Muovien rakenne
Muovit ovat polymeeriryhmä, jotka rakentuvat suhteellisen yksinkertaisista alkioista, monomeereistä polymerointiprosessin avulla.
Polymeerimolekyylin perusrakenne on havainnollisesti esitettynä pitkä ketju, jossa sama yksikkörakenne toistuu. Tähän ”selkärankaan” muodostuvat haaroiksi kemialliset sivuryhmät.
Materiaalin fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten myös hintaa pystytään muokkaamaan sekoittamalla eri polymeerejä tai seostamalla niitä toisilla esimerkiksi täyteaineilla tai lujitemateriaaleilla.
Rakenteellinen järjestys, polymeerimolekyylien koko ja kemiallinen rakenne vaikuttavat materiaalin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Muovien suurimolekyylisestä olemuksesta johtuen, materiaalin ominaisuuksiin vaikuttavat sen prosessoinnissa kokema mekaaninen ja terminen historia.
Muovimateriaalien rakenteellinen jako
Muovimateriaalit jaetaan pääryhmiin kestomuovit ja kertamuovit. Kestomuovit jakautuvat seuraaviin ala-ryhmiin: amorfiset, osittain kiteiset ja nestekidemuovit. Jako tehdään polymeerien ketjurakenteen konformaation ja morfologian perusteella.
Kestomuovi - tyypillisiä ominaisuuksia
Kestomuoveissa on lineaarisia tai haaroittuneita molekyyliketjuja. Niiden molekyyleillä ei ole kemiallisia sidoksia.
Kestomuovituote voidaan pehmittää lämmöllä uudestaan työstettäväksi. Sillä on yleensä hyvät iskunkestävyysominaisuudet ja sitä on suhteellisen helppoja työstää. Kestomuovi soveltuu monimutkaisiin muotoiluihin.
Kertamuovi - tyypillisiä ominaisuuksia
Kertamuoveissa on ristisilloittunut verkkorakenne ja kemiallisia sidoksia molekyylien välillä kemiallisen reaktion jälkeen. Näitä muoveja ei voi uudelleen pehmittää työstettäväksi ilman rakenteen hajoamista.
Kertamuovituote omaa yleensä hyvät mekaaniset ominaisuudet ja se säilyttää muotonsa. Lämmänkesto ja kosteudenkesto ovat myös hyviä.
Tunnettuja kertamuoveja ovat esimerkiksi epoksi, melamiini, polyesteri ja polyuretaani.
Kestomuovien ryhmittely
Useimmat tekniset muoviosat ja muovituotteet on valmistettu kestomuoveista ruiskuvalua käyttäen. Lähes jokainen kodin elektroniikkaan tai keittiövälineisiin kuuluva muoviesine on kestomuovista valmistettu ruiskupuristustuote.
Amorfiset muovit
- läpinäkyviä
- hyvä jäykkyys ja virumisen kesto kuormituksessa
- pieni muottikutistuma
- hyvä muotopysyvyys
- heikko kemikaalien ja liuottimien kesto
- dynaamista kuormitusta tulisi välttää
- kitkaa ja muuta hankausta tulisi välttää
- käyttölämpötila lasisiirtymäpisteen (Tg) alapuolella
Tunnettuja amorfisia muoveja ovat esimerkiksi PS, SAN ja PC.
Osittain kiteiset muovit
- läpinäkymättömiä
- suuri muottikutistuma
- hyvä liuottimien ja kemikaalien kesto
- kestävät dynaamista kuormitusta paremmin kuin amorfiset muovit
- hyvä hankauksen kesto
- pienempi taipumus jännityssäröilyyn kuin amorfisilla muoveilla
- viruminen todennäköisempää
- käyttölämpötila pääosin sulamispisteen (Tm) ja lasisiirtymäpisteen (Tg) välillä
Tunnettuja kiteisiä muoveja ovat esimerkiksi PP, PE, PA ja POM.
Polymeeriseokset
Polymeeriseokset ovat kahden tai useamman valmiin polymeerin seoksia. Seokset voivat olla joko homogeenisia (alloy, yksi lasittumislämpötila) tai heterogeenisia ( blend, kaksi lasittumislämpötilaa ). Yksi ensimmäisistä ja hyvin kaupallisesti menestyneistä tällaisista materiaaleista on ABS, jonka ominaisuuksissa yhdistyvät kemiallinen kestävyys, jäykkyys ja iskusitkeys.
Termoplastiset elastomeerit (TPE)
Termoplastisten elastomeerien käyttö on voimistunut viime vuosina. Ne ovat kumimaisia aineita saatavina eri kovuuksilla ja ominaisuuksilla. Ne käyttäytyvät kuitenkin kumeista poiketen kuten kestomuovit eli ovat kierrätettäviä. Niitä käytetään paljon myös kaksikomponenttisovelluksissa, joissa usein yhdistetään kovan muovin ja pehmeän elastomeerin ominaisuudet.
Karhumuovi Oy:llä on vuosikymmenten kokemus eri kestomuoveista ja niiden soveltamisesta tuotteisiin. Omaamme käytännön tuomaa hiljaista tietoa, josta asiakkaamme hyötyvät.
|
