Menneskeheten har brukt naturlige polymermaterialer som tre, skinn og ull siden begynnelsen av historien, men syntetiske polymerer ble mulig først etter utviklingen av gummiteknologi på 1800-tallet.Det første syntetiske polymermaterialet, celluloid, ble oppfunnet av John Wesley Hyatt i 1869, fra cellulosenitrat og kamfer.Et stort gjennombrudd innen syntetiske polymerer var oppfinnelsen av bakelitt av Leo Hendrik Baekeland i 1907. Hermann Staudingers arbeid på 1920-tallet demonstrerte tydelig den makromolekylære naturen til lange kjeder av repeterende enheter.1 Ordet "polymer" kommer fra gresk, og det betyr "mange" deler'.Den raske veksten av polymerindustrien startet kort tid før andre verdenskrig, med utviklingen av akrylpolymerer, polystyren, nylon, polyuretaner og den påfølgende introduksjonen av polyetylen, polyetylentereftalat, polypropylen og andre polymerer på 1940- og 1950-tallet.Mens det bare ble produsert rundt 1 million tonn i 1945, overgikk produksjonen av plast i volum produksjonen av stål i 1981, og gapet har vokst kontinuerlig siden den gang.
Rene polymerer bearbeides sjelden alene.De er blandet med andre materialer, typisk ved mekanisk blanding eller smeltetilstandsblanding for å produsere pellets, pulver eller akes som skal brukes i påfølgende prosesseringsoperasjoner.2 Slike sammensatte produkter refereres til som 'plast', som betyr 'bøyelige' på gresk.Forbindelsene kan involvere Ž llers (for å redusere kostnadene), forsterkninger, andre polymerer, fargestoffer, ame-retardanter, stabilisatorer (for å forhindre forringelse fra lys, varme eller andre miljøfaktorer) og ulike prosesshjelpemidler.
Syntetiske polymerer kan klassifiseres i to kategorier.Termoplast (det klart største volumet) kan smeltes ved oppvarming, størknes ved avkjøling og omsmeltes gjentatte ganger.Hovedtyper er polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), polyvinylklorid (PVC), polykarbonat (PC), polymetylmetakrylat (PMMA), polyetylentereftalat (PET) og polyamid (PA, nylon).Termosett herdes ved påføring av varme og trykk på grunn av tverrbinding, dvs. dannelsen av permanente tredimensjonale nettverk.De kan ikke mykgjøres ved oppvarming for reprosessering.Bakelitt, epoksy og de fleste polyuretaner er herdeplast.
Denne oversikten er utelukkende viet til bearbeiding av termoplast.Kommersiell termoplast klassifiseres i henhold til deres ytelse som 'vare' (lav ytelse, som PE, PP, PS og PVC), 'Engineering' (som PC, nylon og PET) eller 'avansert' (høyest ytelse, som f.eks. flytende krystallpolymerer (LCP), polyfenylensulfid (PPS) og polyetereterketon (PEEK)).Den forventede eksplosive veksten i engineering og avanserte polymerer ble ikke realisert.Bruken av plast har vokst kontinuerlig gjennom de siste tre tiårene, men hovedsakelig i varekategorien.For tiden utgjør råvarepolymerer ~88% av volumet som produseres, 3 ingeniørplast ~12% og avansert mindre enn 1%.Selv om prisene på avanserte polymerer per kilogram er mye høyere enn prisene for råvarepolymerer, er deres globale verdi for økonomien fortsatt svært liten.
Råvareplast har lave styrker og stivheter sammenlignet med metaller eller keramikk, og de har en tendens til å vise kryp under en påført kraft.De har også temperaturbegrensninger i bruken som faste stoffer (de fleste smelter i området 100–250°C).Strekkmodulene til råvareplast er ~1 GPa (sammenlignet med 210 GPa for stål).Betydelig forbedring kan oppnås ved å justere polymerkjedene.Faktisk er karbon-karbonbindingene veldig sterke, og enkelt Ž lament polyetylener har blitt produsert med modulverdier som overstiger stålets.Høy orientering kan oppnås ved spesielle bearbeidingsteknikker, for eksempel ekstrudering og etterfølgende trekking ved lave temperaturer.Ved lave temperaturer har polymerkjedene begrenset mobilitet, og orienteringen forblir etter strekking.Nylige funn og utviklinger av metallocenbaserte katalysatorer på enkelt sted har resultert i nye kvaliteter av råvarepolymerer som har kontrollert molekylær arkitektur med forbedrede egenskaper.
Verdensproduksjonen av polymerer økte3 fra 27 millioner tonn i 1975 til ~200 millioner tonn per år i 2000 og vokser fortsatt.I følge en fersk rapport utgjorde 4 forsendelser av plastprodukter i USA i 2000 330 milliarder dollar, og oppstrøms leverandørindustri omsatte for 90 milliarder dollar, noe som bringer den årlige totalen til 420 milliarder dollar.Total sysselsetting ble estimert til å være 2,4 millioner – omtrent 2 % av den amerikanske arbeidsstyrken.Veksten i polymerindustrien er et resultat av den unike kombinasjonen av egenskaper til plastprodukter, som inkluderer enkel forming og fabrikasjon, lave tettheter, motstand mot korrosjon, elektrisk og termisk isolasjon, og ofte gunstig stivhet og seighet per vektenhet.
Innleggstid: Feb-04-2018