Inga hjälpmedel är tillåtna. För att få godkänd kurs måste man få minst 30 poäng på examen.

Transkript

1 Biopolymerteknik Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: 41KO7C Bt3 Kemiingenjör tillämpad bioteknik 7,5 högskolepoäng Tentamensdatum: 20 december 2012 Tid: Hjälpmedel: Inga hjälpmedel är tillåtna Totalt antal poäng på tentamen: För att få respektive betyg krävs: 60 poäng 3: 30.0 poäng 4: 42.5 poäng 5: 55.0 poäng För att få godkänd kurs måste man få minst 30 poäng på examen. Allmänna anvisningar: Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Viktigt! Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in. Lycka till! Ansvarig lärare: Mikael Skrifvars Telefonnummer: Börja skriva tentamensfrågorna här!

2 1. Polyeten (10 poäng) Det finns tre allmänna varianterna av polyeten, dvs: LDPE, LLDPE samt HDPE. a. Vad betyder förkortningarna? b. Hur skiljer sig dessa gällande den kemiska strukturen? Rita en bild som förklarar deras struktur. c. Kristallinitetsgrad, densitet, smältpunkt samt mekaniska egenskaper är viktiga karakteristika för polyeten. d. Placera LDPE, LLDPE samt HDPE i ordningsföljd gällande dessa karakteristika, dvs ange vilken som kommer lägst, vilken som kommer sedan samt vilken som är högst gällande dessa karakteristika. Förklara varför de har denna ordningsföljda. e. I vilka produkter använder man LDPE respektive HDPE?

3 2. Polymera kompositmaterial (10 poäng) a) Vilka komponenter ingår i ett kompositmaterial, och vad är funktionen för respektive komponent. Svara så utförligt som möjligt. b) Varför är gränsytan i en komposit mycket viktig gällande hur bra egenskaper kompositen kan ha. c) Handlaminering och RTM är två vanliga tillverkningsmetoder för kompositprodukter. Beskriv hur en komposit tillverkas med respektive metod, samt förklara även metodernas fördelar och nackdelar. d) Vilka biobaserade råvaror kan användas i en komposit?

4 3. Polystyrenpolymerens morfologi (10 poäng) Polystyren är en amorf polymer, och ataktisk. a) Förklara vad som menas med amorf och ataktisk. b) Hur kan man se om en plast är amorf? c) Varför kan polystyren ej vara semi-kristallin? d) Rita upp ett diagram som visar hur polystyrenets mekaniska egenskaper är relaterade till temperaturen. e) Ange i diagrammet vad fasövergångarna heter, samt vad faserna heter. f) I vilken fas bearbetas polystyren? g) Om man skulle vilja sänka glastemperaturen för polystyren, hur kan man göra?

5 4. Cellulosapolymeren (10 poäng) a) Förklara hur cellulosapolymeren är uppbyggd, dvs. vilken monomer som finns i cellulosa, samt vilken är den kemiska bindningen som binder ihop monomererna. b) Varför bildar cellulosa fiberliknade strukturer, och hur kan man förklara cellulosafiberns styrka? c) Cellulosa har sedan länge använts som textila fibrer, vilka kallas för regenerat fibrer. Vad menas med detta? d) Vad är skillnaden mellan Lyocell-processen och Viskos-processen vilka används för tillverkning av cellulosa-regeneratfibrer? e) Varför kan trä anses vara en anisotrop komposit?

6 5. Polymjölksyra (10 poäng) a. Vad heter monomeren som används i polymjölksyra, samt vad heter den bindning som kopplar ihop monomererna i polymerkedjan? b. Rita den kemiska strukturen för monomeren i fråga. c. Man talar om PLLA samt PDLA typens polymjölksyra. Förklara skillnaden mellan dessa två typer. Är PLLA respektive PDLA ataktisk eller isotaktisk? Kan det finnas syndiotaktisk PLLA? d. Polymjölksyra syntetiseras med sk. ringöppningspolymerisation. Förklara hur denna polymerisation går till, samt varför polymerisationsmetoden är fördelaktig för att tillverka polymjölksyra. e. I vilka produkter används polymjölksyra, och varför är den en mycket bra polymer i dessa produkter?

7 6. Definitioner. Förklara så kortfattat som möjligt vad dessa begrepp betyder: (1 poäng/begrepp) a) Pigment b) Suspensionspolymerisation c) Additionspolymerisation d) Extruder e) Monodispersitet f) Monomerens funktionalitet g) Inhibitor h) Repeterande enhet i) Naturpolymer j) Kemisk återvinning