Macroscopische eigenschappen: van microstructuur naar gedrag
In deze les zie je hoe de bouw van een stof bepaalt hoe het materiaal zich gedraagt. Dat verband gebruik je in het examen om onderzoeken te verklaren.
Bij polymeren gaat het om lange ketens van monomeren. Hoe die ketens bewegen, bepaalt hoe vervormbaar het materiaal is.
Dwarsverbindingen tussen de ketens heten crosslinks. Crosslinks beperken de beweging van de ketens, dus het materiaal wordt stijver en minder vervormbaar. Weekmakers zitten tussen de ketens en maken het materiaal juist soepeler.
Temperatuur speelt ook een rol. Bij een hogere temperatuur bewegen de ketens makkelijker. Het materiaal wordt dan vervormbaarder en je kunt het walsen of in een vorm persen.
Vervormbaarheid beïnvloedt ook de hechting. Een zachte folie past zich aan de oneffenheden van een oppervlak aan. Hoe groter het contactoppervlak, hoe sterker de hechting. Wordt de folie bij lage temperatuur aangebracht, dan blijft de folie stijver. Er is dan minder contact met het glas, en de hechting wordt zwakker.
Bij een examenvraag over zo'n verband helpt een keten van twee schakels. Eerst de temperatuur en de vervormbaarheid, daarna de vervormbaarheid en de hechting.
Onthoud
In een polymeer bepalen de lange ketens en de verbindingen ertussen hoe het materiaal zich gedraagt.
Crosslinks maken een materiaal stijver, omdat ze de ketens minder laten bewegen.
Bij een hogere temperatuur bewegen de ketens makkelijker, en dan vervormt het materiaal beter.
Een vervormbare folie sluit beter aan op een oppervlak, en dan wordt de hechting sterker.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Bij deze vraag moet je uitleggen waarom PVA-PVB slechter hecht aan glas bij een lagere temperatuur tijdens het aanbrengen.
- 1
Eerst het verband tussen temperatuur en vervormbaarheid. Bij een lagere temperatuur kunnen de ketens van PVA-PVB minder bewegen.
Veelgemaakte fouten
Je springt van temperatuur direct naar hechting; leg eerst uit hoe de temperatuur de vervormbaarheid verandert.
Je schrijft alleen dat het materiaal harder wordt; beschrijf ook wat er met de ketens gebeurt, want daar zit het verband.
Je verwart een hogere temperatuur met een langere ketenlengte; houd het verband vast bij de bewegelijkheid van de ketens.
Snel checken
Waarom kan een polymeer bij een hogere temperatuur makkelijker worden gevormd?
Waarom is een radicaal zeer reactief?