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. 1 45 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. 3, 4 n → Polymery nevznikají pouze z nenasycených sloučenin, ale i reakcí látek, které mají vhodné funkční skupiny, např. – COOH, - NH2 , – OH.

Vlastnosti plastů Skupinová 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 Skupinová práce: 3/ Porovnání odolnosti PVC a kovu vůči kyselinám Pracovní 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: Vlastnost Plast Kov Hustota Pružnost Elektrická vodivost Tvrdost Odolnost vůči vyšší teplotě Odolnost vůči chemikáliím Cena výrobků

Kontrola úkolu 3 a 4 3/ PVC je vůči roztoku HCl odolný. Zinek reaguje s HCl za vzniku vodíku a chloridu zinečnatého. 4/ Vlastnost Plast Kov Hustota malá velká Pružnost Elektrická vodivost žádná dobrá Tvrdost měkký tvrdý Odolnost vůči vyšší teplotě Odolnost vůči chemikáliím menší Cena výrobků nižší vyšší

Plasty a životní prostředí 9 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.

Polyethylen Polyethylen se vyrábí polymerací ethylenu. Je odolný vůči 5 6 7 8 Obrázky 7 a 8 jsou recyklační symboly a slouží k jednoduššímu označování výrobků. 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.

Polyvinylchlorid, PVC 10 11 12 13 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.

Polystyrén Polystyren (PS) vzniká jako produkt polymerace styrenu. Je 15 14 16 17 18 Polystyren (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. 14 - Styrén (vinylbenzen) 15 - Standartní polystyren 16 - Pěnový polystyren 17 - Zpěnovatelný polystyren 18 - 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 25 26 Úkol 7: Porovnej vlastnosti plexiskla a skla: Vlastnost PMMA Sklo Možnost ohýbání Hustota Odolnost proti nárazům Výrobní náklady Odolnost vůči chemikáliím Odolnost vůči poškrábání Dentakryl 28 27 Úkol 6: Napiš podle obrázků, k čemu se používá plexisklo:

Kontrola úkolu 6 a 7 6/ Hodinová skla Kryty přístrojů Skla do automobilů Výroba dentakrylu, který se používá zubním lékařství 7/ Vlastnost PMMA Sklo Možnost ohýbání výborná žádná Hustota malá velká Odolnost proti nárazům Výrobní náklady nižší vyšší Odolnost vůči chemikáliím Odolnost vůči poškrábání

Šaty z polyesterových vláken Polyamidy, polyestery 30 31 32 29 Výrobky z nylonu Šaty z polyesterových vláken 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. 33

Reaktoplasty Většina 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. 34 35 Výrobky z bakelitu 36 37 Miska z aminoplastu Bakelit byl poprvé připravil v roce 1907 L. H. Baekeland reakcí fenolu a formaldehydu. Úkol 8: Napiš jejich vzorce:

Kontrola úkolu 8 Fenol Formaldehyd 46 47

Syntetický kaučuk Syntetický kaučuk se vyrábí polymerací isoprenu. 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). 38 39 41 42 Ebonit 43 40 44

Úkol 9: Zopakuj si: 18 22 a 7 a 18 22 7 13 Ke každému recyklačnímu symbolu napiš název plastu: b 41 30 17 11 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.jpg Obrázek 2: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Krawatte_Periodensystem_p1150511.jpg Obrázek 3: Dostupný pod licencí public domain na www:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vinylchlorid.svg Obrázek 4,10: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyvinylchlorid.svg Obrázek 5: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polyethylene-repeat-2D-flat.png Obrázek 6: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PE_and_PP_objects.jpg Obrázek 7: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-02.svg Obrázek 8: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-04.svg Obrázek 9: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Landfill_face.JPG Obrázek 11: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Robinetterie-PVC.JPG Obrázek 12: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geometric_linoleum_flooring.jpg Obrázek 13: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-03.svg Obrázek 14: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styren.svg Obrázek 15: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuvette_with_penny.jpg Obrázek 16: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frigolit_2008.jpg Obrázek 17: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Styropian.jpg Obrázek 18: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-06.svg Obrázek 19: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atactic_polypropylene.svg Obrázek 20: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mint_box_polypropylene_lid.JPG Obrázek 21: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polypropeen_(Gripolene).jpg Obrázek 22: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-recyc-05.svg Obrázek 23: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Melissa_officinalis_g1.jpg Obrázek 24: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toothbrush_x3_20050716_002.jpg Obrázek 25: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FORTIS-Flieger-Chronograph.jpg Obrázek 26: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Volt-Frequenzmesser.jpg Obrázek 27: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fiat_Grande_Punto_rot.JPG Obrázek 28: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zubni_protezy.jpg Obrázek 29: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kitsch_at_Asakusa_Tokyo.JPG Obrázek 30: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Turnhosen_wiki.jpg Obrázek 31: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plastic-_and_Nylonzipper.jpg Obrázek 32: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sheet_bend.jpg Obrázek 33: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Legs_in_black_stockings.jpg Obrázek 34: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bakelittelefon_1947a.jpg

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