12.5 Rubber en composieten

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

12.5 Rubber en composieten

Planning

• Vragen uit 12.4?
  
• Uitleg rubber en composieten 
  
• Maak 33 t/m 36 

Vragen uit 12.4?

Aan het einde van deze les...

... kan ik het verschil benoemen tussen natuurrubber en synthetisch rubber.

... kan ik het productieproces van rubber weergeven in een structuurreactie. 

... weet ik hoe rubber er op molecuulniveau uit ziet.

Het begin van die beugel.. 

Als je een beugel moet, worden je tanden en kiezen in je onder- en bovenkaak eerst handmatig opgemeten. Daarna worden er röntgenfoto’s gemaakt om te kijken of de kiezen 

goed zijn aangelegd.

Hierna wordt er in alginaat (zeewierpasta) een exacte afdruk van je gebit gemaakt. Deze afdruk wordt volgegoten met gips.

Op basis van dit gipsmodel van je gebit wordt er een roestvrijstalen beugel gebouwd die met een soort tweecomponentenlijm aan de tanden wordt bevestigd om daar ongeveer een jaar te blijven zitten.

Roestvrijstaal

Legering van ijzer en nikkel. Nikkelallergie? Dan met titaan!

Elastiekjes trekken het gebit netjes langs het roestvrij ijzerdraad. 

Elastiek is gemaakt uit rubber. 

1) Natuurrubber

2) Synthetisch rubber

Natuurrubber

Product van de rubberboom -> latex (emulsie van rubberdeeltjes in water).

Additiepolymeer van isopreen.

Rubber polymeriseren 

Verschillende manieren -> 

meestal 'kop-staart' additie -> 

1,4-additie. 

Beide dubbele bindingen 

springen open. 

Rubber

• Natuurrubber is de additiepolymeer van isopreen.
• Nog erg kleverig -> zwavel toevoegen voor stevigheid -> door zwavel toe te voegen kunnen crosslinks ontstaan van zwavelatomen = zwavelbruggen.
• Waterstofbrug = geen covalente binding (atoombinding).
• Zwavelbrug = wel covalente binding.
• Ontstaan van zwavelbruggen wordt vulkaniseren genoemd.

Elastomeren

 = als slechts enkele crosslinks gevormd zijn. Niet alle dubbele bindingen springen open. 

Net als bij thermoharders crosslinks tussen de ketens, maar wel een stuk minder en net iets anders verbonden ('schever');
Hierdoor kan een elastomeer terugveren na oprekking. 
Hoe meer = hoe stevigere het rubber wordt. 

Medische composieten

Natuurlijke composieten in menselijk lichaam: collageen

• Geven stevigheid aan botten, pezen, kraakbeen en huid
  

Medische composieten

• Witte tandvulling
  
• Composiet van kunsthars en kleine korreltjes kwarts of glas
  
• Starten polymerisatie door UV-licht
  

Kunststofgips

• Composiet van vezels met een kunsthars
  
• Uitharden op kamertemperatuur
  

Protheses

• Composiet van carbonvezels

Composiet 

Kunststoffen die versterkt zijn met vezels (koolstofvezels)-> ook wel matrix of moedermateriaal genoemd en een wapening. 

Lees composieten op pagina 118

Witte vullingen van composiet

Composietlijm voor de beugel -> overeenkomsten wat de tandarts gebruikt voor witte vullingen! 

Witte vulling -> composiet bestaande uit een soort lijm, een bindmiddel en een vulstof als kwarts of klas. De vulstof bestaat uit zeer kleine deeltjes (0,01 - 0,12 micrometer). Hoe kleiner, hoe beter het composiet te polijsten. Lijm zorgt voor goede verwerkbaarheid van het materiaal en het bindmiddel hecht de stoffen goed aan elkaar. 

De lijm

R stelt hierin de rest van het molecuul voor. Deze stof kan polymeriseren!!

Hoe? 

Tandarts belicht met UV (dit om het proces op te starten).

Ontstaat geen lineair polymeer, maar een netwerkpolymeer. Dit heeft de gewenste harde eigenschappen voor de vulling. 

Aan het einde van deze les...

... kan ik het verschil benoemen tussen natuurrubber en synthetisch rubber.

... kan ik het productieproces van rubber weergeven in een structuurreactie. 

... weet ik hoe rubber er op molecuulniveau uit ziet.

Aan de slag

Maak 33 t/m 36. 

Neem alle theorie goed door