Springen naar inhoud

Pvc versus pe


  • Log in om te kunnen reageren

#1

High-Voltage

    High-Voltage


  • >250 berichten
  • 384 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 oktober 2007 - 17:05

Hoi allemaal,


Ik wist niet echt waar deze vraag te dumpen, bij sterkteleer of bij chemie, maar ik denk dat ie hier het beste past.
Het gaat namelijk om het volgende: Welke van de volgende twee materialen is het stijfste: PVC of PE?

PVC bestaat uit een C skelet met daarop waterstof en chloor atomen die permanente dipolen vormen. Die dipolen gaan elkaar aantrekken via vanderwaals krachten om aldus een structuur te vormen.
Bij PE hebben we een C skelet met daarop alleen maar waterstoffen. Deze waterstoffen gaan fluctueren en aldus tijdelijke dipolen vormen waardoor we waterstofbruggen krijgen, maar daarnaast gaan ommige C's van het skelet zich niet binden met een H, maar met een C van een ander skelet.

Ik dacht nu dus dat deze covalente bindingen tussen de C's sterker waren dan de vanderwaals krachten (ben ik vrij zeker van) en dat daarom PE stijver zou zijn dan PVC. Toch blijkt dit volgens bepaalde personen niet zo te zijn.
Als ik er Google even op na sla om afbeeldinen van PE te zoeken krijg ik allerlei producten gaande van de meest zachte folies tot vrij harde plastic tonnen. Het is dus moeilijk om nu op een andere manier te beslissen welk van beide het stijfste is.

Hopelijk kunnen jullie me helpen pi.gif


Grtz

H-V

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 oktober 2007 - 18:14

Ik had het toch bij sterkteleer geplaatst, maar goed.

Er is niet ťťn PE (of ťťn PVC), het hangt af van het productieproces, wat weer afhangt van de beoogde toepassing. Bovendien worden vaak weekmakers toegevoegd waardoor je nog veel meer "soorten" kunt maken. In ieder geval moet je weten dat er LDPE (low density PE) en HDPE ( high ...) bestaat.

Ik neem aan dat je met stijfheid de elasticiteitsmodulus bedoelt, dus via google vind je dan meteen:
http://www.cofra.com...ec-plast-nl.htm
Hydrogen economy is a Hype.

#3

High-Voltage

    High-Voltage


  • >250 berichten
  • 384 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 oktober 2007 - 18:26

Blijkbaar is PVC dan toch stijver (inderdaad ik doelde op de E modulus), maar dan rest mij de vraag nog waarom.
Een mogelijke verklaring zou zijn: Bij PVC is er voor elke C atoom een dipool die op zijn beurt weer een Vanderwaals kracht onder vindt. Bij PE heb je niet overal covalente bindingen tussen de C atomen van twee skeletten, dus meer zwakke bindingen zijn samen toch sterker dan ťťn sterke binding. Al gaat deze theorie niet helemaal op aangezien de bindingsenergie voor Vanderwaalskrachten minder dan 10kcal/mol bedraagt terwijl deze van een covalente binding 125-300kcal/mol is. Dit wil dus zeggen dat de verhouding gebonden en "ongebonden" C atomen max 1/12 mag zijn. Of ben ik er nu met de pet naar aan het gooien wat betreft die bindingsenergie? Dat dit er totaal niets mee te maken heeft?

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8936 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 oktober 2007 - 17:56

Je redeneringen zijn gebaseerd op een aantal onjuistheden en onvolledigheden. Dat leidt onherroepelijk tot verkeerde conclusies!

1. Er is, zoals Fred al aangaf, niet 1 PE of PVC. Zeker in het geval van PE zijn er verschillende soorten, die alleen als overeenkomst hebben dat ze dezelfde brutoformule hebben. In zijn algemeenheid zijn de mechanische eigenschappen van een kunststof sterk afhankelijk van het molgewicht, de molgewichtsverdeling, en de additieven. Je kunt dus eenvoudigweg niet stellen dat PVC stijver is dan PE.

2. De H-atomen in PE vormen geen waterstofbruggen.

3. De C-Cl binding is maar matig polair.

4. Dipolen trekken elkaar niet aan via Van der Waalsinteracties. Dipoolinteracties en VdW-interacties zijn 2 verschillende dingen.

5. Alleen in LDPE bestaan er covalente bindingen tussen de C-atomen van verschillende ketens.

6. De ketens van een kunststof liggen (in het algemeen) niet uitgestrekt. Zij vormen kluwens, en deze kluwens zijn met elkaar verstrengeld. Dit veroorzaakt en beinvloedt voor een groot deel de mechanische eigenschappen van een polymeer. Wil je echt iets zeggen over de mechanische eigenschappen dan zul je dus moeten beredeneren hoe je molecuulstructuur die kluwenvorming en -verstrengeling beinvloedt.

Volgens de door Fred aangehaalde pagina heeft PVC een grotere E-modulus dan PE. Maar het is ironisch dat een van de sterkste kunststoffen ter wereld, Dyneema, in feite "gewoon" PE is.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 oktober 2007 - 18:20

Inderdaad.

Voor huis-tuin-en-keuken-toepassingen zal PE minder stijf/sterk zijn dan PVC maar als het om heel speciale toepassingen zoals die Dyneema-vezel gaat wint PE. Het is dan een kwestie van zo lang mogelijke moleculen maken, met zo min mogelijk zijtakken (door ongewenste radicaalreacties), die zo recht mogelijk en zo dicht mogelijk langs elkaar liggen zodat de aantrekking maximaal is. Bij PVC heeft men dan waarschijnlijk het nadeel dat de afstand tussen de moleculen groter zal zijn door die uitstekende Cl atomen (groter dan H atomen) die bovendien wellicht atactisch zullen zijn: De Cl atomen steken schuin naar links of schuin naar rechts in een willekeurige volgorde wat de afstand tussen de ketenmoleculen nog groter maakt.
Hydrogen economy is a Hype.

#6

High-Voltage

    High-Voltage


  • >250 berichten
  • 384 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 oktober 2007 - 18:28

Laten we dan even huis tuin en keuken PVC en PE nemen.
Hoe komt het dan dat PVC stijver is dan PE? Heeft dat te maken met de hoeveelheid verbindingen? Enkele covalente C bindingen tov veel dipoolreacties?

En die van der Waals krachten zijn dan bij fluctuerende dipolen? Of waar komen die voor?

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 oktober 2007 - 18:38

Je vergelijkt dan twee niet-ideale situaties: een kluwen PE moleculen met een kluwen PVC-moleculen. Mooie theoriŽn gaan dan niet op.
Hydrogen economy is a Hype.

#8

High-Voltage

    High-Voltage


  • >250 berichten
  • 384 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 oktober 2007 - 18:50

Nu heb ik al drie keer gelezen dat ik verkeerd denk enz, maar kan je mij dan vertellen waarom huis tuin en keuken PVC stijver is dan PE? Ik heb al enkele "theorieen" uitgelegd die fout blijken te zijn, maar hoe zit het dan wel?

#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8936 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 oktober 2007 - 18:29

Je zit op zich wel goed met een aantal zaken. De chlooratomen zorgen voor een iets grotere dipoolinteractie tussen de ketens onderling, waardoor je de kluwens moeilijker uit elkaar kunt trekken, en waardoor de E-modulus dus toeneemt.

De C-C bindingen tussen ketens onderling in LDPE komen helemaal niet zo vaak voor; niet vaak genoeg om een positieve bijdrage aan de stijfheid te leveren.

Vanderwaals-interacties zijn inderdaad tijdelijke dipoolinteracties.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures