Výukové materiály ZŠ Kaplice, Školní 226

Člověk a svět práce - 9. ročník - Práce s technickými materiály

Dřevo Kovy Plasty Práce s nástroji Technické zobrazování Výrobky Zdroje informací

Plasty

Obecné informace

Historie výroby plastů

  • první plast (dříve "umělá hmota") byl vyroben roku 1862
    • do té doby se používaly ke zhotovování nejrůznějších předmětů přírodní materiály jako dřevo, sklo, keramika, slonovina nebo jantar
    • plasty tyto drahé materiály v mnoha případech plně nahradily
  • plasty jsou většinou polymery
    • tento název je odvozen od řeckého slova poly čili mnoho a slova mer, což znamená část
    • mer je tvořen skupinou atomů, která se v makromolekule neboli velké molekule pravidelně opakuje
    • makromolekuly obsahují několik set až tisíc atomů.
    • dříve se vyráběly hlavně plasty napodobující přírodní materiály
    • dnes se vyrábí plasty často zcela nových vlastností

Použití plastů

  • potravinářství - láhve, uzávěry láhví, sáčky, obalové matriály
  • stavebnictví - tmely, trubky, okapy, poplastikované plechy
  • textilní průmysl - impregnace textilií, netkané textilie, silonové punčocháče
  • automobilový průmysl - součástky, hadičky z měkčího PVC, pneumatiky
  • strojírenství - ochranné hmoty, součástky
  • spotřební průmysl - hračky, dárkové zboží, kuchyňské potřeby, elektronika

Výhody používání plastů

  • jsou pevné
  • jsou dobře tvarovatelné za tepla i opracovatelné obráběním
  • mají malou hustotu, jsou dobrými izolátory elektrického proudu a tepla
  • jsou na vzduchu stálé a některé jsou odolné proti účinkům žíravin a jiných chemikálií
  • na rozdíl od přírodních materiálů jsou snadno tvarovatelné

Nevýhody používání plastů

  • mimořádná stálost vůči vnějším vlivům - zůstávají dlouhou dobu na skládkách
    • plasty se nerozkládají, takže vydrží na skládce dlouhou dobu
    • znečišťují půdu pod sebou tím, že vypouštějí různé jedovaté látky
  • spalování plastů je nebezpečné, protože zamořuje ovzduší a ničí ozonovou vrstvu
  • jedna láhev z polyetylentereftalátu zatěžuje prostředí oproti skleněné až šestinásobně
  • na rozdíl od přírodních materiálů jsou snadno tvarovatelné

Bližší specifikace plastů

Bakelit

  • nejstarší plastická hmota, kterou objevil Belgičan Leo Baekeland
  • vlastnosti
    • tmavá, poměrně křehká hmota
    • odolná proti teplu
    • výborný izolant elektrického proudu
  • použití
    • především dříve, dnes je nahrazován jinými materiály
    • desky, kliky ke dvěřím a oknům
    • elektroinstalační součástky


Polyetylen

  • termoplastická hmota voskovitého charakteru, molekulární strukturou podobná parafínu
  • vlastnosti
    • odolává vodě, vodným i koncentrovaným roztokům neoxidujících kyselin, louhů a solí
    • neodolává koncentrované kyselině sírové, dusičné, chromsírové, fosforečné a volným halogenům
    • působením povětrnostních vlivům poměrně rychle křehne a tvrdne a zhoršují se jeho mechanické vlastnosti
    • v tenké vrstvě průhledný, v silnější pouze průsvitný
    • mechanicky odolný a houževnatý
  • použití
    • výroba fólií
    • hračky, obaly, lahvičky, kelímky


Mirelon

  • pěnový polyetylen
  • vlastnosti
    • vynikající ohebnost, nízká tepelná vodivost
    • mimořádně chemicky odolný
    • zdravotně a ekologicky nezávadný
    • schopnost pohlcovat nárazy
    • tepelně odolný 65 - + 95° C (trvalé působení), 75 - + 105° C (krátkodobé působení teplot)
    • spojování leplem nebo lepením
  • použití
    • izolační vrstva pod plovoucí podlahy
    • obalový materiál pro křehké předměty


Polypropylen

  • termoplastická hmota voskovitého charakteru
  • vlastnosti
    • vůči chemikáliím je odolnější než polyetylen
    • velmi dobré elektrické vlastnosti, nemění se ani vlivem vlhka
    • při teplotě + 80° C se rozpouští v aromatických a chlorovaných uhlovodících
    • lze jej zahřívat bez ztráty vlastností do 100°C
  • použití
    • jako obklad stěn, které přichází do styku s různými chemikáliemi
    • z desek je možno vakuovým tvarováním vyrábět díly různých tvarů – kryty, podložky, vložky


Plexisklo

  • průhledná, pevná, čirá nebo barevná hmota
  • vlastnosti
    • odoláváminerálním a rostlinným olejům i zředěným roztokům kyselin a vodným roztokům organických solí
    • výborně odolává ultrafialovým paprskům a dobře vede světlo
    • má výborné elektroizolační vlastnosti
    • vydrží namáhání i při nízkých teplotách
    • tepelně a dlouhodobě je plexisklo stálé do 70°C
    • částečný rozklad nastává při teplotách 160°C
    • ohřáté na teplotu 130°C je tvárné pro další zpracování lisováním a vakuovým tvarováním
    • dá velmi dobře opracovávat soustružením
  • použití
    • při výrobě oken, ochranných štítů motocyklů, přístrojových desek
    • při výrobě čoček
    • barevné se používá v reklamní technice, scénografii, výstavnictví a rovněž při výrobě drobných reklamních předmětů


Polyvinylchlorid - PVC

  • nejvíce vyráběný plast na světě
  • vlastnosti
    • pevný a stabilní materiál s vynikajícími chemickými a elektrickými vlastnostmi
    • odolává převážně kyselinám a zásadám
    • neodolává acetonu, anilínu, benzenu, esterům, ketonům, chlorovaným uhlovodíkům, kresolu, sirouhlíku a změkčovadlům
    • má výborné elektroizolační vlastnosti
    • použitelný je jen v rozmezí teplot 5 - 40°C, nárazově až 60°C
    • zpracovává se sekáním, řezáním, soustružením, frézováním, vrtáním, hoblováním, pilováním, broušením a leštěním
    • spojuje se svařováním teplým vzduchem a lepením
  • použití
    • výroba podlahových krytin
    • hračky
    • izolace kabelů


Silon (nylon)

  • silon byl objeven roku 1928
  • vzniká v roztoku dvou kapalin, kyseliny a diaminu
  • při styku těchto kapalin dochází k vytvoření vlákna, které je možno z roztoku vytahovat a namotávat na připravené cívky
  • vlastnosti
    • optimální kombinace mechanické pevnosti, tuhosti, tlumící schopnosti a odolnosti proti opotřebení
    • vlákno nylonu je pevnější než všechna přírodní vlákna
    • dámské nylonové punčochy byly uvedeny na trh roku 1940 a rychle se rozšířily po celém světě
    • vysoká mechanická pevnost, tvrdost a tuhost a houževnatost
    • vysoká mez únavy
    • vysoká mechanická tlumící schopnost
    • dobré kluzné vlastnosti
    • vynikající odolnost proti opotřebení
  • použití
    • kluzná ložiska
    • vlákna a rybářské vlasce
    • textilní průmysl


Teflon

  • významný plast ze skupiny fluorových polymerů
  • krystalický polymer bílé barvy, parafinického vzhledu
  • vyznačuje se vysokou molekulovou hmotností
  • obsahuje pouze atomy uhlíku a fluoru s vysokou pevností vazby
  • vlastnosti
    • vynikající chemická odolnost
    • výborná odolnost proti vysokým teplotám
    • výborné dielektrické vlastnosti
    • nízká nasákavost a odolnost proti rozpouštědlům
    • výborná odolnost proti vysokým teplotám
    • fyziologická nezávadnost v rozsahu pracovních teplot
    • nepatrná adheze a výborné těsnící účinky
    • patří mezi nejméně hořlavé plasty, je stabilní v rozmezí teplot od -170°C do +250°C
    • při zahřívání na vzduchu bez plamene nezačne hořet do teploty 575° C
  • použití
    • úprava vnitřku nádobí

Polyuretan

  • vyznačuje se pružností, velké pevností v natržení a vysokou oděruvzdorností
  • vyrábí se v různých stupních tvrdosti
  • vlastnosti
    • odolává benzínu, minerálním olejům, ropným produktům a ozonu
    • v plameni hoří, po oddálení má samozhášecí schopnost
  • použití
    • ve stavebnictví, strojírenství, nábytkářském průmyslu
    • obalová technika


Polystyren

  • čistá, tvrdá a lesklá hmota
  • provedení i v lehčené formě, jako velmi lehká bílá hmota
  • vlastnosti
    • odolný vodě, kyselinám, louhům, rostlinným olejům, etylalkoholu a metylalkoholu
    • neodolávají kyselině dusičné, éteru, ketonům, benzínu, terpentýnu
    • svými tepelnými vlastnostmi patří k méně odolným plastům, měkne v rozmezí 80 - 100 °C
    • dobrá mechanická i tepelná zpracovatelnost, při nárazu praská
    • vakuové tvarování, stříhání, řezání, soustružení, pilování, frézování, hoblování, lepení, barvení
  • použití
    • podklad pro nalepení plakátů nebo zvětšenin fotografií
    • v oblasti reklamy pro výrobu informačních systémů, displejů, písmen
    • lehčený polystyren má velké využití jako termoizolant a v obalové technice


Kartit

  • desky jsou vyrobené z celulózového papíru jako výztuže a fenolformaldehydové živice jako pojiva
  • vlastnosti
    • vysoká elektrická a mechanická pevnost
  • použití
    • izolační díly elektrických rozvaděčů

Textit

  • desky jsou vyrobené z bavlněné tkaniny jako výztuže a krezolformaldehydové živice jako pojiva
  • vlastnosti
    • dobrá odolnost proti slabým kyselinám i při vyšší teplotě
    • dobré mechanické a kluzné vlastnosti, tlumí nárazy
  • použití
    • konstrukční materiál při stavbě strojů a zařízení
    • výroba kluzných ložisek, větších ozubených kol, kladek, kluzných částí strojů a zařízení, tlumících částí

Celuloid

  • je považován za první termoplast - připraven byl poprvé roku 1856
  • laciná náhrada slonoviny, želvoviny, ebenového dřeva a perleti
  • celuloid se označuje skupina termoplastů připravených reakcí nitrocelulózy s kafrem
  • vlastnosti
    • vysoce hořlavá hmota, časem křehne
    • zvětrávání celuloidu je velký problém při archivaci starých fotografických filmů
  • použití
    • široké využití v 19. století a v první polovině 20. století
    • kulečníkové koule, střenky nožů, hřebeny, rámečky brýlí, rukojeti nožů, psací pera, pravítka, míčky na stolní tenis atd.
    • základ pro fotografický průmysl - filmové pásy
    • nástup digitální fotografie celuloid vytlačil