Tworzywa sztuczne

TWORZYWA SZTUCZNE

Materiały, których głównymi (niekiedy jedynymi) składnikami są polimery; mogą zawierać też pigmenty, plastyfikatory, wypełniacze, antypireny i in.; dzieli się je wg głównego składnika (m.in. poliamidy, poliestry) oraz ogólnie na tworzywa termoplastyczne, termo- i chemoutwardzalne; tworzywa sztuczne są na ogół lekkie, mają właściwości dielektryków, słabą przewodność cieplną, są nieodporne na podwyższoną temperaturę (większość powyżej 100C, niektóre 250C); najczęściej formuje się je przez wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie, odlewanie; stosowane m.in. na części maszyn i przyrządów, osłony kabli, artykuły gospodarstwa domowego, opakowania; dawniej stosowano nazwy - masy plastyczne, plastyki.

POLIMERY

Naturalne lub syntetyczne, organiczne lub nieorganiczne związki wielkocząsteczkowe zbudowane z powtarzających się ugrupowań atomów (z merów); otrzymywane przez polimeryzację; polimery o niewielkiej masie cząsteczkowej to oligomery (trimery, tetramery itd.); najważniejsze są polimery o dużej masie cząsteczkowej (umownie - o liczbie merów przekraczającej 100); stosowane jako tworzywa sztuczne, włókna chemiczne, składniki kompozytów.

POLIMERYZACJA

Reakcja chemiczna, w wyniku której z monomerów (związków o małej masie cząsteczkowej) powstają polimery; rozróżnia się polimeryzację addycyjną (poliaddycję), zachodzącą bez wydzielania produktów ubocznych, i polimeryzację polikondensacyjną (polikondensację) - z wydzielaniem związków małocząsteczkowych; polimeryzacja jednego rodzaju monomerów to homopolimeryzacja, różnych (zw. wtedy komonomerami) - kopolimeryzacja.

WŁÓKNA CHEMICZNE

Włókna otrzymywane przez chemiczną przeróbkę substancji naturalnych lub syntetycznych; dzielą się na włókna sztuczne, z organicznych polimerów naturalnych, gł. celulozy, białek, kauczuku, oraz z surowców nieorganicznych - szkła, metali, ich tlenków, węglików, i włókna syntetyczne, otrzymywane z syntetycznych polimerów, np. włókna poliestrowe, poliamidowe (z których wyróżnić można odporne termicznie i mechanicznie włókna tzw. aramidowe - z poliamidów aromatycznych); przez pirolizę włókien, m.in. celulozowych, poliakrylonitrylowych, otrzymuje się włókna karbonizowane (węglowe i grafitowe), o dużej odporności termicznej, chemicznej, mechanicznej, dobrej przewodności cieplnej i elektrycznej; włókna chemiczne są stosowane gł. w przemyśle włókienniczym (tkaniny i dzianiny ubraniowe, techniczne) oraz jako składniki kompozytów.

KOMPOZYTY

Materiały utworzone z co najmniej 2 składników (z makroskopowo widocznymi granicami między nimi), mające właściwości lepsze niż każdy ze składników lub wynikające z sumowania tych właściwości; kompozyty ceramiczne, stosowane gł. w budownictwie (np. beton, żelbet), kompozyty polimerowe, zbrojone włóknem szklanym lub węglowym - do wyrobu części maszyn, sprzętu sportowego; kompozyty specjalne, stosowane w technice lotniczej, astronautycznej, przemyśle okrętowym, zbrojeniowym.

PIGMENTY

Chem. stałe, trudno rozpuszczalne substancje barwne stosowane do wyrobu farb, barwienia tworzyw sztucznych, wyrobów ceramicznych; pigmenty nieorganiczne, zw. mineralnymi, to m.in. ochry, cynober, minia, sproszkowane metale, pigmenty organiczne to gł. syntetyczne barwniki azowe i antrachinonowe; pigmenty dzieli się też na syntetyczne i pigmenty naturalne.

PIGMENTY NATURALNE

Barwne związki organiczne o różnej budowie, występujące w organizmach żywych; spełniają wiele różnorodnych funkcji związanych bądź ze zdolnością pigmentów naturalnych do pochłaniania światła (np. chlorofile i in. - w fotosyntezie, opsyny - w procesie widzenia, melaniny - chronią skórę przed promieniowaniem słonecznym, karotenoidy - w fototropizmie), bądź nie związanych z tą właściwością (np. przenoszą tlen, hemoglobina, biorą udział w reakcjach oksydo-redukcyjnych w komórce - cytochromy, działają jako koenzymy - kwas foliowy, pochodne ryboflawiny); niektóre pigmenty naturalne roślin były stosowane w farbiarstwie (alizaryna, indygo).

CHLOROFILE

Pochodne porfiryny, zielone barwniki fotosyntetyzujących roślin i bakterii (bakteriochlorofil), występujące gł. w chloroplastach; rozróżnia się 4 rodzaje chlorofilów: a, b, c i d; chlorofile pochłaniają światło widzialne i umożliwiają przemianę energii świetlnej w energię chemiczną wykorzystywaną w fotosyntezie.

OPSYNY

Glikoproteiny, składniki światłoczułych barwników siatkówki oka; uczestniczą w procesie barwnego widzenia dziennego; wrodzona niezdolność do rozróżniania barw (daltonizm) jest wynikiem braku jednej z opsyn; brak opsyny czerwonej i zielonej występuje tylko u mężczyzn, brak opsyny niebieskiej - również u kobiet.

MELANINY

Pigmenty brunatne i czarne występujące w skórze ludzkiej i zwierzęcej, również we włosach, tęczówce oka, worku atramentowym kałamarnicy, w grzybach; produkty enzymatycznej przemiany tyrozyny; brak syntezy melaniny jest przyczyną albinizmu.

KAROTENOIDY

Nienasycone węglowodory; czerwone lub żółte barwniki roślinne, rozpuszczalne w tłuszczach; należą do nich karoteny i ksantofile; biorą udział w fotosyntezie i fototropizmie; u zwierząt karotenoidy (pobierane z pokarmem) nadają barwę np. piórom ptaków, żółtkom jaj, pancerzom raków.

HEMOGLOBINA

Hb, hemoproteina, w której grupą prostetyczną jest hem; czerwony barwnik występujący w erytrocytach kręgowców i hemolimfie niektórych bezkręgowców; hemoglobina jest zdolna do odwracalnego łączenia się z tlenem (oksyhemoglobina) i dzięki temu pełni funkcję przenośnika tlenu atmosferycznego z narządów oddechowych do tkanek, bierze też udział w przenoszeniu dwutlenku węgla (w kierunku odwrotnym), a także w utrzymaniu stałej kwasowości krwi; trujące działanie tlenku węgla i cyjanowodoru polega na ich trwałym łączeniu się z miejscami wiążącymi tlen w hemoglobinie.

CYTOCHROMY

Hemoproteiny, białka niezbędne w procesie utleniania komórkowego; cytochromy dzięki odwracalnej zmianie stopnia utlenienia żelaza grupy hemowej (z Fe2+ na Fe3+) stanowią układ przenośników elektronów w łańcuchu oddechowym u roślin i zwierząt.

KOENZYMY

Różnorodne niebiałkowe związki organiczne (często pochodne witamin) wchodzące w skład centrum aktywnego niektórych enzymów; część białkowa takiego enzymu jest zwana apoenzymem; koenzym z apoenzymem tworzy luźno związany kompleks; koenzymy są przenośnikami elektronów, atomów lub grup chemicznych.

ALIZARYNA

Czerwony barwnik zaprawowy; dawniej uzyskiwana z korzeni marzanny, stosowana już w starożytnym Egipcie, Grecji, Rzymie; obecnie otrzymywana syntetycznie i stosowana jako półprodukt w przemyśle barwników.

INDYGO

Znany już w starożytności ciemnoniebieski barwnik, otrzymywany z indygowca barwierskiego, obecnie syntetycznie.

PLASTYFIKATORY

Zmiękczacze, substancje dodawane do tworzyw sztucznych w celu zmiękczenia i zwiększenia ciągliwości; plastyfikatory ułatwiają przetwórstwo tworzyw.

WYPEŁNIACZE

Napełniacze, obciążniki, materiały (np. sadza, krzemionka, mączka drzewna) dodawane do tworzyw sztucznych, mieszanek gumowych, farb w celu zmodyfikowania ich właściwości, np. zwiększenia twardości lub wytrzymałości na rozciąganie, także obniżenia kosztu produkcji.

ANTYPIRENY

Substancje dodawane do tworzyw sztucznych, zapobiegające ich zapaleniu się przez wydzielanie, w temperaturze bliskiej temperatury zapłonu tworzywa, niepalnych gazów, piany lub cieczy uniemożliwiających dopływ tlenu.