Makromolekulární látky uměle vyrobené

Plasty, syntetická vlákna a kaučuky

Do skupiny makromolekulárních látek uměle vyrobených

řadíme především plasty (plastické hmoty), syntetická

(umělá) vlákna, syntetické (umělé) kaučuky. Plasty jsou

v současné době nejrozšířenějším materiálem a neexistuje

snad obor, ve kterém by se nepoužívaly. 451

2

Jak vznikají tyto látky?Nejčastěji se vyrábí polymerizací. Při ní dochází ke

spojování mnoha jednoduchých molekul (monomeru)

za vzniku makromolekuly (polymeru). Aby molekuly

mohly polymerizovat musí obsahovat násobnou vazbu.

→

Polymery nevznikají pouze z nenasycených sloučenin, ale i reakcí látek, které mají vhodné funkční skupiny, např. – COOH, - NH2 , – OH.

n

3, 4

Vlastnosti plastůSkupinová práce:

1/ Porovnání hustoty polyethylenu, vody a ethanolu

Pracovní postup: Kousek polyethylenu vhoďte do kádinky

s vodou a kádinky s ethanolem. Pozorujte.

Úkol 1: Pomocí znamének nerovnosti (>, <, =) porovnejte

hustotu polyethylenu vody a ethanolu: ρvoda ρpolyethylen ρethanol

2/ Zahřívání a hoření pěnového polystyrenu

Pracovní postup:

Zahřívejte v kádince kousek pěnového polystyrenu až roztaje.

Jiný kousek v chemických kleštích vložte do plamene kahanu

a pozorujte.

Úkol 2: Jaká je teplota tání (vysoká, nízká) a jaké jsou vlastnosti

plamene při hoření pěnového polystyrenu?

Kontrola úkolu 1 a 2

1/ ρvoda > ρpolyethylen > ρethanol

2/ Teplota tání pěnového polystyrenu je

nízká. Hoří namodralým, čadivým

plamenem.

Další vlastnosti plastů

Vlastnost Plast Kov

Hustota

Pružnost

Elektrická vodivost

Tvrdost

Odolnost vůči vyšší teplotě

Odolnost vůči chemikáliím

Cena výrobků

Skupinová práce:3/ Porovnání odolnosti PVC a kovu vůči kyselinámPracovní postup: Do jedné zkumavky se zředěnou HCl vhoďte kousek PVC a do druhé granulku zinku. Pozorujte.Úkol 3: Porovnejte odolnost plastu a kovu vůči kyselinám:

Plasty mají řadu velmi dobrých vlastností, a proto nahrazují tradiční materiály jako kovy, dřevo a jiné přírodní materiály.

Úkol 4: Doplň tabulku:

Kontrola úkolu 3 a 4

Vlastnost Plast Kov

Hustota malá velká

Pružnost velká malá

Elektrická vodivost

žádná dobrá

Tvrdost měkký tvrdý

Odolnost vůči vyšší teplotě

malá velká

Odolnost vůči chemikáliím

velká menší

Cena výrobků nižší vyšší

3/PVC je vůči roztoku HCl odolný.Zinek reaguje s HCl za vzniku vodíku a chloridu zinečnatého.

4/

Plasty a životní prostředí

Používání plastů má i stinné stránky. Většina z nich je hořlavá a při jejich hoření se uvolňují škodlivé látky. Nepodléhají přirozenému rozkladu a odpad z plastů dlouhou dobu znečisťuje životní prostředí.

9

Polyethylen

Polyethylen se vyrábí polymerací ethylenu. Je odolný vůči

kyselinám i zásadám, použitelný do teploty kolem 80 0C

(nad tuto teplotu dochází k deformaci). Vyrábí se z něj

smrštitelné folie, roury, hadice, ozubená kola, ložiska,

textilní vlákna, nejrůznější hračky, sáčky (mikroten)

a elektrotechnická izolace. Je nejrozšířenějším plastem.

Obrázky 7 a 8 jsou recyklační symboly a slouží k jednoduššímu označování výrobků.

5 6 7 8

Polyvinylchlorid, PVC

Je druhý nejrozšířenější plast. Vyrábí se polymerací

vinylchloridu (chlorethenu). Pro široké použití má velmi

dobré vlastnosti a snadno se zpracovává (vytlačováním,

vstřikováním, vyfukováním aj.). Pro využití se mísí

s různými přísadami. PVC se vyrábí buď tvrzené (obr. 11),

anebo měkčené (obr. 12) s přídavky ftalátů, které mohou

být při uvolnění z plastu nebezpečné.

11 12 1310

PolystyrénPolystyren (PS) vzniká jako produkt polymerace styrenu. Je poměrně tvrdý, ale křehký plast, odolný vůči chemikáliím. Při stárnutí křehne a vytvářejí se v něm trhliny. Neodolává organickým rozpouštědlům. Je málo odolný vůči teplotě (do 70 0C). Vyrábí se z něho obaly nebo nádobí najedno použití. Ve stavitelství se používá pěnový polystyren zejména v deskách k zateplování budov. Drcený se může přidávat do betonů. Je vysoce hořlavý a značné

problémy způsobuje jeho odpad.

15

14

16

17 18

14 - Styrén (vinylbenzen)15 - Standartní polystyren16 - Pěnový polystyren17 - Zpěnovatelný polystyren18 - Recyklační symbol polystyrenu

Polypropylen

Model části molekuly polypropylenu

Recyklační symbol

Úkol 5: Podle obrázků 21, 23 a 24 napiš, k čemu se užívají polypropylenové vlákna.

Příklad použití pro obaly ↑

19 20

21

22

23

24

Kontrola úkolu 5

Výroba netkaných textilií, žíně na

kartáčnické výrobky, lana aj.

Polymethylmetakrylát, plexisklo

Dentakryl

Vlastnost PMMA Sklo

Možnost ohýbání

Hustota

Odolnost proti nárazům

Výrobní náklady

Odolnost vůči chemikáliím

Odolnost vůči poškrábání

Úkol 6: Napiš podle obrázků, k čemu se používá plexisklo:

Úkol 7: Porovnej vlastnosti plexiskla a skla:

25 26

27

28

Kontrola úkolu 6 a 7

Vlastnost PMMA Sklo

Možnost ohýbání výborná žádná

Hustota malá velká

Odolnost proti nárazům velká malá

Výrobní náklady nižší vyšší

Odolnost vůči chemikáliím malá velká

Odolnost vůči poškrábání malá velká

6/ Hodinová skla Kryty přístrojů Skla do automobilů Výroba dentakrylu, který se používá zubním lékařství

7/

Polyamidy, polyestery

Šaty z polyesterových vlákenVýrobky z nylonu

Syntetická vlákna se vyrábějí jako náhražka přírodních vláken. Lidé si tato vlákna oblíbili, protože jsou cenově dostupnější, mnohdy pevnější, nemačkavá. Často se kombinují s přírodními vlákny a potom jsou ještě účinnější. Jejich nevýhodou je, že nedostatečně propouštějí vlhkost a vzduch, čímž mohou způsobit alergie nebo plísně. Jsou hořlavá a produkují statickou elektřinu.

29

3130

33

32

ReaktoplastyVětšina plastů jsou

termoplasty, které se dají

za vyšší teploty zpracovat

a po ochlazení nemění své

vlastnosti. Reaktoplasty

není možné po ochlazení

opětovným zahříváním

tvarovat. Do této skupiny

patří nejstarší plastická

hmota bakelit, aminoplasty

a vulkanizovaný kaučuk.

Výrobky z bakelitu

Miska z aminoplastu

Bakelit byl poprvé připravil v roce 1907 L. H. Baekeland reakcí fenolu a formaldehydu.Úkol 8: Napiš jejich vzorce:

34 35

36

37

Kontrola úkolu 8

Fenol

Formaldehyd46

47

Syntetický kaučukSyntetický kaučuk se vyrábí polymeracíisoprenu. Vulkanizací kaučuku (přidáváním síry za tepla) se získá odolná pryž (guma). Tvrdost pryže závisí na množství síry. Ebonit (tvrdá pryž) obsahuje 30 – 40% síry a používá se jako náhražka ebenového dřeva (bowlingové koule).

Ebonit

38

39

41

40

42

43

44

Úkol 9: Zopakuj si: 1318 22a 718 22a 7

Ke každému recyklačnímu symbolu napiš název plastu:4130 17 11b

Ke každému výrobku na obrázku napiš název plastu:

Kontrola úkolu 9

a/

18 – polystyren

22 – polypropylen

7 – polyethylen

13 – polyvinylchlorid

b/

30 – polyamid

17 – polystyren

11 – polyvinylchlorid

41 – syntetický kaučuk, pryž

Seznam použitých obrázků:Obrázek 1: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic_objects.jpgObrázek 2: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Krawatte_Periodensystem_p1150511.jpgObrázek 3: Dostupný pod licencí public domain na www:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vinylchlorid.svgObrázek 4,10: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyvinylchlorid.svgObrázek 5: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethylene-repeat-2D-flat.pngObrázek 6: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PE_and_PP_objects.jpgObrázek 7: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-02.svgObrázek 8: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-04.svgObrázek 9: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Landfill_face.JPGObrázek 11: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Robinetterie-PVC.JPGObrázek 12: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geometric_linoleum_flooring.jpgObrázek 13: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-03.svgObrázek 14: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svgObrázek 15: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuvette_with_penny.jpgObrázek 16: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frigolit_2008.jpgObrázek 17: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styropian.jpgObrázek 18: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-06.svgObrázek 19: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atactic_polypropylene.svgObrázek 20: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mint_box_polypropylene_lid.JPGObrázek 21: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polypropeen_(Gripolene).jpgObrázek 22: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-05.svgObrázek 23: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Melissa_officinalis_g1.jpgObrázek 24: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toothbrush_x3_20050716_002.jpgObrázek 25: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FORTIS-Flieger-Chronograph.jpgObrázek 26: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Volt-Frequenzmesser.jpgObrázek 27: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fiat_Grande_Punto_rot.JPGObrázek 28: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zubni_protezy.jpgObrázek 29: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kitsch_at_Asakusa_Tokyo.JPGObrázek 30: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Turnhosen_wiki.jpgObrázek 31: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-_and_Nylonzipper.jpgObrázek 32: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sheet_bend.jpgObrázek 33: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Legs_in_black_stockings.jpgObrázek 34: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bakelittelefon_1947a.jpg

Obrázek 35: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ve301w.jpgObrázek 36: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pouva_Start_(c1951)_(1876589078).jpgObrázek 37: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Piatto_in_melammina.jpgObrázek 38: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pelikan_Radiergummi.jpgObrázek 39: Volné dílo na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Isoprene-Structure.pngObrázek 40: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rubber_mallet.jpgObrázek 41: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tennis_ball.svgObrázek 42, 45: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Studless_tire_2.jpgObrázek 43: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rubber_Frogs.JPGObrázek 44: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Swivel_caster.jpg Obrázek 46: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phenol2.svgObrázek 47: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MM-03.png

Mgr. Vaněk Vlastimil, autor