12.4 Eigenschappen van polymeren

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

12.4 Eigenschappen van polymeren 

Voor bestraling van het hoofd-halsgebied krijg je als patient een kunstoog masker aangemeten. Na verwarmen in een waterbad wordt het masker vervormbaar. Daarna wordt het over het hoofd heen getrokken en in model gebracht. 

Bestralingsmasker

Planning

• Vragen uit 12.3?
  
• Thermoplasten / thermoharders


• Vraag 
• De eigenschappen
  
• Maak 25 t/m 32

Vragen 12.3? (en wellicht 12.2)

We weten hoe polymeren op microniveau gevormd kunnen worden.

Hoe weet je wat de eigenschappen van dat materiaal zijn?

Sommige esters waren namelijk hard en zacht, maar dat zie je niet op macroschaal.  

Verklaring van macroniveau naar microniveau

Thermoharders

Macroniveau

Thermoharders zijn polymeren die bij verwarmen hard blijven. Ze worden minder gebruikt dan thermoplasten, omdat ze moeilijker te produceren zijn en slecht recyclebaar. Ze worden onder andere gebruikt in:

• handvaten van pannen
• dobbelstenen 

MESONIVEAU:

Ze hebben 'crosslinks' tussen de ketens

Thermoplasten 

Macroniveau

Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze worden gebruikt bij:

• schuim
• folie
• buizen
• kabel
• vezels
• kunstglas

MESONIVEAU

Ze hebben lineaire en vertakte polymeerketens.

Thermoplast vs. thermoharder

mesoniveau

Demo bakeliet maken

Als je op microniveau kijkt, is dit dan een thermoharder of een thermoplast? 

Wat kan je zeggen wanneer de temperatuur verhoogd wordt? 

Thermohard of thermoplast? 

Thermoharder

Thermoharder: wordt niet zacht bij verwarmen (stopcontact), maar gaan kapot (het wordt zwart en er komt een gas vrij).

Ze worden minder gebruikt

vb: kunsthars: verf 

Melamine: campingborden

polyester: wildwaterglijbanen 

(polyester kan ook thermoplast zijn!)

Wat zou een thermoplast doen bij verwarmen?

Thermoplast

• lange losse moleculen
• moleculen komen los van elkaar bij verwarmen
• thermoplast vervormt bij verwarmen--> je kunt ze in een mal spuiten
  

Wat is hier op microniveau weergegeven?
(Je kunt inzoomen op de afbeelding)

1. thermoplast
2. thermoharder

Vraag 26. Plastic tasjes en boterzakjes zijn van polyetheen en polypropeen. Bij verwarming worden ze zacht. Leg uit of deze stoffen thermoplasten of thermoharders zijn.

Vorm van thermoplast en thermoharder

Overzicht thermoplast en thermoharder

Eigenschappen

• Thermoplasten en -harders hebben verschillende eigenschappen.
• Aan thermoplasten kan nog weekmaker worden toegevoegd, voor meer flexibiliteit.
• De ketenlengte van polymeren kan variëren afhankelijk van de gewenste eigenschappen.
• Bij thermoharders kan gevarieerd worden in het aantal crosslinks: hoe meer crosslinks, hoe harder het materiaal.

Ketenlengte 

Als de ketenlengte toeneemt, wordt polyetheen stijver en sterker. Waardoor? 

Meer verstrengelingen, hoe minder makkelijk ze langs elkaar glijden. 

Weekmakers

Door het toevoegen van een weekmaker (plasticizer in het Engels) wordt een kunststof zachter.

  

De moleculen van de weekmaker bevinden zich tussen de polymeerketens waardoor de vanderwaalskrachten tussen de ketens afnemen.

Analogie met opgeloste stoffen in water: verminderen van het aantal H-bruggen

UV straling

Depolymerisatie omdat C-C binding kapot gaat door UV.

Kortere ketens --> microplastics.

UV-stabilisatoren zorgen dat kunststof bestand

is tegen UV.

Soms juist nuttig --> UV zorgt voor crosslinks. 

om een thermoharder te kunnen vormen moeten er minimaal 3 reactieve groepen in het monomeer aanwezig zijn. Alleen dan kunnen er crosslinks gevormd worden

Aan de slag

Maak 25 t/m 32. 

Zeker 27, 29, 30 en 31