polymeren en composieten.

polymeren polymeren zijn organische structuren die uit lange moleculen bestaan. de chemische samenstelling bestaat met name uit koolstof en waterstof en andere niet-metallische elementen. polymeren hebben een lage dichtheid en zijn zeer flexibel. naast plastics en andere kunststoffen vallen ook natuurlijke stoffen als natuurrubber onder de polymeren. voorbeelden van polymeren zijn bakeliet, polyetheen, nylon en teflon. zie ook polymeer composieten een composiet is een materiaal dat is opgebouwd uit verschillende componenten. vaak worden hiermee vezelversterkte kunststoffen bedoeld. de vezels zorgen voor de krachtsdoorleiding en de matrix (vaak kunststoffen) houden de vezels samen en zorgen voor het overbrengen van schuifspanningen. bekendste vezels zijn glas, aramide (kevlar) en koolstofvezel (carbon). voorbeelden van composieten zijn glasvezel, glare en spaanplaat, maar ook beton wordt tot de composieten gerekend. acrylonitril butadieen styreen (abs)

eigenschappen abs is een vormvast materiaal en heeft weinig neiging tot kruip. de maximale gebruikstemperatuur ligt tussen de 85c en de 100c, afhankelijk van de modificatie. minimale gebruikstemperatuur is vanaf -35c. soortelijke massa: 1,06 g/cm3 treksterkte: 39 mpa

buigsterkte: rek bij breuk: elasticiteitsmodulus: kerfslagwaarde: gebruik autobumpers; -blokjes; golf-clubs; apparaatbehuizingen; pijpen; intellicams; guns. goedkopere motorhelmen

67 mpa 30% 2000 mpa 2 kj/m2

aramide

vezels gesponnen uit para-aramide hebben een bijzonder grote treksterkte, laag gewicht, kleine rek en zijn bestand tegen relatief hoge temperaturen. gebruik en eigenschappen aramidevezels worden onder andere gebruikt in kogel- en scherfwerende vesten, sleep- en hijskabels, zeilen voor competitieboten, kano's en kajaks, brandwerende kleding, remvoeringen en sterke en lichte composieten. het wordt ook gebruikt voor spullen voor extreme sporten, beschermende kleding voor dierenverzorgers,composiet voor vliegtuigen, lekvrije fietsbanden, bootzeilen, ter vervanging van asbest, soms in luidsprekers en recent ook in de bladen van modelhelikopters. meta-aramide wordt vooral gebruikt als hittebestendig textiel in brandwerende kleding. wanneer de polymeer gesponnen wordt, dan resulteert dat in een para-aramide met een enorme kracht die hitte- en snijbestendig is. para-aramide draden corroderen niet en hun kracht wordt niet verzwakt door onderdompeling in water. de kracht om kogels te

stoppen neemt echter wel af als de aramide nat is, tenzij deze speciaal waterbestendig gemaakt is. beschermde kleding (hitte bestendig/ kogelwerend vest): vlam-dovende kleding en helmen composiet: composiet (materiaal) vervanging hete lucht filtratie doek woofers materiaal autoindustrie: remblokken , nieuw met sulfron (zwavel gemodificeerd twaron) mechanical rubber goods versterking lineaire trekkrachten glasvezel kabels (ofc) (offshore toepassing) acrylvezel

acryl is een synthetische vezel, die wordt verkregen uit polymerisatie van acrylonitril. polyacryl vormt lange lineaire moleculen, die zeer geschikt zijn voor gebruik als (textiel)vezel. zuiver polyacrylonitril is niet geschikt voor het maken van kleding

omdat deze kunststof zeer brandgevaarlijk is en slecht hecht aan kleurstoffen. door toevoeging van kleine hoeveelheden van vinylchloride aan het polymeer wordt de brandbestendigheid verhoogd. door toevoeging van styreen wordt de hechting van kleurstoffen verbeterd. vezels van zuiver polyacryl kunnen door middel van pyrolyse omgezet worden in koolstofvezels. bakeliet

bakeliet (pf) is een kunststof die vooral rond het midden van de 20e eeuw veel gebruikt werd. het is een mengsels van fenol en formaldehyde. het resultaat was uiteindelijk de kunststof bakeliet (omstreeks 1908). bakeliet is een synthetisch kunstharsproduct en laat zich gemakkelijk in allerlei vormen persen, heeft een grote mechanische stevigheid met daarnaast een hoog vermogen tot elektrische isolatie. vanwege deze laatste eigenschap werd het toegepast in de elektrotechniek. later werd die functie overgenomen door nieuwe kunststoffen. technische gegevens thermoharder 1,28 g/cm zeer goede isolator: lage elektrische geleidbaarheid hoge overslagspanning (in de orde van 20kv/mm) bestand tegen temperaturen tot 300 graden celsius

toepassingen tussenlaag in geleiders (als elektrische isolatie bijvoorbeeld bij

de stroomleidingen boven de treinsporen); hittebestendige handvatten (bijv. bij pannen)

carbon (kunststof)

carbon is de gangbare benaming voor een composietmateriaal dat bestaat uit koolstofvezels en kunsthars. het onderscheidt zich door grote sterkte en stijfheid en laag gewicht. de naam carbon komt van het engelse woord voor koolstof. carbon heeft vele toepassingen. aanvankelijk in de lucht- en ruimtevaart, maar er bestaan nu ook toepassingen in bijvoorbeeld lichtgewicht polsstokken, wandelstokken, surfmasten, fietsen (bijvoorbeeld de wielen), helmen en duikflessen. celluloid

celluloid is de naam van een groep chemische verbindingen op basis van nitrocellulose en kamfer plus kleurstoffen en hulpstoffen. in het algemeen wordt celuloid gezien als de eerste thermoplast. celluloid

kan makkelijk gegoten en bewerkt worden en er zijn aanwijzingen dat van oorsprong celluloid werd gebruikt als vervanger voor ivoor. celluloid is zeer brandbaar en de verbindingen zijn niet stabiel, en daarom wordt het nog maar weinig gebruikt. een uitzondering zijn tafeltennisballetjes die nog steeds van celluloid zijn gemaakt. er zijn op nitrocellulose gebaseeerde plastics van iets eerdere datum dan celluloid: collodion is uitgevonden in 1848 en werd gebruikt om wonden af te dekken en als emulsie voor fotografische platen. als het wordt gedroogd ontstaat een celluloid-achtige film. celluloid is eind 19e en in de eerste helft van de twintigste eeuw voor vele doeleinden gebruikt: vulpennen, mesheften, speelgoed, etc. de nadelen, brandbaarheid en spontane decompositie, maakten dat het werd vervangen door plastics op basis van cellulose acetaat en polyethyleen vanaf het midden van de twintigste eeuw. in de eenentwintigste eeuw worden er weer vulpennen gemaakt van celluloid, door onder andere de fabrikanten stipula, conway stewart en visconti (uit florence). het gebruik van celluloid als basis voor de eerste films heeft grote problemen gegeven bij het conserveren van deze films.

elastomeer

elastomeren zijn polymeren met rubberachtige eigenschappen. het woord elastomeer komt van de woorden elastisch en mer (dat iets betekent als 'deel', zoals in bijvoorbeeld polymeer of monomeer) een elastisch materiaal neemt weer zijn oorspronkelijke vorm aan na verwijdering van een externe belasting. voorbeelden van elastomeren zijn: natuurrubber (nr) -rubber (ir) (sbr) (iir) (polychloropreen) (pur) (eco) repulan

een aantal eigenschappen van repulan : slijtvast elastisch variatie in hardheden van 0 tot 97 shore a schokdempend producten met signaalkleuren goede hechting op staal hoge scheursterkte hydrolysebestendig bestand tegen diverse oliesoorten verschillende wanddikten in n product mogelijk plastic plastic is een groepsnaam afkomstig uit het engels, in het nederlands heet het ook wel plastiek. het woord wordt ook in de nederlandse taal veel en in ruime zin gebruikt als alternatief voor "kunststoffen". een plastic is oorspronkelijk alleen een kunststof waarvan door plastische vormgeving - verhitting in een vorm onder druk - een voorwerp kan worden gemaakt. men spreekt dan van een thermoplast. lang niet alle kunststoffen vallen daaronder. daarom spreekt men in de kunststofindustrie liever van kunststoffen of van polymeren. een goed voorbeeld van een kunststof die na vorming niet meer plastisch te vervormen valt is polyurethaanschuim, dat veel wordt toegepast in meubels, kussens en dergelijke, maar in zijn harde vorm ook in koelkasten. het witte materiaal waaruit allerlei flessen kunnen worden gemaakt (polyetheen) daarentegen is wel weer smeltbaar en kan dus in principe

opnieuw verwerkt worden zonder chemische afbraak. ook vuilniszakken worden van thermoplastisch materiaal vervaardigd door middel van een blaasproces. natuurlijke polymeren cellulose

kunstmatige plastics polyvinylchloride (pvc) (pe) (pp) (ps) (polyamide, pa) (pet) (pmma, plexiglas, limacryl of perspex) (petg)

polymethylmethacrylaat polymethylmethacrylaat (pmma) is een polymeer van methylmethacrylaat. deze transparante thermoplast is beter bekend onder de naam plexiglas. toepassing polymethylmethacrylaat laat ongeveer 90% van het licht door en wordt daarom vaak gebruikt ter vervanging van glas, ten opzichte waarvan het een aantal voordelen biedt: het is lichter; het versplintert niet; het is eenvoudig in allerlei vormen te produceren; het laat meer licht door dan gewoon glas. er zijn ook nadelen: het is minder hard dan glas en daardoor gevoeliger voor beschadiging (krassen); zonder de nodige additieven laat het ultraviolet licht door (kan afhankelijk van de toepassing ook een voordeel zijn);

het is minder hittebestendig dan glas. het is zeer brandbaar. ramen, die vaak wat klappen te verwerken krijgen, zoals in ijshockeystadions, worden vaak van polymethylmethacrylaat gemaakt. net door deze eigenschap kwamen de passagiers bij de kabeltreinramp in kaprun vast te zitten in de afgesloten wagons. een andere toepassing is bijvoorbeeld in aquaria. het wordt soms ook gebruikt in dvd's, maar het duurdere polycarbonaat is daar geschikter voor. de polymethylmethacrylaten worden ook gebruikt in de tandheelkunde bij de vervaardiging van een losse prothese en bij de eerste generatie van composietvullingen. rubber rubber is een polymeer dat voorkomt als een emulsie in het sap van een aantal plantensoorten (dit sap is bekend als latex), zoals braziliaanse rubberboom, indische rubberboom (ficus elastica), euphorbia's (manihot glaziovii), paardenbloem o.a. taraxacum koksaghyz, parthenium argentatum, funtumia elastica, landolphia spp. en cryptostegia spp.. de naam komt van het engelstalige werkwoord voor wrijven (to rub). natuurlijk rubber wordt doorgaans geproduceerd uit latex, gewonnen uit de braziliaanse rubberboom. ongeveer 33% van dit sap bestaat uit rubber. de latex wordt vervolgens gefiltreerd en verdund met water. het resultaat hiervan wordt met zuur behandeld om de rubberdeeltjes te doen stollen. het resultaat hiervan, ook rubber genoemd, wordt tot dunne plakken gerold en gedroogd. voor het synthetisch produceren van rubber is polymerisatie vereist, een proces dat ook gebruikt wordt in de productie van plastics. voorbeelden van synthetische rubbers zijn chloropreen rubbers, butadien rubbers en butyl rubbers. in 1770 ontdekte de chemicus joseph priestley per ongeluk dat rubber potloodstrepen kon verwijderen. rubber werd vanaf dat moment vooral in kleine stukjes verkocht als vlakgom en het materiaal werd rubber genoemd, naar het engelstalige werkwoord voor wrijven (to rub). geschiedenis rubber wordt al heel lang verzameld en gebruikt in het natuurlijk verspreidingsgebied van rubber bevattende planten, zoals de braziliaanse rubberboom. de meso-amerikaanse beschavingen wonnen de rubber meestal van de castilla elastica. zij gebruikten rubberen ballen voor een balspel. ook zijn pre-columbiaanse rubberen ballen gevonden. deze vondsten dateren van 1600 v.chr. volgens bernal daz

del castillo waren de spaanse veroveraars zo verbaasd over de stuiterende rubberen ballen dat zij dachten dat deze waren behekst. de maya's maakten een tijdelijke rubberen schoen door hun voeten in een latexmengsel te dopen. rubber werd daarnaast gebruikt voor constructie-doeleinden, zoals bindmateriaal om stenen en metalen werktuigen aan houten handvatten vast te maken. omdat het vulkaniseren nog niet was ontdekt gebruikten de oude meso-amerikanen organische middelen, waarbij ruwe latex werd gemengd met sap van andere planten, zoals die van ipomoea alba. dit gaf vergelijkbare resultaten. in brazili werd rubber gebruikt voor het waterdicht maken van kleding. het verhaal gaat dat toen de eerste europeanen uit brazili met deze kleding terugkeerden in portugal ze berecht werden op verdenking van tovenarij. de eerste rubber banden werden in 1791 gemaakt. in 1820 begon thomas hancock in engeland producten van rubber te maken. in 1828 breidde hij uit naar frankrijk, en in 1832 naar de verenigde staten. in 1839 werd het vulkaniseren uitgevonden door charles goodyear en/of hancock. hierna nam de vraag naar rubber sterk toe. in 1910 slaagde de russische chemicus sergei vasiljevich lebedev erin om synthetisch rubber te maken gebaseerd op poly-butadieen. zijn boek, research in polymerisation of by-ethylene hydrocarbons (1913), werd de bijbel voor de studie van synthetisch rubber. gebruik rubber wordt onder meer gebruikt voor: autobanden, condooms, rubberen balletjes, rubberen kogels, sommige handvatten, gummen, de zolen van schoenen, laarzen en fietszadels glare glare (oftewel glass reinforced aluminum) is een amalgamaat uitgevonden door de delftse hoogleraar prof.ir. boud vogelesang. het wordt onder meer door stork fokker gebruikt in vliegtuigrompen van airbus toestellen. opbouw glare is als materiaal geconstrueerd uit laagjes aluminium met een dikte van 0,3 en/of 0,4 millimeter. deze laagjes worden ontvet, gebeitst, geanodiseerd, van primer voorzien en dan aan elkaar gelijmd met glasvezels die gempregneerd zijn met lijm (zogenaamde prepregs ofwel pre impregnated vezels). het resulterende materiaal heeft een iets lagere dichtheid dan

aluminium en is ongeveer anderhalf maal zo sterk als staal. ontwikkeling glare is qua constructie afgeleid van arall, een ouder materiaal waarin lagen aluminium aan elkaar werden gelijmd met behulp van gempregneerde aramidevezels. vogelesang ontwikkelde daaruit glare door de voorgespannen aramide te vervangen door niet-gespannen glas. eigenschappen glare bezit een groot aantal aantrekkelijke eigenschappen. de belangrijkste hiervan is echter de weerstand van het materiaal tegen vermoeiing. deze eigenschap is gebaseerd op de toepassing van glasvezellagen in het materiaal, die op trek staan. ontstaat er een vermoeiingsscheurtje, dan zorgen de glasvezellagen ervoor dat het scheurtje niet verder uitscheurt. belangrijk daarnaast is dat deze inkapseling in meerdere richtingen tegelijk werkt. hierdoor kan glare weerstand bieden aan vermoeiing in meerdere richtingen, wat het uitermate geschikt maakt voor gebruik in vliegtuigrompen: de romp van een vliegtuig ondergaat tijdens de vlucht krachten in twee richtingen die loodrecht op elkaar staan. verdere ontwikkeling anno augustus 2003 hoopte stork varianten van glare te ontwikkelen, toegespitst op verschillende toepassingen binnen vliegtuigen (te denken valt aan een glare met goede weerstand tegen schuifspanningen en impactweerstand). hiermee hoopt stork uiteindelijk glare voor het gehele vliegtuig te kunnen leveren. het eerste vliegtuig waar glare op grote schaal is toegepast, is de airbus a380, het grootste passagiersvliegtuig ter wereld. spaanplaat