H N-H Si-O C-O C-C C-Cl C-N C-Si C-S O-O 0,132 0,139 0,096 0,110 0,101 0,164 0,146 0,154 0,177 0,147 0,187 0,181 0,
21 Atomok közötti kötések 7. Szekunder kötések Intermolekuláris Makromolekulák között Jellemzők Polimer jellege, amiben található 1. Dipólus (orientációs) kötés 2. Hidrogén kötés 3. Diszperziós kötés Állandó, vagy indukált dipólusok Legerősebb dipólus kötés Leggyengébb szekunder kötés Kissé poláris Erősen poláris Apoláris Minden polimerben van! (poláris, vagy apoláris polimerben is) Atomok közötti kötések 8. Szekunder kötés példák Kötéstípus Ionkötés (pl. ionomerek) O O C C Zn C C O O Szerkezet O Na O C C C O H O 100%-an ionizált 50%-an ionizált C Disszociációs energiasűrűség [kj/mol] H-kötés (pl. cell., fehérje, PA, PVA, PU) C O H O C N H O C ( 40) Dipólus kötés (pl. PVC, PVF, PAN, poliészterek) Diszperziós v. van der Waals kötés (pl. PE, PP) C C N N C C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O O C O O C 6 17 (indukciós: 4 8) 2 4 (8)
22 Atomok közötti kötések 9. Hidrogén kötések (A legnagyobb elektronegativitású elemek, az F, O,, és N képesek erre.) Hidrogén kötés Kötéstávolság [nm] Disszociációs energia [kj/mol] C-H---N O-H---N O-H---O O-H---Cl N-H---N N-H---O N-H---Cl N-H---F F-H---F 0,28 0,26 0,28 0,31 0,31 0,29 0,30 0,32 0,28 0, Atomok közötti kötéstípusok 10. Szekunder kötések jelentősége: A víz folyékony a szobahőmérsékleten Polimer folyadék (oldat, olvadék) viszkozitása Lineáris polimer szilárdsága pl. szuperszilárd PE (HPPE) és szénszál
23 Atomok közötti kötéstípusok 11. A víz 20 o C-on folyadék H-kötések Oxigénmolekula: O 2 m(o 2 )=32 m(h)=1 m(o)=16 Vízmolekula: H 2 O m(h 2 O)=18 O O H O H Gáz Szobahõmérséklet 20 oc Folyadék Atomok közötti kötéstípusok 12. Gyenge PE fólia Szuperszilárd HPPE 2000: R=428 km PBO szál: R=450 km, E=270 GPa, σ B =5,8 GPa Acél szál: R=25-35 km, E=210 GPa, σ B =1,5-2,7 GPa HPPE
24 Különböző anyagok sűrűség- és szilárdság jellemzői Anyag Sűrűség [g/cm 3 ] E rug.mod. [GPa] Szak. szil. [MPa] Szak. hossz [km] Ütő-h. szil. [J/cm 2 ] Acél 7,8-7, Alumínium 2,7-2, Beton* 1-3,5 Kerámia 1,9/3, Fa** 0,3-0, PU-gumi 1,1-1,3 0,006-0, nem törik PE-HD 0,95-0,96 0, PP 0,91 1, PA 1,05-1,15 1,2-8, Kevlár szál 1,44-1, PE-HP szál 0, Szénszál Grafitszál 1,7-1,9 2, Molekuláris szerkezet 1. Polimer előállítása M A átalakulással Polimerizáció: kettõskötés felbontásával Monomer (M) Ismétlõdõ egység (A) Polikondenzáció: funkciós csoportok leválásával Kondenzátum Pl.: PE, PP, PS, PVC, PVDC, PTFE PMMA, PAN, PVAL Pl.: PA, PET, PBT, PC Monomer (M) Ismétlõdõ egység (A) Poliaddíció: atom-áthelyezõdéssel Pl.: PU, PUR Monomer (M) Ismétlõdõ egység (A)
25 Molekuláris szerkezet 2. Polimer lánc (P) szerkezete Ismétlődő egység (A) Monomer Ismétlődő egység (konstitúciós): {M} P = -[A] n - M -A- Egyalkotós polimer: M A = -Γ 1 -X-Γ 2 Kétalkotós polimer: (M) (M 1,M 2 ) A = - Γ 1 -X 1 -Γ 1 - Γ 2 -X 2 -Γ 2 - R 11 R 21 W 1 W 2 R 12 R 22 (M 1 ) (M 2 ) Wi = vázatom (C,O,N,S,Si) Rij = oldalcsoport (C,O,N,H,Cl,F) X szénvázú magcsoport Γ=-Γ 2 -Γ 1 - kötővagy hídcsoport Γ 1,Γ 2 - hídfelek Molekuláris szerkezet 3. Kötő-, vagy hídcsoportok a polimerekben Hídcsoport elnevezése Γ Hídcsoport szerkezete Γ 1 Hídfél Γ 2 Hídfél Üres csoport (csak kötés) = -- Karbonil gyök, keton tag -CO- -CO- Oxigénhíd, éter- vagy acetáltag -O- -O- Amin csoport -NH- -NH- Kénhíd, szulfid tag -S- -S- Észtercsoport -CO-O- -CO- -O- Karbonát kötőcsoport -O-CO-O- -O- -CO-O- Amidcsoport, peptidcsoport -NH-CO- -NH- -CO- Urea csoport -NH-CO-NH- (láncmol.) =N-CO-N= (hálóág) Imid csoport -N=(CO) 2 = vagy -CO-N-CO N=(CO) 2 = Szulfon kötőcsoport -SO 2 - -SO 2 - Uretán csoport -NH-CO-O- -NH- -CO-O- -NH-CO- =N-CO- -NH- -N= 25
26 Molekuláris szerkezet 4. Zárócsoportok a polimerekben Zárócsoport elnevezése Zárócsoport szerkezete Metilcsoport -CH 3 Hidroxil csoport Karboxil csoport Metilalkohol gyök -OH -COOH -CH 2 OH Amino csoport -NH 2 Acetát gyök -OCOCH 3 Iniciátor maradék Különböző lehet Molekuláris szerkezet 5. Polimer anyagosztályok a kötőcsoportok szerint Homogén szénvázú szerves polimerek: Γ=Ø 1. Etilénbázisúak (PE, PP, PS, PVC, PVDC, PVF, PTFE, PMMA) 2. Nem etilénbázisúak (NR, BR, SBR, CR) Heterogén szénvázú szerves polimerek: Γ Ø={ ={-} 1. Poliéterek, cellulóz: Γ=-O- (étercsoport, oxigénhíd) 2. Poliészterek: 3. Poliamidok, vázfehérjék: 4. Poliuretánok: Γ=-CO-O- (észter-csoport) Γ=-NH-CO- (amid csoport) Γ=-NH-CO-O- (uretán csoport) Heterogén sziliciumvázú szervetlen polimerek: Γ Ø Szilikátok (üveg, bazalt, szilikon): Γ=-O
27 Molekuláris szerkezet 6. Homogén szénvázú polimerek (Γ=Ø) Etilénbázisúak R 1 R 3 Vinil-polimerek Vinilidén-polimerek C R 2 C R 4 R1=R2=R3=-H R4=-H PE -CH3 PP -Cl PVC -F PVF -CN PAN - PS R1=R2=-H R3=R4=-Cl PVDC -F PVDF Egyéb R3=-CH3; R4=-COOCH3 PMMA R1=R2=R3=R4=-F PTFE Nem etilénbázisúak (pl. a gumi alapanyagok) H H H H BR C C C C H H Polivinil polimerek Molekuláris szerkezet 7. Oldalcsoportokban: C,H (szénhidrogén jellegűek) PE (polietilén) -H PP (polipropilén) -CH 3 PMB (polimetilbutén) -C 3 H 7 PMP (TPX) (polimetilpentén) -C 4 H 9 R 4 oldalcsoport PS (polisztirol) -C 6 H 5 = ο (benzol gyűrű) Oldalcsoportokban: C,H,O (szénhidrát jellegűek) PVA(L) (polivinilalkohol) PVAA (polivinilakrilsav) -OH -COOH PVA(C) (polivinilacetát) -OCOCH 3 PMA (polimetakrilát/polimetilakrilát)) -COOCH 3 PVB (polivinilbutirát) -OCO(CH 2 ) 3 Oldalcsoportokban: C,H,(O),N (N és esetleg O tart.) PAN (poliakrilnitril/polivinilcianid) -CN PAA (poliakrilamid) -CO-NH 2 Oldalcsoportokban: C,H,Cl,F (halogén tartalmúak) PVC (polivinilklorid) -Cl PVF (polivinilfluorid) -F
28 Molekuláris szerkezet 8. Polivinilidén polimerek Oldalcsoportokban: C,H (szénhidrogén jellegűek) R 3 = R 4 oldalcsoportok PIB (poliizobutilén) -CH 3 Oldalcsoportokban: C,H,O (szénhidrát jellegűek) PVDA(L) (polivinilidénalkohol) -OH Oldalcsoportokban: C,H,N (nitrogén tartalmúak) PVDCN (polivinilidéncianid) -CN Oldalcsoportokban: C,H,Cl,F (halogén tartalmúak) PVDC (polivinilidénklorid) -Cl PVDF (polivinilidénfluorid) -F Molekuláris szerkezet 9. Egyéb etilénbázisú polimerek R 1 R 2 R 3 R 4 Oldalcsoportokban: C,H,O (szénhidrát jellegűek) PMMA (polimetilmetakrilát) (plexi) -H -H -CH 3 -COOCH 3 HEMA (polihidroxietilmetakrilát) (>>gél) -H -H -CH 3 -COO(CH 2 ) 2 OH PMAA (polimetakrilsav) -H -H -CH 3 -COOH Oldalcsoportokban: C,H,O,N PECA (polietilcianoakrilát) -H -H -CN -COO(CH 2 ) 2 Oldalcsoportokban: C,H,Cl,F (halogén tartalmúak) P3FE (politrifluoretilén) -H -F -F -F PTFE (politetrafluoretilén) (teflon) -F -F -F -F PTFCE (politrifluormonoklóretilén) -F -F -F -Cl PHFP (polihexafluorpropilén) -F -F -F -CF
29 Molekuláris szerkezet 10. Egyéb, homogén főláncú polimerek (szénhidrogén jellegűek) Diéntartalmúak (vulkanizálva: gumi =R): Szerkezete Ismétlődő egység: -A- = -X- Oldalcsoportokban: H B (polibutadién)(gumi: BR) -CH=CH-(CH 2 ) 2 - Oldalcsoportokban: C,H I (1,4 poliizoprén) (ld ábra: cisz/transz) (kaucsuk, term. anyag: IR - cisz forma) (gutta-percha, term. anyag - transz forma) Oldalcsoportokban: C,H, Cl -C(CH 3 )=CH-(CH 2 ) 2 - C (polikloroprén) (gumi: CR) -CCl=CH-CH 2 - Aromásak: Poli(p-xilén) -CH 2 ο CH Molekuláris szerkezet 11. Heterogén szénvázú polimerek (Γ Γ Ø) Poliéterek H C H POM O POE H H C C O H H Poliészterek PET: x=2; PBT: x=4 H O C H O O O C C x Poliamidok PAx PAx.y (Pl. PA6.6) Aramid H H O H H H O H O H N C C N C N C C C N H x-1 H x H y-2 (Pl. PA6) Poliuretánok H N O C Kevlar O C H H H O H O N C N C O C O C H x H y
30 Biopolimerek Molekuláris szerkezet 12. Poliszacharid alapúak Cellulóz és hemicellulóz (β-glükóz glükóz) Keményítő (burgonyából) (α-glükóz) Fehérje alapúak (aminosav) Növényi eredetűek (kukorica zein) Állati eredetűek (tej kazein; bőr kollagén) Lineáris, alifás poliészterek Keményítő Poliglikolsav (PGA = polyglicolic-acid) (glikolsavból polikondenzációval) Politejsav (PLA = polylactic-acid, polilaktid)( )(laktidból polikondenzációval, vagy keményítőből fermentációval) Keményítő Glükóz (fermentáció) (fermentáció) Tejsav Politejsav Molekuláris szerkezet 13. Szerves polimerek: Poliéterek POM (polioximetilén, poliformaldehid poliacetál) Magcsoport X -CH 2 - Hídcsoport Γ Oxigénhidas, egykomponensű polimerek Ism. egység: -A- = -X-Γ- -O- POE (polioxietilén, polietilénoxid, polietilénglikol) -(CH 2 ) 2 - POP (polioxipropilén) -CH 2 -CH(CH 3 )- PAC (poliacetaldehid) -CH(CH 3 )- CPE (klórozott poliéter) -CH 2 -C(CH 2 -Cl) 2 -CH 2 - PPO (polifenilénoxid), vagy PPE (polifenilénéter) ο PECH (poliepiklorohidrin) (elasztomer) -CH(CH 2 Cl)- Polikarbonátok -O-CO-O- PC (polikarbonát) -(CH 2 ) 2 ο vagy ο C(CH 2 ) 2 ο Szervetlen polimerek: Szilikonok Polisziloxán -Si(CH 3 ) 2 - -O
31 Molekuláris szerkezet 14. Oxigénhidas, többkomponensű polimerek Lineáris poliészterek: PET, PETP PBT, PBTP Poliéterketonok PEK PEEK PEKK POB (polioxibenzoat) PPE (polifenilénéter) Q = aromás gyűrű Cellulózalapú anyagok Cellulóz (C) Cellulózacetát (CA) Cellulóznitrát (CN) Etilcellulóz (EC) Cellulózpropionát (CP) Cellulózacetátbutirát (CAB) Cellulózacetátpropionát (CAP) Ismétlődő egység (-A-) m = 2 m = 4 -Γ 1 -(CH 2 ) m -Γ 1 -Γ 2 ο Γ 2 - -[ ο Γ 1 -] m -[ ο Γ Γ 2 -] n - m = 1, n = 1 m = 2, n = 1 m = 1, n = 2 m = 2, n = 2 Γ 1 Híd(fél) -O- -O- Γ 2 Híd(fél) -CO- -CO- -G-Γ 1 -G -Γ 2 - G=G = -C 5 O[H 5 R 1 R 2 R 3 ]- R 3 = -CH 3 R 1 R 1 =R 2 = -OH R 1 =R 2 = -OCOCH 3 R 1 =R 2 = -ONO 2 R 1 =R 2 = -O(CH 2 ) 2 R 1 =R 2 = -OCOCH 2 CH 3 R 1 = -OCOCH 3 R 2 = -OCO(CH 2 ) 2 CH 3 R 1 = -OCOCH 3 R 2 = -OCOCH 2 CH 3 O R 3 O R 2 -O- R 1 O R 2 R 1 O R Polimer N a főláncban: Poliamidok (PA) Egyalkotósak: PAx (x=m+1=4,6,7,11) pl. PA6 polikaprolaktám Kétalkotósak: PAx.y x=m=6; y=n+2=6,10,12 pl. PA6.6 polihexametilén-adipamid Aramidok (aromás amidok) Para-aramid, Q = ο (pl. Kevlár) Meta-aramid, Q=Q : (pl. Nomex) Molekuláris szerkezet 15. Ismétlődő egység (-A-) -Γ 1 -(CH 2 ) m -Γ 2 - -Γ 1 -(CH 2 ) m -Γ 1 -Γ 2 -(CH 2 ) n -Γ 2 - Γ 1 Hídfél Γ 2 Hídfél NH- -Q(CH 3 ) 2 -Γ 1 -Q(CH 3 ) 3 -Γ 2 - -O- -O- -O- -CO- -Γ 1 -Q-Γ 1 -Γ 2 -Q-Γ 2 - -NH- -CO- Polikarbamidok -(CH 2 ) m - -NH-CO- -NH- Fehérjék (polipeptid) (sokalkotós biopolimer) Poliimidek (PI) Q = ο Poliamidimid (PAI) Q = ο R = változó tag -Γ 1 =Q -Γ 2 -Q-R-Q- -N(CO) 2 = -NH-COp-para m-meta -Γ 1 -CHR i -Γ 2 - -NH- -CO- -Γ 1 =Q =Γ 1 -Q- -N(CO) 2 = =(CO) 2 N- 31
32 Molekuláris szerkezet 16. Imid-kötés N O C O C N C C O O Polimer Ismétlődő egység (-A-) Γ 1 Hídfél Γ 2 Hídfél N és O a főláncban: Poliimidek (PI) Q = ο -Γ 1 =Q =Γ 1 -Q-Γ 2 -Q- -N(CO) 2 = =(CO) 2 N- Poliuretánok (PU) -Γ 1 -(CH 2 ) m -Γ 1 -Γ 2 -(CH 2 ) n -Γ 2 - -NH-CO- -O- -O- Poliéterimid (PEI) Q = ο -Q-Γ 1 =Q -Γ 2 -Q-C(CH 3 ) 2 -Q- -Γ 2 -Q--Γ 1 - -N(CO) 2 = -O- Polibismaleinimid (PBI) Q = ο R = változó tag -(CH 2 ) 2 =Γ 1 -Q-R-Q-Γ 2 =(CH) 2 - -N=(CO) 2 = Molekuláris szerkezet 17. Polimer S atom a főláncban: Polifenilénszulfid (PPS) Q = ο S és O a főláncban Poliszulfonok (PSU) Q = ο Poliéterszulfon (PESU) Q = ο Ismétlődő egység (-A-) Γ 1 Hídfél Γ 2 Hídfél ο Γ 1 - -S- -Q-Γ 1 -Q-Γ 2 -Q-C(CH 3 ) 2 -Q-Γ 2 - -SO 2 - -O- ο Γ 1 ο Γ 2 ο -SO 2 - -O
33 Molekuláris szerkezet 18. Az ismétlődő egység (A) szerkezeti izomériái Cisz-transz izoméria Cisz Transz Pl. cisz-izoprénizoprén = kaucsuk transz-izoprén = gutta-percha a) b) C C C C CH H 6 atomos gyűrű (5xC, 1xO) szék (a) és kád (b) formájú izomériája (pl. cellulóz) C C 3 CH 3 a) b) H C C Molekuláris szerkezet 19. Konfigurációs izomerek: Aszimmetrikus C-atomos molekulalánc PE H C H H C H pl. PP: R=-CH 3 PP H C H H C H C H H f ~ ~ l a. Izotaktikus b. Szündiotaktikus c. Ataktikus
34 Molekuláris szerkezet 20. Láncmenti térbeli szabályosság Konfigurációs izomerek (primer térszerkezet) Konfigurációs ismétlődő egység (K) Fej-láb kapcsolódás módja Szabályos (f-l, f-f-l-l) (K=A, K=AA) Szabálytalan Taktikusság Szabályos (izotaktikus, szündiotaktikus ) (K=A, K=AA) Szabálytalan (ataktikus) Jelentőség A kristályosodás feltétele a láncmenti térbeli szabályosság Molekuláris szerkezet 21. Molekulák alaktípusai Topológiai alak Lineáris Elágazó fa Lineáris (a) (HDPE, LLDPE) fa-(b), fésű-(c) és csillag-alakú alakú (d) (LDPE) Hurkos létra-alakú alakú (e), Hurkos hurkos-elágazó (f) alakú Térhálós (g) a) b) c) d) e) f) g) Konformáció C-C-C C rotáció révén konformációs izomerek
35 Molekuláris szerkezet 23. Konformáció: : rotáció a C-C C kötések körül Pl. N-bután molekula rotációs helyzetei és energiaszintjei: CH 2 (CH 3 ) CH 2 (CH 3 ) Cisz-állás (1,7): globális energia maximum Transz-állás (4): globális energia minimum Fedő-állás (3, 5): lokális energia maximum Ferde-állás (2,6): lokális energia minimum Molekuláris szerkezet 24. Rotációs energiagát értékek egyes kötéseknél Vázatomok kötése Vegyület Konstitúció Rotációs energiagát [kj/mol] C-C Aceton Cisz-butén Metil-acetát Propilén Transz-butén Etán Izobután Izopentán Hexaklor-etán H 3 C-CO-CH 3 H 3 C-CH=CH-CH 3 H 3 C-CO-O-CH 3 H 3 C-C(CH 3 )=CH 2 H 3 C-CH=CH-CH 3 H 3 C-CH 3 H 3 C-CH(CH 3 ) 2 H 3 C-C(CH 3 ) 3 Cl 3 C-CCl 3 2,09 2,51 3,18 6,28 8,16 11,72 16,32 20,10 42,00 C-O Metil-alkohol H 3 C-OH 4,48 C-N Metil-amin Dimetil-formamid H 3 C-NH 2 H-OC-N(CH 3 ) 2 7,95 92,11 Szekunder kötések disszociációs energiája: 2 30 (..40) kj/mol
36 Molekuláris szerkezet 25. Polimerlánc konformációs térszerkezetei Szekunder térszerkezetek a) Nyújtott b) Spirál c) Statisztikus a) b) c) Van der Waals távolság atomsugár: Atom H C O F Cl Br J CH 3 - r 0 /2 [nm] 0,12 0,17 0,14 0,135 0,18 0,195 0,215 0,20 Spirál: Identitási távolság = Konformációs ismétlődő egység Tercier térszerkezetek 3/1 7/2 4/1 4/1 PP a) b) c) Bobeth W.: Textile Faserstoffe. Springer-Verlag, Köteges Hajtogatott Szuperhélix Berlin Molekuláris szerkezet 26. Térhálós szerkezetek Vulkanizált kaucsuk (NR gumi) (-SSSS- is lehet) CH2-C(CH3)-CH-CH2 S S CH2-C(CH3)-CH-CH2 Fenol-formaldehid gyanta (Bakelit) Urea-formaldehid (karbamid) gyanta N-CH2-N-CH2-N C=O C=O N-CH2-N-CH2-N Telítetlen poliészter (UP) gyanta -OX1-OOC-X2-COO-X1-OOC-CH-CH-COO-X1-O- [CH-CHR]n -OX1-OOC-X2-COO-X1-OOC-CH-CH-COO-X1-O- Egymásbahatoló térháló (IPN) A B
37 Molekuláris szerkezet 27. Térhálós szerkezetek Epoxi gyanta (EP) előpolimerje (0<n<25) Megfelelő katalizátor, vagy térhálósító esetén, a epoxigyűrű O atomjai leválása révén, térhálókötések jönnek létre. Tipikus addíciós térhálósító a TETA (trietilén-tetramin) Vinilészter gyanta (VE) a poliészter gyanta egy hibrid, epoxi molekulákkal szívósított formája, pl. az epoxi észterizálásával kapják. en.wikipedia.org Molekuláris szerkezet 28. Térhálós szerkezetek Sűrűn térhálós polimerek (STH) Telítetlen poliészter (UP) gyanta megszilárdulási folyamata Gélesedés: : gél állapotba jutás összefüggő molekula Hidegen - lassabb Czvkikovszky-Nagy-Gaál: A polimertechnika alapjai. Műegyetemi Kiadó, Bp Melegen - gyorsabb
38 Molekuláris szerkezet 29. Térhálós szerkezetek Gyengén térhálós elasztomerek (GTE) Kaucsuk vulkanizálása és térhálósodási folyamata Molekuláris szerkezet 30. Homopolimer egyféle ismétlődő egység (A) Kopolimerek többféle ismétlődő egység (A,B, ) (polimerképző monomerekből: M1 A, M2 B) 1. Szabályos (periodikus) szerkezetű van ismétlődő egysége Alternáló kopolimer (-AB-) Blokk-kopolimerkopolimer (rövidblokkos) (pl. -AABBB-) 2. Szabálytalan (aperiodikus) szerkezetű nincs ismétlődő egysége Statisztikus kopolimer szabálytalan hosszúságú blokkok 3. Hosszúblokkos kopolimer Tömb-kopolimer lineáris (-AA A AA A-BB B-) Ojtott kopolimer elágazó
39 Molekuláris szerkezet 31. Sztirol kopolimerek szerkezete az összetevők hatása Császi F. Gaál J.: Segédlet a Műanyagok c tárgyhoz. Tankönyvkiadó Bp Molekuláris szerkezet 32. Polimerlánc molekulatömege és jellemzői Polimerláncok felépítése: P k = Z 1 -[A] n(k) -Z 2 (k=1,,n) Z 1, Z 2 zárótagok, végcsoportok Az k-adik lánc tömege: m(p k )=m(z 1 )+n k m(a)+m(z 2 ) n k a k-adik lánc polimerizációs foka Átlagos molekulatömeg (szám-szerinti): szerinti): M n = m(z 1 )+DP m(a)+m(z 2 ) DP = a polimer átlagos polimerizációs foka
40 1 n m i n 1 Molekuláris szerkezet 33. Molekulatömeg számszerinti jellemzői Számszerinti átlag: 1 n r mi ni M n = mk mi fk = = : M n k = 1 i= 1 ni S n Számszerinti négyzetes szórás: n = ( mk M n ) = m M n n k = Molekuláris szerkezet 34. Átlagos molekulatömeg jellemzők Súlyozott molekulatömeg átlag: Polidiszperzitás indexe/foka: Általában: PI 3, de lehet akár 50 is; Monodiszperz polimer: PI 1, 1,1 Mérési módszerek M g = mi gi gi M 2 PI = Pd = m = 1+ Vn M n Végcsoportok száma/tömege mérése (M n ) Fényszóródás mérés (M n ) Ultracentrifugás mérés (M m, M z ) Viszkozitás mérés (M v ) g i = súlyozó osztályjellemző M n : g i =n i M m : g i =n i m i M z : gi=n i m 2 i M n < M v < M m < M z Egyéb módszerek (diffúziós, gőz-, ozmózisnyomás mérés)
41 Molekuláris szerkezet 35. Viszkozitás-szerinti szerinti molekulatömeg átlag és mérése η o (c), η osz = polimer oldat és oldószer viszkozitása c = polimer koncentrációja [η] = határviszkozitás Mark-Kuhn-Howink-Sakurada összefüggés az i-edik polimer molekulatömeg frakcióra és a teljes oldatra: [ η] i = KM α i Viszkozitás-szerinti átlag: α [ η] = KM v Flexibilis polimer: 0.5<α<0.8 Merev láncú: 0.8< α < α < 1 M 1 v < M m α+ [ ] α α+ α α α 1 η 1 [ η] c α = = = ( ) α = n M = M M i i i i v M i ci Ha K K α = 1 M v = M m ni Mi M α > 1 M v > M m n = im c i i nim i 81 Molekuláris szerkezet 36. GPC készülék molekulatömeg-eloszlás eloszlás méréséhez Régen: frakcionálással
42 Molekuláris szerkezet 37. GPC mérés eredménye Molekuláris szerkezet 38. Molekulatömeg hatása a polimer tulajdonságaira PE állaga és tulajdonságai a molekulatömeg függvényében
43 Molekuláris szerkezet 39. Molekulatömeg hatása a polimer tulajdonságaira Szilárdság átlagos móltömeg Ömledékviszkozitás átlagos móltömeg (polidimetilsziloxán, 20 o C-on) PP szál Oldhatóság, elegyíthetőség 1. Jelentősége Nem termoplasztikus, lineáris polimerek feldolgozása oldatból: Természetes anyagok: cellulóz, vázfehérjék Mesterséges anyagok: HPPE, PAN (C-szál), Kevlar, Teflon Polimer keverékek, ötvözetek előállítása
44 Oldhatóság, elegyíthetőség 2. Kohéziós energia [ J/részecske] Kohéziós energiasűrűség: CED [ J/cm 3 ] Alapfunkció Elasztomer- képző Plasztomer Szálképző Polimer PE, NR PS, PVC PET, PA6, PAN CED [J/cm 3 ] < < < < Oldhatóság, elegyíthetőség 3. Oldódás/elegyedés feltétele: Kezdõ állapot Komponens_1 o o o o o o o o o o o o o o o Komponens_2 x x x x x x x x x x x H o, S o, G o x T = állandó Végállapot Keverék o x o x o x x o x o o o x o x o x x o o x o o x o x H, S, G S = S - S o > 0 G Gibbs-féle szabadenergia H entalpia (hőtartalom) S entrópia T abszolút hőmérséklet H oldódási hő H<0 exoterm folyamat H>0 endoterm folyamat Hildebrand-Scott: Diszperziós kölcsönhatásoknál H=v 1 v 2 (δ 1 -δ 2 ) 2 Elegyedés: G = H - T S < 0 v i térfogathányad (i=1,2) δ i = CED oldhatósági paraméter (i=1,2)
45 Oldhatóság, elegyíthetőség 4. Oldhatósági paraméterértékek OLDÓSZER ρ 1 [J/cm 3 ] 1/2 POLIMER ρ 2 [J/cm 3 ] 1/2 n-hexán Polietilén (PE) 16.2 Dekalin Polisztirol (PS) 18.9 Ciklohexán Poli(metil-metakrilát) (PMMA) 18.6 Szén-tetraklorid Poli(vinilklorid)(PVC) Butanon Poli(etilén-tereftalát) (PETP) 21.9 Benzol Nylon 66 (PA6.6) 27.8 Kloroform 18.9 Poliakrilnitril (PAN) 26.3 Tetrahidrofurán Aceton Dimetil-formamid Pontosabb beállításhoz: oldószer keverékek Metanol Ciklohexanon Oldhatóság, elegyíthetőség 5. Polimerek oldódása (1) Duzzadás (amorf részekben) (a térhálós csak duzzad!) (2) A duzzadt polimer a gél állapoton áthaladva oldódik Empirikus oldhatósági szabályok Hasonló hasonlót old A móltömeg növekedésével az oldhatóság csökken Az olvadáspont növekedésével az oldhatóság csökken Menges G.: Werkstoffkunde de Kunststoffe. Hanser V. München
46 Oldhatóság, elegyíthetőség 6. Keveredés entrópiája Flory-Huggins-féle rácsmodell (n=n 1 +n 2 számú, V o térfogatú részecskének megfelelő rácspont) Kismolekulájú oldószer (1) és oldandó (2) V 1 = n 1 V o V 2 = n 2 V o Kismolekulájú oldószer (1) + polimer (2) V 1 = n 1 V o V 2 = n 2 N 2 V o Polimer oldószer (1) + polimer (2) V 1 = n 1 N 1 V o V 2 = n 2 N 2 V o N 1 =polimerizációs fok; φ i = V i /V=térfogattört; V=V 1 +V Oldhatóság, elegyíthetőség 8. Az oldódás/keveredés fajlagos szabadentalpiája G g = kt( n N + n φ = 1 N ) N 2 1 lnφ 1 φ + N 2 2 lnφ 2 +χ φ φ G Gibbs-féle szabadenergia k Boltzmann állandó T abszolút hőmérséklet n 1, n 2 részecskék száma N 1, N 2 polimerizációs fokok φ 1, φ 2 térfogati részarányok χ 1 =χ 1 (p,t) Flory-Huggins-féle oldószer-polimer kölcsönhatási állandó Boltzmann: S=k lnw Stirling: ln n! n ln n
47 Oldhatóság, elegyíthetőség 9. A Flory-Huggins Huggins-féle kölcsönhatási állandó (χ 1 ) Polimer oldat (kismolekulájú oldószer) esetén: Hosszútávú (kizárttérfogat) kölcsönhatások vonzás/taszítás jó/rossz oldószer Rossz oldószer: χ 1 >0,5 Semleges, θ-állapotban: χ 1 =0,5 Jó oldószer: χ 1 <0,5 χ krit = Polimer oldatoknál általában: 0.25<χ 1 <0.6 FKH AKH Felső- és Alsó Kritikus Hőmérséklet Oldhatóság, elegyíthetőség 10. Elegyíthetőség feltétele egy koncentráció tartományban: Egy (φ 1, φ 2 ) tartományban teljesülnie kell: (1) g < 0 (2) g(φ) alulról konvex Korlátlan elegyíthetőség: A fentiek a teljes (0,1) tartományban teljesülnek φ 0 = (1 α) φ1 + αφ2 (0 α 1) g0 < g0 = (1 α) g1 + α g
48 Oldhatóság, elegyíthetőség 10. Korlátlan elegyíthetőség feltétele: Korlátlan elegyedés, ha 0<φ<1-re: " ( g) φφ > 0 χ1 < + = : p( φ) 2 N1φ N2(1 φ) p(φ)-nek minimuma van a φ krit -nál: φkrit = N2 N1 + N2 1 0 < χ1, krit = min p( φ) = p( φkrit ) = 0 φ N , max( N1, N ) < χ krit < 2 min( N1, N2) 2, N = N1 = N 2 2 N 1 = 0.5, N1 = 1, N2 N2 0, min( N, ) 1 N2 Polimer oldat Spinodális pont = inflexiós pont a g(φ) görbén Két egybeeső spinodális pont: χ 1 χ 1,krit Korlátlan elegyedés Két különálló spinodális pont: χ 1 > χ 1,krit Részleges elegyedés Oldhatóság, elegyíthetőség 10.a. Keveredési szabad entalpiagörbék: Kismolekulájú oldat 1 χ1, krit = N1 2 1 N2 Két egybeeső spinodális pont χ1 χ1, krit Korlátlan elegyedés Két különálló spinodális pont χ1 > χ1, krit Részleges elegyedés χ1, krit = 2 : : A Flory-Huggins elmélet feltevései mellett a g(φ) függvény speciális tulajdonsága: A φ=0, illetve φ=1 értékeknél a meredekség, illetve + Minden (reális) χ 1 értéknél van olyan δ>0, hogy a (0,δ), ill. (1-δ,1) kicsiny φ tartományokban oldódás/elegyedés jön létre
49 Oldhatóság, elegyíthetőség 10.b. Keveredési szabad entalpiagörbék: Polimer oldat 1 χ1, krit = N1 2 1 N2 2 egybeeső, vagy 0 spinodális pont : χ1 χ1, krit Korlátlan elegyedés 2 különálló, vagy 1 spinodális pont : χ1 > χ1, krit Részleges elegyedés χ1, krit = 0,605 χ1, krit 0,5 N Oldhatóság, elegyíthetőség 10.c. Keveredési szabad entalpiagörbék: Polimer keverék 1 χ1, krit = N1 2 1 N2 2 egybeeső, vagy 0 spinodális pont : χ1 χ1, krit Korlátlan elegyedés 2 különálló, vagy 1 spinodális pont : χ1 > χ1, krit Részleges elegyedés χ1, krit = 0,
50 Oldhatóság, elegyíthetőség 10.d. Keveredési szabad entalpiagörbék: Polimer keverék 1 χ1, krit = N1 2 1 N2 2 egybeeső, vagy 0 spinodális pont : χ1 χ1, krit Korlátlan elegyedés 2 különálló, vagy 1 spinodális pont : χ1 > χ1, krit Részleges elegyedés χ1, krit = 0, Oldhatóság, elegyíthetőség 11. Elegyedés/szételegyedés és az átmenet tartományai Konvex burkoló görbe Binodális pontok Spinodális pontok Irányérzékeny átmenetek: B i S i, S i B i (i=1,2) Keverékek fázisdiagramja AKH alsó kritikus szétválási hőmérséklet (polimer keverékeknél) FKH felső kritikus szétválási hőmérséklet
51 Oldhatóság, elegyíthetőség 12. Egyéb típusú fázisdiagramok FKH: Polimer oldatoknál (kismolekulájú oldószer) AKH és FKH: Kismolekulájú oldatoknál Speciális, ritka esetek Oldhatóság, elegyíthetőség 13. Polimer keverékek Elegyedő komponensek Pl.1. PA/PA (móltömeg különböző) Pl.2. PMMA/PVDF, PPO/PS Nem elegyedő komponensek Polimer ötvözet készítése kompatibilizálással (Pl. ABS/PC Bayblend) Technológiai alkalmazások nem kompatibilis komponensekkel (Pl. mikroszálgyártás)
52 Oldhatóság, elegyíthetőség 14. Kompatibilizálás módszerei Kötő kopolimerek bekeverése Kötő kopolimerek in situ generálása Ionomerek adalékolása Olyan polimer adalékolása, amely a fázishatárokon csökkenti a felületi feszültséget Fázishatáron kötő kopolimer Fázishatár B B B B B A A AA A A A A A X B B B B B B B B B B B Oldhatóság, elegyíthetőség 15. Polimerkeverék Elegyedők PPO/PS = PPE/PS PMMA/PVDF Közel elegyedők PVC/PMMA A komponensek keverékben érvényesülő tulajdonságai PPO=PPE szilárdság, hőállóság PS - olvadékos megmunkálás, degradáció nélkül PMMA merevség PVDF - lángállóság, megmunkálhatóság PVC - lángállóság, merevség, alacsony költség PMMA merevség Nem elegyedők kompatibilizált keverékek, ötvözetek ABS/PC PC/PETP PC/PBTP PVC/ABS PBTP/EPDM SMA/ABS POM/PTFE PVC/NBR PE/PA ABS megmunkálhatóság, alacsony költség PC - szívósság, hőállóság PETP vagy PBTP vegyszerállóság, megmunkálhatóság PVC - lángállóság, merevség, alacsony költség PBTP megmunkálhatóság, merevség EPDM elasztomer ütésállóság SMA megömleszthetőség ABS - mechanikai tulajdonságok, festhetőség POM - mechanikai tulajdonságok, megmunkálhatóság PTFE - belső vagy önkenés PVC - lángállóság, megmunkálhatóság, vegyszerállóság NBR elasztomer flexibilitás PE-mátrix alacsony költség, megmunkálhatóság PA-rétegképző záróréteg a tartályfalban Utracki L.A.: Polymer Alloys and Blends. Hanser Pub., New York,
53 Folyadékkristályos szerkezetek Folyadékkristályos szerkezet = anizotróp folyadék Mezofázisú szerkezet Feltétele: merev (pálcikaszerű) molekulaláncok Lyotróp LCP: Polimer oldatban (c 1, c 2 ) koncentráció tartományban; pl. Kevlar Termotróp LCP: Polimer olvadékban (T 1, T 2 ) hőfoktartományban; pl. Vectran (LCP poliészter) Szmektikus Nematikus Koleszterikus Lyotróp LCP Bobeth W.: Textile Faserstoffe. Springer Verlag, Berlin, Feldolgozható polimerek előállítása 1. HŐRE LÁGYULÓ POLIMER TERMÉK GYÁRTÁSA TÉRHÁLÓS POLIMER TERMÉK GYÁRTÁSA 1. Monomerek Művelet: Polimerizálás 2. Nagy móltömegű szilárd polimer Művelet: Keverés, elegyítés (kompaundálás) 3. Feldolgozható polimer alapanyag Művelet: Olvadékos formaképzés lehűtés 4. Hőre lágyuló polimer termék 1. Monomerek Művelet: Polimerizálás 2. Kis móltömegű polimer (oligomer, előpolimer) Művelet: Keverés, elegyítés (kompaundálás) 3. Feldolgozható polimer alapanyag Művelet: Formakitöltés melegítés térhálósítás 4. Térhálós polimer termék
54 Feldolgozható polimerek előállítása 2. Adalékanyagok 1. Szerkezetmódosítás Nukleáló szerek Stabilizátorok Lágyítók Szerkezetátalakítás Habosítószerek Ütésálló adalékok Térhálósítók és katalizátorok Térhálósodást gyorsítók/lassítók Töltő- és erősítőanyagok Tapadást elősegítő anyagok Adalékanyagok 2. Feldolgozhatóság Csúsztatók (belső/külső) Kenőanyagok Formaleválasztók Alkalmazhatóság Égésgátlók Lángállóságot növelők Antioxidánsok Antisztatikumok Színezékek, optikai fehérítők Szag- és illatanyagok Polimergyártás Magyarországon Néhány nagyobb gyártó: TVK: (etilén) LDPE, HDPE, LLDPE; (propilén) PP BorsodChem: (vinilklorid) PVC, PF (fenolgyanta fenolgyanta) BorsodChem: Dunamont (Dunastyr): (sztirol) HIPS, Zoltek Rt.: EPS (extendable=habosítható PS) Rt.: (akrilnitril) PAN szálak, Pyron szálak (oxidált PAN), PANEX (szén) szálak
Polimer anyagtudomány
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék Polimer anyagtudomány BMEGEPTMG20, 2+0+1v, 4 krp I. POLIMEREK ATOMOS ÉS MOLEKULÁRIS SZERKEZETE Vas László Mihály 2017.03.30. 1 Követelményrendszer
RészletesebbenMűanyagok Pukánszky Béla - Tel.: Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em.
Műanyagok Pukánszky Béla - Tel.: 20-15 Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em. Tudnivalók: előadás írott anyag kérdések, konzultáció vizsga Vizsgajegyek 2003/2004 őszi félév 50 Jegyek száma 40 30 20
RészletesebbenMakromolekulák. I. A -vázas polimerek szerkezete és fizikai tulajdonságai. Pekker Sándor
Makromolekulák I. A -vázas polimerek szerkezete és fizikai tulajdonságai Pekker Sándor MTA SZFKI Telefon:392-2222/845, Fax:392-229, Email: pekker@szfki.hu SZFKI tanfolyam: www.szfki.hu/moodle/course/ a
RészletesebbenLépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret
Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret Bevezetés Lineáris polimerek jellemzők reakciók kinetika sztöchiometria és x n Térhálósodás Anyagismeret hőre lágyuló műanyagok térhálós gyanták elasztomerek
RészletesebbenII. POLIMEREK MORFOLÓGIAI SZERKEZETE
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék Polimer anyagtudomány BMEGEPTMG04, 3+0+1v, 5 krp II. POLIMEREK MORFOLÓGIAI SZERKEZETE Vas László Mihály Felhasznált források Irodalom
RészletesebbenBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék Polimerek anyagszerkezettana és technológiája AG0P 3+0+2v, 6 krp Előadók: Czvikovszky Tibor, Czigány Tibor, Gaál János, Vas László
RészletesebbenAnyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v)
Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) VIII. előadás: Polimerek anyagtudománya, alapfogalmak Előadó: Dr. Mészáros László Egyetemi docens Elérhetőség: T. ép.: 307. meszaros@pt.bme.hu 2019. április 03.
RészletesebbenLépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret
Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret Bevezetés Lineáris polimerek jellemzők sztöchiometria és móltömeg (x n ) reakciók Térhálósodás Anyagismeret hőre lágyuló műanyagok térhálós gyanták elasztomerek
RészletesebbenAnyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) Bemutatkozás. Számonkérés
σ [MPa] Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) VIII. előadás: Polimerek anyagtudománya, alapfogalmak Előadó: Dr. Mészáros László Egyetemi docens Elérhetőség: T. ép.: 307. meszaros@pt.bme.hu 2019. április
Részletesebben3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás
3. A kémiai kötés Kémiai kölcsönhatás ELSŐDLEGES MÁSODLAGOS OVALENS IONOS FÉMES HIDROGÉN- KÖTÉS DIPÓL- DIPÓL, ION- DIPÓL, VAN DER WAALS v. DISZPERZIÓS Kémiai kötések Na Ionos kötés Kovalens kötés Fémes
Részletesebben6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.
6. változat Az 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Jelöld meg azt a sort, amely helyesen
RészletesebbenSzilárd anyagok. Műszaki kémia, Anyagtan I. 7. előadás. Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék
Szilárd anyagok Műszaki kémia, Anyagtan I. 7. előadás Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék Szilárd anyagok felosztása Szilárd anyagok Kristályos szerkezetűek Üvegszerű anyagok
RészletesebbenOsztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév
Kémia - 9. évfolyam - I. félév 1. Atom felépítése (elemi részecskék), alaptörvények (elektronszerkezet kiépülésének szabályai). 2. A periódusos rendszer felépítése, periódusok és csoportok jellemzése.
RészletesebbenMűanyagok tulajdonságai. Horák György 2011-03-17
Műanyagok tulajdonságai Horák György 2011-03-17 Hőre lágyuló műanyagok: Lineáris vagy elágazott molekulákból álló anyagok. Üvegesedési (kristályosodási) hőmérséklet szobahőmérséklet felett Hőmérséklet
Részletesebben4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.
4. változat z 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Melyik sor fejezi be helyesen az állítást:
RészletesebbenMakromolekulák. I. Rész: Bevezetés, A polimerek képződése, szerkezete (konstitúció) Pekker Sándor
Makromolekulák I. A -vázas polimerek I. Rész: evezetés, A polimerek képződése, szerkezete (konstitúció) Pekker Sándor MTA Wigner FK SZFI Telefon:392-2222/1845 Email: pekker.sandor@wigner.mta.hu ELTE, 2017
RészletesebbenAnyagok az energetikában
Anyagok az energetikában BMEGEMTBEA1, 6 krp (3+0+2) Bevezetés, alapfogalmak Dr. Tamás-Bényei Péter 2018. szeptember 5. Oktatók 2 / 36 Dr. habil. Orbulov Imre Norbert (fémes rész) egyetemi docens, tárgyfelelős
RészletesebbenSzénhidrogének II: Alkének. 2. előadás
Szénhidrogének II: Alkének 2. előadás Általános jellemzők Általános képlet C n H 2n Kevesebb C H kötés van bennük, mint a megfelelő tagszámú alkánokban : telítetlen vegyületek Legalább egy C = C kötést
RészletesebbenKémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol
Kémiai kötések A természetben az anyagokat felépítő atomok nem önmagukban, hanem gyakran egymáshoz kapcsolódva léteznek. Ezeket a kötéseket összefoglaló néven kémiai kötéseknek nevezzük. Kémiai kötések
RészletesebbenAtomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok
Atomszerkezet Atommag protonok, neutronok + elektronok izotópok atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok periódusos rendszer csoportjai Periódusos rendszer A kémiai kötés Kémiai
RészletesebbenAtomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok
Atomszerkezet Atommag protonok, neutronok + elektronok izotópok atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok periódusos rendszer csoportjai Periódusos rendszer energia szintek atomokban
RészletesebbenR nem hidrogén, hanem pl. alkilcsoport
1 Minimumkövetelmények C 4 metán C 3 - metilcsoport C 3 C 3 C 3 metil kation metilgyök metil anion C 3 -C 3 C 3 -C 2 - C 3 -C 2 C 3 -C 2 C 3 -C 2 C 2 5 - C 2 5 C 2 5 C 2 5 etán etilcsoport etil kation
RészletesebbenMÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408
MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403 Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408 Az anyag Az anyagot az ember nyeri ki a természetből és
Részletesebben1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.
1. változat z 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Melyik sor fejezi be helyesen az állítást:
RészletesebbenTermészetes polimer szerkezeti anyagok: Makromolekulák
POLIMERTECHNIKA TANSZÉK Dr. Morlin Bálint Dr. Tábi Tamás Természetes polimer szerkezeti anyagok: Makromolekulák 2016. Szeptember 9. Természetes polimer szerkezeti anyagok - Természetes polimer szerkezeti
RészletesebbenSzerkezet és tulajdonságok
Szerkezet és tulajdonságok Bevezetés Molekulaszerkezet és tulajdonságok Kristályos polimerek a kristályosodás feltétele, szabályos lánc kristályos szerkezet kristályosodás, gócképződés kristályosodás,
RészletesebbenElektronegativitás. Elektronegativitás
Általános és szervetlen kémia 3. hét Elektronaffinitás Az az energiaváltozás, ami akkor következik be, ha 1 mól gáz halmazállapotú atomból 1 mól egyszeresen negatív töltésű anion keletkezik. Mértékegysége:
RészletesebbenMűanyagok (makromolekuláris kémia)
Műanyagok (makromolekuláris kémia) Fogalmak, definíciók Makromolekula: azonos építőelemekből, ismétlődő egységekből felépített szerves, vagy szervetlen molekula, melynek molekulatömege általában nagyobb,
RészletesebbenKémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS
Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS Milyen képlet adódik a következő atomok kapcsolódásából? Fe - Fe H - O P - H O - O Na O Al - O Ca - S Cl - Cl C - O Ne N - N C - H Li - Br Pb - Pb N
RészletesebbenFELADATMEGOLDÁS. Tesztfeladat: Válaszd ki a helyes megoldást!
FELADATMEGOLDÁS Tesztfeladat: Válaszd ki a helyes megoldást! 1. Melyik sorozatban található jelölések fejeznek ki 4-4 g anyagot? a) 2 H 2 ; 0,25 C b) O; 4 H; 4 H 2 c) 0,25 O; 4 H; 2 H 2 ; 1/3 C d) 2 H;
RészletesebbenSillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések
Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar 2010-2011. 1 A vegyületekben az atomokat kémiai kötésnek nevezett erők tartják össze. Az elektronok
RészletesebbenPolimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok
SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ANYAGISMERETI ÉS JÁRMŰGYÁRTÁSI TANSZÉK POLIMERTECHNIKA NGB_AJ050_1 Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok DR Hargitai Hajnalka 2011.10.19. Polimerek
RészletesebbenKémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011
Kémiai kötések A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011 1 Cl + Na Az ionos kötés 1. Cl + - + Na Klór: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Kloridion: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Nátrium: 1s 2 2s
RészletesebbenSzalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74
Elsőrendű kötések Szalai István ELTE Kémiai Intézet 1/74 Az előadás vázlata ˆ Ismétlés ˆ Ionos vegyületek képződése ˆ Ionok típusai ˆ Kovalens kötés ˆ Fémes kötés ˆ VSEPR elmélet ˆ VB elmélet 2/74 Periodikus
RészletesebbenJegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.
Kémia, BMEVEAAAMM Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens Jegyzet dr. Horváth Viola, KÉMIA I. http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/anal/
RészletesebbenÁltalános Kémia, BMEVESAA101
Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 1 Jegyzet Dr. Csonka Gábor http://web.inc.bme.hu/csonka/ Óravázlatok:
RészletesebbenPeriódusos rendszer (Mengyelejev, 1869) nemesgáz csoport: zárt héj, extra stabil
s-mezı (fémek) Periódusos rendszer (Mengyelejev, 1869) http://www.ptable.com/ nemesgáz csoport: zárt héj, extra stabil p-mezı (nemfém, félfém, fém) d-mezı (fémek) Rendezés elve: növekvı rendszám (elektronszám,
RészletesebbenBevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba
Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba FBN332E-1 Dr. Geretovszky Zsolt 2010. október 13. A lézeres l anyagmegmunkálás szempontjából l fontos anyagi tulajdonságok Optikai tulajdonságok Mechanikai tulajdonságok
RészletesebbenKész polimerek reakciói. Makromolekulák átalakítása. Makromolekulák átalakítása. Természetes és mesterséges makromolekulák átalakítása cellulóz, PVAc
Kész polimerek reakciói 8. hét Természetes és mesterséges makromolekulák átalakítása cellulóz, PVAc szabad funkciós csoportok reakciói bomlási folyamatok Térhálósítási folyamatok A cellulóz szabad alkoholos
RészletesebbenR nem hidrogén, hanem pl. alkilcsoport
1 Minimumkövetelmények C 4 metán C 3 - metilcsoport C 3 C 3 C 3 metil kation metilgyök metil anion C 3 -C 3 C 3 -C 2 - C 3 -C 2 C 3 -C 2 C 3 -C 2 C 2 5 - C 2 5 C 2 5 C 2 5 etán etilcsoport etil kation
RészletesebbenTevékenység: Olvassa el a történeti áttekintést! Jegyezze meg a legfontosabb feltalálók nevét és a találmányok megjelenésének időpontját!
Olvassa el a történeti áttekintést! Jegyezze meg a legfontosabb feltalálók nevét és a találmányok megjelenésének időpontját! Bevezetés A makromolekuláris anyagok (polimerek) az élettel egyidősek a földön.
RészletesebbenA kovalens kötés polaritása
Általános és szervetlen kémia 4. hét Kovalens kötés A kovalens kötés kialakulásakor szabad atomokból molekulák jönnek létre. A molekulák létrejötte mindig energia csökkenéssel jár. A kovalens kötés polaritása
RészletesebbenKémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39
Kémiai kötés 4-1 Lewis elmélet 4-2 Kovalens kötés: bevezetés 4-3 Poláros kovalens kötés 4-4 Lewis szerkezetek 4-5 A molekulák alakja 4-6 Kötésrend, kötéstávolság 4-7 Kötésenergiák Általános Kémia, szerkezet
RészletesebbenA kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)
4. előadás A kovalens kötés elmélete Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR) az atomok kötő és nemkötő elektronpárjai úgy helyezkednek el a térben, hogy egymástól minél távolabb legyenek A központi
RészletesebbenÁltalános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,
Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár, csonkagi@gmail.com 1 Jegyzet Dr. Csonka Gábor http://web.inc.bme.hu/csonka/ Facebook,
RészletesebbenA kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás
A kémiai kötés Kémiai kölcsönhatás ELSŐDLEGES MÁSODLAGOS KOVALENS IONOS FÉMES HIDROGÉN- KÖTÉS DIPÓL- DIPÓL, ION- DIPÓL, VAN DER WAALS v. DISZPERZIÓS Ionos kötés Na Cl Ionpár képződése e - Na + Cl - Na:
RészletesebbenKötések kialakítása - oktett elmélet
Kémiai kötések Az elemek és vegyületek halmazai az atomok kapcsolódásával - kémiai kötések kialakításával - jönnek létre szabad atomként csak a nemesgázatomok léteznek elsődleges kémiai kötések Kötések
RészletesebbenAnyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) Ajánlott segédanyagok
Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) IX. előadás: Polimerek alakemlékező tulajdonsága Előadó: Dr. Mészáros László Egyetemi docens Elérhetőség: T. ép.: 307. meszaros@pt.bme.hu 2018. április 11. Ajánlott
RészletesebbenA kémiai kötés magasabb szinten
A kémiai kötés magasabb szinten 11-1 Mit kell tudnia a kötéselméletnek? 11- Vegyérték kötés elmélet 11-3 Atompályák hibridizációja 11-4 Többszörös kovalens kötések 11-5 Molekulapálya elmélet 11-6 Delokalizált
RészletesebbenPolimerek. Alapfogalmak. Alapstruktúra : Természetes polimerek: Mesterséges polimerek, manyagok. Szabad rotáció
Polimerek Alapfogalmak Természetes polimerek: Poliszacharidok (keményít, cellulóz) Polipeptidek, fehérjék Kaucsuk, gumi Mesterséges polimerek, manyagok Monomer: építegység Polimer: fképp szénlánc, különböz
RészletesebbenEnergiaminimum- elve
Energiaminimum- elve Minden rendszer arra törekszi, hogy stabil állapotba kerüljön. Milyen kapcsolat van a stabil állapot, és az adott állapot energiája között? Energiaminimum elve Energiaminimum- elve
RészletesebbenMűanyag- és elasztomer ragasztási útmutató
Műanyag- és elasztomer ragasztási útmutató 3 Miért használjunk Loctite és Teroson ragasztóanyagot más kötési eljárások helyett? Ez az útmutató alapvető iránymutatásokkal ismerteti meg a felhasználókat,
RészletesebbenKÉMIA 10. Osztály I. FORDULÓ
KÉMIA 10. Osztály I. FORDULÓ 1) A rejtvény egy híres ember nevét és halálának évszámát rejti. Nevét megtudod, ha a részmegoldások betűit a számozott négyzetekbe írod, halálának évszámát pedig pici számolással.
RészletesebbenA tételek: Elméleti témakörök. Általános kémia
A tételek: Elméleti témakörök Általános kémia 1. Az atomok szerkezete az atom alkotórészei, az elemi részecskék és jellemzésük a rendszám és a tömegszám, az izotópok, példával az elektronszerkezet kiépülésének
RészletesebbenMinta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion
Minta feladatsor A feladatok megoldására 90 perc áll rendelkezésére. A megoldáshoz zsebszámológépet használhat. 1. Adja meg a következő ionok nevét, illetve képletét! (8 pont) Az ion neve.. Szulfátion
RészletesebbenA felületi kölcsönhatások
A felületi kölcsönhatások 3. hét Adhézió: különbözı, homogén testek közötti összetartó erı ragasztóanyag faanyag; bevonat faanyag Kohézió: homogén anyag molekulái, részecskéi közötti összetartó erı elsırendő
RészletesebbenMűanyag-feldolgozó Műanyag-feldolgozó
A /2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés,
Részletesebbenaz Anyagtudomány az anyagok szerkezetével, tulajdonságaival, az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolatokkal, valamint a tulajdonságok
az Anyagtudomány az anyagok szerkezetével, tulajdonságaival, az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolatokkal, valamint a tulajdonságok megváltoztatásának elvi alapjaival foglalkozó tudomány
RészletesebbenAnyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák)
Anyagtudomány Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák) Kétkomponensű fémtani rendszerek fázisai és szövetelemei Folyékony, olvadék fázis Színfém (A, B) Szilárd oldat (α, β) (szubsztitúciós, interstíciós)
Részletesebben(11) Lajstromszám: E 006 674 (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA
!HU000006674T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E 006 674 (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 03 7326 (22) A bejelentés napja:
RészletesebbenSzent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód
Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő 11. osztály Kedves Versenyző! A jobb felső sarokban található mezőbe a verseny lebonyolításáért felelős személy írja be a kódot a feladatlap minden oldalára a verseny
RészletesebbenPolimerizáció. A polimerizáci jellemzőit. t. Típusai láncpolimerizáció lépcsős polimerizáció Láncpolimerizációs módszerek. Monomerek szerkezete vinil
Polimerizáció Bevezetés Gyökös polimerizáció alapvető lépések kinetika mellékreakciók Ionos polimerizáció kationos polimerizáció anionos polimerizáció Sztereospecifikus polimerizáció Kopolimerizáció Ipari
Részletesebben8. Osztály. Kód. Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő
8. Osztály Kedves Versenyző! A jobb felső sarokban található mezőbe írd fel a verseny lebonyolításáért felelős személytől kapott kódot a feladatlap minden oldalára. A feladatokat lehetőleg a feladatlapon
RészletesebbenMakroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).
Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez, kvantitatív leírásához. Szerkezeti anyagok tulajdonságainak változása
RészletesebbenFolyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok
Folyadékok víz Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok 1 saját térfogat nincs saját alak/folyékony nincsenek belső nyíróerők
RészletesebbenAz anyagszerkezet alapjai
Kérdések Az anyagszerkezet alapjai Az atomok felépítése Mik az építőelemek? Milyen elvek szerint épül fel az anyag? Milyen szintjei vannak a struktúrának? Van-e végső, legkisebb építőelem? A legkisebbeknél
RészletesebbenAz anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése
Az anyagszerkezet alapjai Az atomok felépítése Kérdések Mik az építőelemek? Milyen elvek szerint épül fel az anyag? Milyen szintjei vannak a struktúrának? Van-e végső, legkisebb építőelem? A legkisebbeknél
RészletesebbenBevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba
Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba FBN332E-1 Dr. Geretovszky Zsolt 2010. október 6. Anyagcsaládok Fémek Kerámiák, üvegek Műanyagok Kompozitok A családok közti különbségek tárgyalhatóak: atomi szinten
RészletesebbenA kémiai kötés magasabb szinten
A kémiai kötés magasabb szinten 13-1 Mit kell tudnia a kötéselméletnek? 13- Vegyérték kötés elmélet 13-3 Atompályák hibridizációja 13-4 Többszörös kovalens kötések 13-5 Molekulapálya elmélet 13-6 Delokalizált
RészletesebbenTársított és összetett rendszerek
Társított és összetett rendszerek Bevezetés Töltőanyagot tartalmazó polimerek tulajdonságok kölcsönhatások szerkezet Polimer keverékek elegyíthetőség összeférhetőség Többkomponensű rendszerek Mikromechanikai
RészletesebbenSzénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás
Szénhidrogének III: Alkinok 3. előadás Általános jellemzők Általános képlet C n H 2n 2 Kevesebb C H kötés van bennük, mint a megfelelő tagszámú alkánokban : telítetlen vegyületek Legalább egy C C kötést
RészletesebbenÁltalános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.
Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I. Halmazállapotok, fázisok Fizikai állapotváltozások (fázisátmenetek), a Gibbs-féle fázisszabály Fizikai módszerek anyagok tisztítására - Szublimáció
RészletesebbenSzigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás
Szigetelőanyagok Műanyagok; fajták és megmunkálás Mi a műanyag? Minden rövidebb láncolatú (kis)molekulából mesterségesen előállított óriásmolekulájú anyagot így nevezünk. természetben nem fordul elő eleve
RészletesebbenAnyagok az energetikában
Anyagok az energetikában BMEGEMTBEA1, 6 krp (3+0+2) Környezeti tényezők hatása, időfüggő mechanikai tulajdonságok Dr. Tamás-Bényei Péter 2018. szeptember 19. Ütemterv 2 / 20 Dátum 2018.09.05 2018.09.19
RészletesebbenAz anyagszerkezet alapjai. Az atomok felépítése
Az anyagszerkezet alapjai Az atomok felépítése Kérdések Mik az építőelemek? Milyen elvek szerint épül fel az anyag? Milyen szintjei vannak a struktúrának? Van-e végső, legkisebb építőelem? A legkisebbeknél
RészletesebbenPolimerek anyagszerkezettana és technológiája
Polimerek anyagszerkezettana és technológiája -Javított változat- 2014/2015/2 félév vizsgakérdések kidolgozása Készítette: Mr. GMA Sziasztok! Ez az előző feltöltött polimerek kidolgozás javítása, volt
RészletesebbenFogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2.
Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok Kiemelt témák: Viszkozitás Víz és nyál Kristályok - apatit Polimorfizmus Kristályhibák
RészletesebbenÁltalános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet
Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések Az elemek és vegyületek halmazai az atomok kapcsolódásával - kémiai kötések kialakításával - jönnek létre szabad atomként csak a nemesgázatomok léteznek
RészletesebbenSzerves kémia Fontosabb vegyülettípusok
Fontosabb vegyülettípusok Szénhidrogének: alifás telített (metán, etán, propán, bután, ) alifás telítetlen (etén, etin, ) aromás (benzol, toluol, naftalin) Oxigéntartalmú vegyületek: hidroxivegyületek
RészletesebbenSzálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor
Szálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor 2015. november 18. Előadásvázlat 2 / 32 Fröccsöntés (szálas) Ciklus (kiemelve a száltöltés szerepét) Anyagok (mátrix, szál, adhézió) Rövidszálas
RészletesebbenFogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Molekulák, folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok
Molekulák energiaállapotai E molekula E elektron E (A tankönyvben nem található téma!) vibráció E rotáció pl. vibráció 1 ev 0,1 ev 0,01 ev Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti
RészletesebbenAnyagválasztás Dr. Tábi Tamás
Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás 2018. Február 7. Mi a mérnök feladata? 2 Mit kell tudni a mérnöknek ahhoz, hogy az általa tervezett termék sikeres legyen? Világunk anyagai 3 Polimerek Elasztomerek Fémek,
RészletesebbenKÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK (1997)
KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK (1997) MEGOLDÁSOK I. 1. A hidrogén, a hidridek 1s 1 EN=2,1 izotópok: 1 1 H, 2 1 H deutérium 1 H trícium, sajátosságai eltérőek A trícium,- atommagja nagy neutrontartalma
RészletesebbenKolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia
Kolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában 1 Órarend 2 Kurzussal kapcsolatos emlékeztető Kurzus: Az előadás látogatása ajánlott Gyakorlat
RészletesebbenAdatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei
Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI
RészletesebbenA periódusos rendszer, periodikus tulajdonságok
A periódusos rendszer, periodikus tulajdonságok Szalai István ELTE Kémiai Intézet 1/45 Az előadás vázlata ˆ Ismétlés ˆ Történeti áttekintés ˆ Mengyelejev periódusos rendszere ˆ Atomsugár, ionsugár ˆ Ionizációs
RészletesebbenAZ ANYAGI HALMAZOK ÉS A MÁSODLAGOS KÖTÉSEK. Rausch Péter kémia-környezettan
AZ ANYAGI HALMAZOK ÉS A MÁSODLAGOS KÖTÉSEK Rausch Péter kémia-környezettan Hogy viselkedik az ember egyedül? A kémiában ritkán tudunk egyetlen részecskét vizsgálni! - az anyagi részecske tudja hogy kell
RészletesebbenПРОГРАМА ВСТУПНОГО ВИПРОБУВАННЯ З ХІМІЇ Для вступників на ІІ курс навчання за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр»
ЗАКАРПАТСЬКИЙ УГОРСЬКИЙ ІНСТИТУТ ІМ. Ф. РАКОЦІ ІІ КАФЕДРА МАТЕМАТИКИ ТА ІНФОРМАТИКИ II. RÁKÓCZI FERENC KÁRPÁTALJAI MAGYAR FŐISKOLA MATEMATIKA ÉS INFORMATIKA TANSZÉK ПРОГРАМА ВСТУПНОГО ВИПРОБУВАННЯ З ХІМІЇ
RészletesebbenPoliaddíció. Polimerek kémiai reakciói. Poliaddíciós folyamatok felosztása. Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben
Polimerek kémiai reakciói 6. hét Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben Poliaddíció bi- vagy polifunkciós monomerek lépésenkénti összekapcsolódása: dimerek, trimerek oligomerek
Részletesebben7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei Témakörök: 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2.
7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2. Hőtermelő és hőelnyelő folyamatok, halmazállapot-változások 3. A levegő,
RészletesebbenFázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca. Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium
Fázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium Atomoktól a csillagokig, Budapest, 2016. december 8. Fázisátalakulások Csak kondenzált anyag? A kondenzált
RészletesebbenMolekulák alakja és polaritása, a molekulák között működő legerősebb kölcsönhatás
Molekulák alakja és polaritása, a molekulák között működő legerősebb kölcsönhatás I. Egyatomos molekulák He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn - a molekula alakja: pontszerű - a kovalens kötés polaritása: NINCS kötés
RészletesebbenLaboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai
A 10/2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés,
RészletesebbenSzerkezet és tulajdonságok
Szerkezet és tulajdonságok Bevezetés Molekulaszerkezet és tulajdonságok Kristályos polimerek a kristályosodás feltétele, szabályos lánc kristályos szerkezet kristályosodás, gócképződés kristályosodás,
RészletesebbenFolyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.
Folyadékok folyékony szilárd Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok Kiemelt témák: Viszkozitás Apatit Kristályhibák és
RészletesebbenAz anyagi rendszer fogalma, csoportosítása
Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011 1 1 A rendszer fogalma A körülöttünk levő anyagi világot atomok, ionok, molekulák építik
RészletesebbenPolimerek fizikai és kémiai alapjai Nagy, Roland, Pannon Egyetem
Polimerek fizikai és kémiai alapjai Nagy, Roland, Pannon Egyetem Polimerek fizikai és kémiai alapjai írta Nagy, Roland Publication date 2012 Szerzői jog 2012 Pannon Egyetem A digitális tananyag a Pannon
RészletesebbenKatalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017
Katalízis Tungler Antal Emeritus professzor 2017 Fontosabb időpontok: sósav oxidáció, Deacon process 1860 kéndioxid oxidáció 1875 ammónia oxidáció 1902 ammónia szintézis 1905-1912 metanol szintézis 1923
RészletesebbenFogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17
rugalmas B mn 1. A rá ható erő következtében megváltozott alakját a hatás megszűntével visszanyerő. Vmihez hozzáütődve róla visszapattanó. merev B mn 1. Nem rugalmas, nem hajlékony . Rugalmasságát,
RészletesebbenSzerves Kémia. Farmakológus szakasszisztens képzés 2012/2013 ősz
Szerves Kémia Farmakológus szakasszisztens képzés 2012/2013 ősz Általános tudnivalók Kele Péter (ELTE Északi tömb, Kémia, 646. szoba) kelep@elte.hu sütörtök 17 15 19 45 Szeptember 27. elmarad Őszi szünet
Részletesebben