- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 81. 1951 /
941

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 10 november 1951 - Plasternas struktur och allmänna egenskaper, av Bengt Oom

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

10 november 1951

941

kan inte kristallisera, då den fackverksliknande
uppbyggnaden är fullkomligt oregelbunden.

Plasternas egenskaper
som funktion av strukturen

I det följande skall visas, hur man med hjälp
av ovan beskrivna teorier för plastsubstansernas
struktur kan härleda deras egenskaper.

Mekaniska egenskaper

Hög dragbrottgräns hos plastsubstanser
uppbyggda av kedjemolekyler fås vid hög
molekylvikt, litet molekylviktsintervall, höga
intermole-kylära krafter, dvs. hög polaritet hos
molekylerna, och när kristalliter ordnade i dragriktningen
uppstår. Dragbrottgränsen hos plastsubstanser
med kontinuerligt tredimensionella molekyler är
ungefär lika stor som hos dem med måttligt
polära kedjemolekyler. Nätverket av
huvudva-lensbindningar är nämligen ganska glest och
fyllt av mikrokapillärer, vilket nedsätter styrkan.

Elasticitetsmodulen, vilken ju är ett mått på
styvheten hos ett material, stiger hos
plastsubstanser uppbyggda av kedjemolekyler med ökad
molekylvikt, med ökade intermolekylära krafter
samt med ökade inträ- och intermolekylära
sferiska hinder eller kort och gott med ökad
molekylvikt och höjd transformationspunkt.
Därjämte stiger den med ökad kristallinitet. Som
exempel kan nämnas, att elasticitetsmodulen kan
variera från ca 10 kp/cm2 till ca 50 000 kp/cm2.

Slaghållfastheten, vilken uttrycker ett materials
seghet, befrämjas även av hög molekylvikt men
däremot av låg transformationspunkt och låg
kristallinitet.

Låg plasticitet vid vanlig temperatur fås vid hög
molekylvikt och transformationspunkt och hög
grad av kristallinitet.

Hos plastsubstanser uppbyggda av kontinuerligt
tredimensionella molekyler är
elasticitetsmodulen hög och slaghållfastheten och plasticiteten
låg. Elasticitetsmodulen är av storleksordningen
50 000 kp/cm2.

En särskild grupp plastsubstanser är de
högelastiska plasterna eller elasterna, som de också
kallas. Till dem hör vanligt naturgummi och de
vulkaniserbara konstgummisorterna i
vulkaniserat tillstånd. Karakteristiskt för dem är, att de
kan undergå elastiska formförändringar på flera
hundra procent. Dessa plastsubstanser har
tvärförbundna kedjemolekyler.

För att en plastsubstans skall besitta
högelastiska egenskaper måste i allt följande tre villkor
vara uppfyllda:

plastsubstansen skall vara uppbyggd av mycket
långa, hopknycklade kedjemolekyler, vilka ligger
oregelbundet placerade. Plastsubstansen skall
sålunda vara fullständigt amorf;

rotation skall äga rum i kedjorna, dvs.
plastsubstansens transformationspunkt skall ligga

under den temperatur, vid vilken de högelastiska
egenskaperna önskas;

kedjemolekylerna skall på vissa punkter vara
fixerade vid varandra medelst tvärförbindningar,
så att de icke kan glida i förhållande till
varandra.

Termiska egenskaper

Värmebeständigheten bestämmes av att alla
plastsubstanser är organiska ämnen och således
vid högre temperatur mer eller mindre snabbt
förstöres genom termisk nedbrytning av
molekyl-koinplexen eller genom oxidation av luftens syre.
Sönderdelningstemperaturen ligger för de flesta
plastsubstanser mellan ca 90 och ca 180°C, och i
allmänhet kan man räkna med, att de flesta
plastsubstanser börjar sönderdelas vid 150—
160°C. Det yttre tecknet på att en plastsubstans
börjar sönderdelas är, att den spricker,
missfärgas och faller sönder.
Formbeständigheten i värme är den temperatur,
vid vilken plastsubstansen förlorar sin yttre form.
Plastsubstanser uppbyggda av kedjemolekyler är,
på grund av att de intermolekylära krafterna
utgöres av bivalenskrafter, i princip smältbara, och
dessa plastsubstanser förlorar därför sin form
vid uppvärmning genom att de mjuknar. De
kallas därför termoplaster, vilket betyder att de är
värmeplastiska, värmemjuknande. Deras
mjukningspunkt, dvs. deras formbeständighet i värme,
sammanfaller teoretiskt ined
transformations-punkten, och är därför beroende av de
intermolekylära krafternas storlek och av inträ- och
intermolekylära steriska hinder. Därjämte är
mjuk-ningspunkten beroende av molekylvikten och
graden av kristallinitet. De vanligaste
termoplasternas mjukningspunkt ligger mellan 60 och
90°C men det finns termoplaster med
mjuknings-punkter upp till 160°C.

Plastsubstanser uppbyggda av kontinuerligt
tredimensionella molekyler är osmältbara och de
förlorar därför sin form vid uppvärmning först
då de börjar sönderdelas, dvs. i allmänhet vid
150—160°C. Dessa plastsubstanser kallas därför
duroplaster, vilket betyder att de är (värme-)
fasta plaster.

A\ det föregående inses, att termoplasterna kan
göras plastiskt formbara genom uppvärmning
hur många gånger som helst. Även duroplasterna
blir emellertid mjuka och plastiskt formbara
första gången de uppvärmes. På detta stadium är
nämligen den kontinuerligt tredimensionella
molekylstrukturen icke utbildad, utan
duroplasterna är då uppbyggda av kedje- eller kulmolekyler.
Dessa innehåller emellertid reaktiva grupper,
vilka vid uppvärmning reagerar med varandra,
varvid huvudvalensbindningar mellan kedje-eller
kulmolekylerna uppstår. Härigenom utbildas den
kontinuerligt tredimensionella strukturen. Denna
process, vid vilken duroplasterna stelnar, kallas

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:36:06 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1951/0957.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free