Ana səhifə

2. materialet artificiale hyrje


Yüklə 65.78 Kb.
tarix09.06.2016
ölçüsü65.78 Kb.
2. MATERIALET ARTIFICIALE
2. 1. Hyrje
Materialet e fituara artificialisht, më së shpeshti në rrugë kimike, quhen materie (substanca) artificiale, për ndryshim prej atyre që lindin në natyrë, psh., rrëshirat artificiale dhe natyrale, mëndafshi artificial dhe natyral etj.
Materiet artificiale mund të ndahe në :
a ) joorganike (qelqi , porcelani etj. ) dhe

b ) organike (bakeliti, polivinili- kloridi, pleksiglasi, polietileni , polistiroli, celofano, celoluidi etj .)


Materiet artificiale janë komponime makromolekulare që fitohen me sintezë të plotë ose me modifikimin e komponimeve natyrore, të cilat mund të përpunohen në prodhime të formës së caktuar. Në materiet artificiale bëjnë pjesë edhe një varg i prodhimeve të sotme të rëndësishmë siç janë; kauçuku artificial, fijet artificiale, rrëshirat dhe masat plastike.

Në këtë kapitull do të bëhet fjalë vetëm për materialet artificiale organike, të ashtuquajtura masat plastike (plastmasa) ose polimere.



Masat plastike janë materiale, përbërësit kryesorë të të cilave ndërtohen prej lidhjeve organike makromolekulare, të cilat fitohen me procesin e sintetizimit ose me transformimin e prodhimeve natyrore. Plasmasat nën veprimin e temperaturës dhe presionit kalojnë në gjendje plastike dhe mund t’u jipet forma e dëshiruar. Zakonisht, ato janë elastike në fazën e prodhimit dhe të përpunimit ndërsa në formë të gatshme, në shumicën e rasteve nuk janë plastike por të ngurta. Masat plastike nuk janë në vetëm zëvendësim i thjeshtë i materialeve natyrore por, edhe materiale për konstruksione në elektroteknikë, makineri , ndërtimtari, transport dhe sektorë të tjerë të ekonomisë.

Janë bërë shumë përpjëkje të klasifikimit dhe zgjedhjes së terminologjisë për këtë lëmi të kimisë. Kështu psh., sipas përbërjes kimike materiet artificiale ndahen në; C-plaste, CO-plaste dhe CN-plaste etj. Por, si duket ndarja sipas vetive fizike është shumë më praktike, që siaps standardit DIN-7731 materiet artificiale ndahen në:



-Termoplaste

-Duroplaste

-Fluidoplastet

-Elaste
Termoplastet (plastomeret )- janë materiale te cilat në gjendje të nxehtë zbuten, bëhen plastike, munden lehtë të përpunohen, ndërsa pas ftohjes, forcohen dhe bëhen të ngurta. Gjatë nxehjes së sërishme përsëri zbuten etj. Ky proces

mund të përsëritet shumë herë dhe masa kimikisht të mos ndryshoj. Në këtë grup hyejnë kryesisht polimerizatet , prodhimet me bazë celuloze dhe prodhimet me bazë të albumineve shtazore si dhe disa polikondensate.


Duroplastet (duromeret) - janë masa plastike, të cilat gjatë nxehjes kimikisht ndryshojnë , zbutendhe mund të formësohen , mirëpo pas ftohjes përfundimisht ngurtësohen dhe bëhen të patretshme në bazat organike . Molekulat e tyre në gjendje të ngurtë kanë rrjetë tredimensionale hapësirore. Me nxehjen e sërishme më nuk do të zbuten. Në këtë grup hyjnë prodhimet polikondensate.
Fluidoplastet – komponime makromolekulare të cilat në temperaturë cca 20 0C janë masa të lëngshme, të cilat përdoren për prodhimin e mjeteve ndihmëse psh. ngjitësave.
Elastet (elastomeret) - janë bashkëdyzime me lidhje reciproke të dobët të makromolekulave. Gjithëherë janë amorfe. Në temperaturë normale janë elastike (ngjajshëm më gomën) . Deri në gjendje plastike nuk mund ti sjellim as me nxehje . Këtu bëjnë pjesë psh., kauçuku natyral (NR), polivinili, kloridi i butë (PVC), poliuretani (PUR), silikoni (SIR) etj.
Sipas vetive termike masat plastike ndahen në dy grupe: Termoplaste dhe Duroplaste.
Në vazhdim të ekspozimit, termi (nocioni) materie artificiale do të përdoret kryesisht për komponimet makromolekulare – lëndët e para (polimere), ndërsa masa plastike si termin i përbashkët për për termoplastet dhe duroplastet gjegjësisht gjysëmproduktet dhe produktet e fituara prej këtyrë dy grupeve të substancave artificiale.

Ndarja e substancave artificiale në natyrore të modifikuara dhe sintetike gjithashtu e ka arsyetimin e vet. Materiet sintetike artificiale mëtutje ndahen në tri grupe themeore: polikondensate, polimerizate dhe poliadukte (tabela 2.1).


Tabela 2.1



MATERIET ARTIFICIALE



MATERIET NATYRORE

TE MODIFIKUARA




MATERIET SINTETIKE






POLIKONDENSATE


POLIMERIZATE


POLIADUKTE



DUROPLASTE



TERMOPLASTE


DUROPLASTE


TERMOPLASTE


DUROPLASTE


TERMOPLASTE


DUROPLASTE

TERMOPLASTE

Kazeina

Nitrati i celulozws

Fenoplastet

Poliesteri linear i ngopur

Poliesteri i pangopur i rrjetuar

Polietileni

Epoksidet

Poliuretani linear






Acetati i celulozws

Aminoplastet

Poliamidi




Polipropileni

Poliuretani i rrjetuar







Acetobutirati i celulzws

Alkidet

Polikarbonatet

PVC






















Polimetakrilatet






















Poliacetatet























Polifluorkarbonatet










2.2. Vetitë e masave plastike
Masat plastike kanë një varg vetish, të cilat materialet klasike psh., metalet nuk i kanë . Këtu mendohet në vetitë e mira , të volitshme dhe pjesërisht të pavolitshme.
Vetitë e mira të masave plastike në krahasim me metalet janë :


  • dendësia e vogël (pesha specifike ) përafërsisht 0.92 – 1.9 g /cm3

  • veti të mira izoluese elektrike ,

  • përçueshmëri e vogël e nxehtësisë, dmth., veti të mira për izolime termike ,

  • qëndrueshmëri të mirë ndaj ndryshkut (korrozionit), thartirave , bazave dhe pjesërisht ndaj tretësave, mbrojtja sipërfaqësore nuk është e nevojshme sikur te metalet ,

  • nuk kanë ndikim të dëmshëm fiziologjik,

  • janë pa shije dhe pa erë,

  • përpunohen me lehtësi me përpunim me prerje dhe pa prerje ,

  • mund të ngjyrosen lehtë në brendi dhe sipërfaqësisht.

Vetitë negative të masave plastike në krahasim me metalet janë :




  • rezistencë të vogël ndaj temperaturës ,

  • ngurtësia e vogël në shumicën e rasteve ,

  • bymim të madhe në temperaturë ,

  • janë të ndezshme.

Në mesin e përparësive të masave të masave plastike në krahasim me materialet tjera mund të numërohet edhe çmimi i kushtimit, i cili gjithnjë ka tendenca të rënies derisa prodhimtaria rritet.




2.3. Përdorimi i masave plastike
Masat plastike përdoren :


  1. Për prodhimin e artikujve të konsumittë gjërë , si që janë:






  • paisjet për vizatim dhe shkrim, lapsat, stilografat, vizoret, trekëndëshat, enët, shishet, kapakë të ndryshëm për industrinë ushqimore, kimike dhe farmaceutike,

  • pajisjet për ushqim, enë shporta, të bërllokut, aparate dhe pajisje shtëpiake,

  • pulla, krehëra, doreza për mobilje, paisje tualeti, syza ,

  • lojëra , topa,

  • helmeta për xehetar dhe automobilista.




  1. Për prodhimin e pajisjeve të automjeteve, aeroplanëve, hekurudhës dhe anijeve, duke përfshirë edhe çelqin organik (pleksiglas).




  1. Për punimin e aparateve teknike, makinave dhe paisjeve, siç janë: pompat , ventilatorët, dhëmbëzoret,

kushinetat, gypat, preset, vinçat, ventilat, bateritë e ujit, kuti akumulatorësh, kuti radioaparatesh, tranzistor, fotoaparate, zile elektrike, aparate rroje, priza , ndërprerës, kuti të ndryshme për instrumente dhe aparate, etj.

  1. Për folje, për filma dhe lëkurë artificiale, psh: materiali për paketimin e veglave të vogla, aparate dhe mallit të ndryshëm teknik me qëllim të mbrojtjes nga korrozioni, për ambalazhimin e mallit për konsum të gjerë.

  2. Mbrojtja antikorozive dhe mbështjellja e enëve , gypave dhe aparateve.

  3. Pelerinat për shi, mbulesë për tavolinë, mbështjellje dekorativ.

  4. Filma fotografik, shirita magnetofoni.

  5. Çanta, kofera, këpucë.

  6. Për materiale izoluese elektrike dhe termike.

  7. Për veshjen e mureve dhe dyshemeve, për pllaka dekorative, për veshjen e kanaleve për ujërat e ndyta industriale.

  8. Për materiale elastike , siç janë: kauçuku artificial për pjesë të automjeteve, hermetizues, amortizues.

  9. Materiale sanitare.

  10. Për fije.

  11. Për prodhimin e elementeve të ndryshme, si : elemente të ndërtimtarisë, dyer, dritare etj.



2.4 . Përfitimi i masave plastike
Lëndët e para më të rëndësishme – fabrikatet dhe gjysmëfabrikatet për përfitimin e masave plastike janë :

Karboni, nafta, gazi toksor, katrani (peshkëve), acetileni, benzini (benzoli), etileni, stiroli, acetoni, acidi klorhidrik, klori, fenoli, formaldehidi, kreoli, urea, dialkoholi, druri, celuloza, azbesti, leshi i çelqit, acidi i squfurit, qumështi, kafeina, albuminet etj.



Mënyra e përfitimit
Masat plastike mund të fitohen me procese të ndryshme kimike. Dallojmë tri lloje

reakcionesh të cilat mundësojnë sintezën e makromolekulave:


Polimerizimi - Ky reaksion bazohet në bashkimin e një numri të madh të molekulave të vogla, të pangopshme në molekula të mëdha, nën veprimin e temperaturës, presionit dhe disa katalizatorëve, ku gjatë kësaj karakteri i pangopshmërisë humbet pjesërisht ose plotësisht.

Molekula e vogël quhet “ monomer ” , ndërsa prodhimi përfundimtar “ polimeri “ (greq: monos – një, i vetëm;

poly – shumë; meros – pjesë). Gjatë këtij reakcioni nuk lirohet kurrfarë substance.

Prodhimet e fituara me polimerizim quhen polimere (polimerizate).

Për shembull :

1 – Molekula bazë ose monomeri i etilenit : H H

/ /

C2H2 i cili ka strukturë C = C



/ /

H H


dhe një lidhje dyshe e C – atomeve me ndihmën e polimerizimit do të kaloj në polietilen:
H H H H H H H H H H H H H H H H H

/ / / / / / / / / / / / / / / / /

C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C

/ / / / / / / / / / / / / / / / /

H H H H H H H H H H H H H H H H H



monomeri



Polimeri
Kopoliminizimi është polimerizimi i më së paku dy monomereve të ndryshme, gjatë së cilës formohen

makromolekulat, të cilat përmbajnë molekulat monomeve të ndërlidhura reciprokisht si grupe bazë.



Polikondensimi. Gjatë këtij reakcioni kimik një numër i madh molekulash të vogla bashkohet në molekula shumë të mëdha, duke u ndarë disa molekula të vogla psh., molekula e ujit, alkoolit, amoniakut, hidrogjenit. Pesha molekulare e polikondensatit do të zvogëlohet për aq sa është pesha e lidhjes së liruar, psh., uji.

Lidhja me molekularitet të lartë mund të ndërtohet gradualisht, ndërsa reakcioni mund të ndërpritet në çdo fazë (shkallë) . Për shembull, skematikisht është paraqitur polikondensimi:


Prodhimet e polokondensimit quhen polikondensate.
Poliadrimi është reakcion kimik organik i bashkimit të lidhjeve të ndryshme me molekulat të vogla në

substanca makromolekulare, pa lirimin e substancave të domosdoshme.

Për shembull :

1. Poladrimi i acetaldehidit :


Prodhimet e poliadirimit quhen poliadukte.

2. 5. Ndarja e masave plastike
Ndarja e masave plastike bëhet varësisht prej sistemit të klasifikimit që aplikohet .
Masat plastike sipas mënyrës së përfitimit ( formimit të molekulave ) ndahen në :
Masat plastike sintetike dhe gjysëmsintetike.
Masat plastike sintetike ndahen në:


  1. Polimere :


1 – Karbohidratet :

  • polietileni

  • polipropileni

  • polibutileni

  • polistiroli

  • polivinil – karabazoli

2 – Polimeret e virilit :

  • polivinil – kloridi

  • poliviniden – kloridi

  • polietrafluoretilen dhe politrifluorkloretilen

  • polivinil – ester

  • polivinil – alkool

  • poliformaldehid

3 – Polimeret prej lidhjeve në formë unazore

  • polietilenoksidi (polietilnglikoli)

  • polietilenimin

4 – Masat plastike elastike - kauçuku

  • kauçuku – butadien

  • kopolimerizat – butadien alkilnitril

  • kauçuku – klorbutadienpolialkilen – sulfit

  • kauçuku – silikon




  1. Polikondensate :

  • fenoplastet

  • aminoplastet

  • rrëshirat poliestere

  • poliamidi

  • silikonet



  1. Poliaduktet :




    • Poliuretani

    • rrëshirat epokside

Masat plastike gjysmësintetike janë masat plastike të krijuara prej makromolekulave të

prodhimeve natyrore, të cilat ndahen ne ,


  1. Masat plastike prej celuloze:




    • Vulkan-fibër

    • hidrati i celulzës (celofani)

    • nitrati i celulzëz (celuloidi)

    • acetati i celulozëz (celoni)- eter celuloze (trolit)

    • ksantogenati i celulozës (viskoza)



  1. masat plastike prej proteinave:

-ashti artificial (galaliti)




  1. masat plastike prej kauçuku natyral

- klor – kauçuku

- hidridklorid – kauçuku

- ciklo – kauçuku


Fijet artificiale ndahen në:
-sintetike

-gjysmësintetike




    1. PËRPUNIMI I MASAVE PLASTIKE

Me përpunimin e masave plastike nënkuptohen të gjitha proceset me, të cilat prej polimerit – lëndës së parë fitohen gjysmëfabrikate ose prodhimet e gatshme.

Procesi i përpunimit varet përbërjes përkatësisht llojit dhe gjendjes gjegjësisht formës në të cilën ndodhen polimeret.

Bile, edhe lloji i njejtë i polimerit mund të jetë në forma të ndryshme, pasi që shpeshëherë synohet, që ai ti përshtatet procesit të përpunimit. Për shembull, polietileni përgaditet në formë pluhuri dhe granulave; acetati i polivinilit në formë dispersioni, granulave dhe tretjeve; politetrafluoretileni në formë pluhuri, dispersioni; gjatë

polimerizimit emulsiv dhe suspensiv polimeri fitohet në formë emulsioni dhe dispersioni; gjatë gjatë polimerizimit në tretësa në formë tretje; gjatë polimerizimit të monomerit vetëm në blloqe ose pluhur etj. Derisa emulsionet në formë mielli, të cilat si të tillë shërbëjnë për përpunimin ose granulohen.

Termoplastet, të cilat në procesin e polimerizimit fitohen në gjendje të shkrijshme granulohen ku gjatë kësaj zakonisht i shtohen përbërës të ndryshëm (stabilizuesit, si në rastin e polietilenit, disa llojeve të polistirollit).

Proceset e përpunimit zakonisht ndahen sipas procesit të punës, pavarësisht prej ndryshimeve kimike dhe fizike që ndodhin gjatë kohës së përpunimit.
Ekzistojnë dy procese bazë:


  1. përpunimi pa përdorimin e shtypjes: derdhja , zhytja, impregnimi, sinterimi etj.

  2. përpunimi me përdorimin e shtypjes dhe njëkohsisht me sjelljen përkatësisht largimin e nxehtësisë: presimi,

derdhja nën shtypje (injektimi), ekstrusioni, cilindrimi, lakimi, tejshtypje, kuposje etj.

Lartësia e shtypjes dhe temperaturës si dhe koha e veprimit të tyre varet prej vetive fizike dhe kimike të materies artificiale (rrjedhshmëria , stabiliteti termik etj).

Që të mundësohet përpunimi i materieve artificiale duhet të mposhten forcat të cilat i lidhin makromolekulat. Sa më të gjata që të jenë makromolekulat dhe sa më të ngjeshura , forcat lidhëse janë më të mëdha. Mirëpo, me rritjen e temperaturës fuqia e lidhjes reciproke bie. Por nëse molekulat në mes veti lidhen përmes valencave kryesore, siç është rasti me duroplastet, atëherë ndërrimi i formës nuk mund të realizohet me rritjen e temperaturës por vetëm me përpunim mekanik.

Në bazë të kësaj që u shkrua më lartë shihet se gjatë përpunimit të materieve artificiale duhet të dallohen termoplastet dhe duroplastet.




      1. Përpunimi i termoplasteve

Gjatë përpunimit të termoplasteve duhet të dallohen termoplastatet amorfe dhe pjesërisht kristalore.

Përpunimi te termoplastet amorfe gjegjësisht ndrrimi i formës varet në rend të parë prej temperaturës, e përgjithësisht mund të paraqitet me diagramin si në figurën 2.1.

Lakorja e viskozitetit varet më së shumti prej raportit të gjatësisë dhe diametrit të makromolekulave të veçanta.

Procesi i zbutjes është reversibil ( i kthyeshëm), d.m.th. me nxehje viskoziteti ndrrohen në një kahje, ndërsa me ftohje në kahjen tjetër, por gjithëherë sipas lakores së njejt. Përpunimi i këtyre termoplasteve duhet të kryhet në temperaturë sa më të lartë gjegj. Gjatë viskozitetit sa më të ulët e mandej me ftohjen të vrullshme pengohet shfaqja e sforcimeve të brëndshme në prodhimn e gatshëm. Është e qartë, se në praktikë duhet të mirret parrasyshë edhe stabiliteti termik edhe arsyet tekniko – ekonomike . Termoplastet amorfe përpunohen me metodën e kalendrimi, derdhjes nën shtypje dhe presim.

Termoplastet pjesërisht kristalore gjatë rritjes së temperaturës sillen sikur ato amorfe, mirëpo kur të arrijnë temperaturën e shkrirjes së kristaleve, vie deri te rënia e shpejtë e viskozitetit , siç shihet në fig. 2.


Figura 2.1 – Mundësia e përpunimit e termoplasteve amfore : q.f. – qëndrueshmëria e formës; t-

temperatura; 0 deri a – e fortë; a – fillimi i zbutjes ; djathtas prej a – mundësia e

ndërrimit të formës rritet.
Fiura.2.2. – Përpunimi i termoplasteve pjesërisht kristalore : 0 deri a e fortë ; a – fillimi i zbutjes

i pjesës amorfe; b – temperatura e shkrirjes të kristaleve.


Derisa materiali gjindet në intervalin e temperaturës deri në a është i fortë, ndërsa në intervalin prej a-b ai zbutet dhe në temperaturën b, d.m.th. pika e shkrirjes të kristalit kemi rënje të theksuar të viskozitetit dhe sjellje të mëtutjeshme sikur te termoplastet amorfe.

Përpunimi i këtyre termoplasteve, duke marë parasysh viskozitetin e ulët, mund të bëhet me teknikën e derdhjes, zhytjes, sinterimit cirkular, injektimit flakërues ( polietileni, poliamidi ), ndërsa cilindrimi dhe kalendrimi janë më të vështira dhe praktikisht nuk përdoren.

Te termoplastet egzistojnë edhe proceset speciale të përpunimit, te të cilat fillohet prej monomereve gjegjësisht prej parapolimereve. Kështu, disa monomere me viskozitet të ulët vendosen në kallëpe përkatëse, d.m.th. së pari u ipet forma e dëshiruar e pastaj polimerizohen . Kështu është rasti me prodhimn e gypave, profileve dhe pllakave prej thartirës metilestere (“pleksi”- qelqi ); te përpunimi i poliesterit të pangopshëm – d.m.th. kopolimerizimin e esterit të pangopshëm me stirolin; te prodhimi i poliuretanit etj.
2.6.2. Përpunimi i duroplasteve
Te ky grup i materieve artificiale, me veprimin e temperaturës së rritur, zakonisht vie deri te rënia e viskozitetit ngjashëm sikur te termoplsatet, por mandej te temperaturat e caktuara, vie deri te reakcioni i rrjetimit, viskoziteti vrullshëm rritet dhe humbet plasticiteti, si që shihet në figurvn 2.3.
Figura 2.3 – Përpunimi i duroplasteve amorfe: q.f. – qëndrueshmëria e formës; 0 deri a – i fortë;

fillimi i zbutjes; c – temperatura e fillimit të reakcionit të rrjetimit.


Principielisht, duroplastet përpunohen me metoda të njëjta, sikur edhe termoplastet me dallim se procesi duhet të rregullohet ashtu që deri te rrjetimi të vie , pasi të jetë arritur forma e dëshiruar.






Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©kagiz.org 2016
rəhbərliyinə müraciət