Modyfikacja tworzyw naturalnych

Przystępując do rozpatrzenia zagadnień tworzyw sztucznych należy na wstępie zaznaczyć, że nie mają one właściwej nazwy. Przyjęte u nas pojęcie ,,tworzywa sztuczne” może nasuwać skojarzenie z czymś namiastkowym, zastępczym, a więc mniej wartościowym, podczas gdy materiały te dawno stały się pełnowartościowymi i pełnouprawnionymi tworzywami dzisiejszej techniki (program uprawnienia budowlane na komputer). Również nazwy: „plastyki” (plastics nazwa pochodząca z krajów anglosaskich) lub „masy plastyczne” są niewłaściwe, gdyż kojarzą się z pojęciem stanu plastycznego, który jest charakterystyczny tylko dla pewnej grupy tworzyw sztucznych i to w pewnych, ściśle określonych warunkach (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Tworzywa sztuczne charakteryzują się przede wszystkim swą wielkocząsteczkową (makromolekularną) budową, co niestety nie zostało uwzględnione w ich nazwie. Czasem spotyka się również nazwy: tworzywa organiczne i tworzywa syntetyczne. Pierwsza z nich nie uwzględnia wielkocząsteczkowych tworzyw nieorganicznych, a druga nie obejmuje grupy tworzyw sztucznych powstałych w wyniku modyfikacji tworzyw naturalnych (octan celulozy, octanomaślan celulozy, celuloid, chlorokauczuk itp.) (uprawnienia budowlane).

Wprowadzenie tu całkiem nowej, krótkiej nazwy (np. makromole) mogłoby prowadzić do nieporozumień, a więc pozostaje stosowanie nazwy „tworzywa sztuczne” (program egzamin ustny). Tworzywa sztuczne, podobnie jak kauczuki syntetyczne, otrzymuje się w wyniku procesów chemicznych zwanych ogólnie polireakcjami, w czasie których powstają związki wielkocząsteczkowe. Znane są dotychczas trzy rodzaje polireakcji: polimeryzacja, polikondensacja i poliaddycja. Polimeryzacja jest procesem łączenia się ze sobą cząsteczek monomeru w makrocząsteczki polimeru (opinie o programie).

Ciężar cząsteczkowy

Cechą charakterystyczną polimeryzacji jest brak produktów ubocznych. Ciężar cząsteczkowy produktu polimeryzacji polimeru jest zawsze wielokrotnością ciężaru cząsteczkowego monomeru. Do reakcji polimeryzacji zdolne są związki, których cząsteczki zawierają chociaż jedno podwójne wiązanie. Jest ono nietrwałe łatwo pęka, tworząc tzw. wolne rodniki. Z gazowego etylenu tworzą się makrocząsteczki zawierające po kilkadziesiąt tysięcy cząsteczek podstawowych merów, a od ich wielkości zależą w dużym stopniu własności polimeru. Najlepiej odzwierciedla to przykład poliizobutylenu (segregator aktów prawnych).

Proces polimeryzacji może zachodzić w różnych warunkach i może być inicjowany za pomocą zmiany temperatury, promieniowania, środków chemicznych itp. W przypadku zastosowania do polimeryzacji dwóch lub więcej różnych monomerów otrzymuje się kopolimery o nowych, częściowo odmiennych własnościach.

Typowymi produktami polimeryzacji są: polichlorek winylu, polietylen, polistyren, polimetakrylan metylu, polioctan winylu, polipropylen, poliizobutylen i inne. Polikondensacja jest to polireakcja między wieloma małymi cząsteczkami jednego lub dwóch rodzajów związków prowadząca do powstania jednej wielkocząsteczki i wielu małych cząsteczek odpadkowych. Cząsteczki odpadkowe stanowią produkt uboczny polikondensacji. Najczęściej jest to woda. Do przeprowadzenia polikondensacji może wystarczyć jedna substancja, o ile jej cząsteczki zawierają dwie grupy funkcyjne.

Typowymi produktami polikondensacji są żywice i tłoczywa fenolowo-formaldehydowe, mocznikowo- i melaminowo-formaldehydowe, żywice poliestrowe, poliwęglany i poliamidy. Poliaddycja przypomina polimeryzację brakiem produktów ubocznych. Powstaniu wielkocząsteczki towarzyszy często przegrupowanie atomów monomeru. W wyniku poliaddycji otrzymuje się np. poliuretany, które stosuje się do produkcji tworzyw spienionych (twardych i miękkich), tworzyw elastycznych, tworzyw powłokowych, klejów i spoiw(promocja 3 w 1).

Stosując kryterium zachowania się tworzyw sztucznych przy zmianach temperatury możemy je podzielić na dwie grupy a mianowicie: tworzywa termoplastyczne oraz tworzywa utwardzalne.