Ihmiskunta on käyttänyt luonnollisia polymeerimateriaaleja, kuten puuta, nahkaa ja villaa historian alusta lähtien, mutta synteettiset polymeerit tulivat mahdollisiksi vasta kumitekniikan kehittymisen jälkeen 1800-luvulla.Ensimmäisen synteettisen polymeerimateriaalin, selluloidin, keksi John Wesley Hyatt vuonna 1869 selluloosanitraatista ja kamferista.Merkittävä läpimurto synteettisissä polymeereissä oli Bakeliitin keksiminen, jonka Leo Hendrik Baekeland vuonna 1907 teki. Hermann Staudingerin työ 1920-luvulla osoitti selvästi toistuvien yksiköiden pitkien ketjujen makromolekyylisen luonteen.1 Sana "polymeeri" tulee kreikasta ja se tarkoittaa "monia". osat'.Polymeeriteollisuuden nopea kasvu alkoi vähän ennen toista maailmansotaa, kun akryylipolymeerit, polystyreeni, nailon, polyuretaanit kehitettiin ja polyeteeni, polyeteenitereftalaatit, polypropeeni ja muut polymeerit otettiin käyttöön 1940- ja 1950-luvuilla.Vuonna 1945 tuotannossa valmistettiin vain noin miljoona tonnia, mutta vuonna 1981 muovien tuotanto ylitti teräksen tuotannon, ja ero on kasvanut jatkuvasti siitä lähtien.
Puhtaita polymeerejä käsitellään harvoin yksinään.Ne sekoitetaan muihin materiaaleihin, tyypillisesti mekaanisella tai sulasekoituksella, jolloin saadaan pellettejä, jauheita tai jauheita, joita käytetään myöhemmissä prosessoinneissa.2 Tällaisia seostettuja tuotteita kutsutaan "muoveiksi", mikä tarkoittaa kreikaksi "taustavia".Yhdisteet voivat sisältää Ž ller -aineita (kustannusten alentamiseksi), lujitteita, muita polymeerejä, väriaineita, ameensuoja-aineita, stabilointiaineita (estämään valon, lämmön tai muiden ympäristötekijöiden aiheuttamaa huononemista) ja erilaisia työstön apuaineita.
Synteettiset polymeerit voidaan luokitella kahteen luokkaan.Kestomuovit (ylivoimaisesti suurin tilavuus) voidaan sulattaa kuumentamalla, kiinteyttää jäähdyttämällä ja sulattaa uudelleen toistuvasti.Tärkeimmät tyypit ovat polyeteeni (PE), polypropeeni (PP), polystyreeni (PS), polyvinyylikloridi (PVC), polykarbonaatti (PC), polymetyylimetakrylaatti (PMMA), polyeteenitereftalaatti (PET) ja polyamidi (PA, nylon).Lämpökovettumat kovetetaan käyttämällä lämpöä ja painetta, mikä johtuu silloittumisesta eli pysyvien kolmiulotteisten verkostojen luomisesta.Niitä ei voida pehmentää kuumentamalla uudelleenkäsittelyä varten.Bakeliitti, epoksit ja useimmat polyuretaanit ovat lämpökovettuvia.
Tämä yleiskatsaus on omistettu yksinomaan kestomuovien käsittelylle.Kaupalliset kestomuovit luokitellaan suorituskyvyn mukaan "hyödykkeisiin" (alhainen suorituskyky, kuten PE, PP, PS ja PVC), "tekniikka" (kuten PC, nailon ja PET) tai "edistynyt" (korkein suorituskyky, kuten esim. nestekidepolymeerit (LCP:t), polyfenyleenisulfidi (PPS) ja polyeetterieetteriketoni (PEEK)).Ennakoitu räjähdysmäinen kasvu suunnittelussa ja kehittyneissä polymeereissä ei toteutunut.Muovin käyttö on kasvanut jatkuvasti viimeisen kolmen vuosikymmenen ajan, mutta pääasiassa hyödykekategoriassa.Tällä hetkellä hyödykepolymeerit muodostavat ~88 % tuotetusta määrästä,3 teknisten muovien ~12 % ja edistyneen alle 1 %.Vaikka kehittyneiden polymeerien kilohinnat ovat paljon korkeammat kuin peruspolymeerien, niiden maailmanlaajuinen arvo taloudelle on edelleen hyvin pieni.
Tavaramuoveilla on alhainen lujuus ja jäykkyys metalleihin tai keramiikkaan verrattuna, ja niillä on taipumus virua kohdistetun voiman vaikutuksesta.Niillä on myös lämpötilarajoituksia niiden käytössä kiintoaineina (useimmat sulavat välillä 100–250 °C).Hyödykemuovien vetomoduulit ovat ~1 GPa (verrattuna teräksen 210 GPa:aan).Merkittävä parannus voidaan saavuttaa kohdistamalla polymeeriketjut.Itse asiassa hiili-hiili-sidokset ovat erittäin vahvoja, ja yksittäisiä Ž lamenttipolyeteenejä on valmistettu teräksen moduuliarvoilla.Korkea orientaatio voidaan saavuttaa erityisillä prosessointitekniikoilla, esimerkiksi ekstruusiolla ja sitä seuraavalla vedolla matalissa lämpötiloissa.Alhaisissa lämpötiloissa polymeeriketjujen liikkuvuus on rajoitettua ja orientaatio säilyy venytyksen jälkeen.Viimeaikaiset löydöt ja yhden paikan metalloseenipohjaisten katalyyttien kehitystyöt ovat johtaneet uusiin peruspolymeereihin, joilla on kontrolloitu molekyylirakenne ja paremmat ominaisuudet.
Maailman polymeerien tuotanto kasvoi3 27 miljoonasta tonnista vuonna 1975 ~200 miljoonaan tonniin vuodessa vuonna 2000 ja kasvaa edelleen.Tuoreen raportin4 mukaan muovituotteiden toimitukset Yhdysvalloissa vuonna 2000 olivat 330 miljardia dollaria, ja tuotantoketjun alkupään toimittajien liikevaihto oli 90 miljardia dollaria, mikä nosti vuotuisen kokonaismäärän 420 miljardiin dollariin.Kokonaistyöllisyyden arvioitiin olevan 2,4 miljoonaa – noin 2 % Yhdysvaltain työvoimasta.Polymeeriteollisuuden kasvu johtuu muovituotteiden ainutlaatuisesta ominaisuuksien yhdistelmästä, joita ovat muun muassa helppo muotoilu ja valmistus, alhainen tiheys, korroosionkestävyys, sähkö- ja lämmöneristys sekä usein suotuisa jäykkyys ja sitkeys painoyksikköä kohden.
Postitusaika: 04.02.2018