Žmonija nuo istorijos pradžios naudojo natūralias polimerines medžiagas, tokias kaip medis, oda ir vilna, tačiau sintetiniai polimerai tapo įmanomi tik po gumos technologijos išsivystymo 1800-aisiais.Žrst sintetinę polimerinę medžiagą, celiulioidą, 1869 m. išrado John Wesley Hyatt iš celiuliozės nitrato ir kamparo.Pagrindinis proveržis sintetinių polimerų srityje buvo bakelito išradimas, kurį 1907 m. sukūrė Leo Hendrikas Baekelandas. XX a. trečiajame dešimtmetyje Hermanno Staudingerio darbas aiškiai parodė ilgų pasikartojančių vienetų grandinių makromolekulinę prigimtį.1 Žodis „polimeras“ kilęs iš graikų kalbos ir reiškia „daugelis“. dalys“.Spartus polimerų pramonės augimas prasidėjo prieš pat Antrąjį pasaulinį karą, kai buvo sukurti akriliniai polimerai, polistirenas, nailonas, poliuretanai, o vėliau pradėtas gaminti polietilenas, polietileno tereftalatas, polipropilenas ir kiti polimerai 1940–1950 m.Nors 1945 m. buvo pagaminta tik apie 1 mln. tonų, plastiko gamyba 1981 m. pranoko plieno gamybą, o nuo to laiko skirtumas nuolat auga.
Gryni polimerai retai apdorojami atskirai.Jie sumaišomi su kitomis medžiagomis, paprastai mechaniniu maišymu arba lydymosi būsenos maišymu, kad būtų gautos granulės, milteliai arba milteliai, kurie bus naudojami tolesnėse perdirbimo operacijose.2 Tokie sudėti produktai vadinami „plastika“, o tai graikų kalba reiškia „lankstus“.Į mišinius gali būti įtraukta Ž llerių (siekiant sumažinti sąnaudas), sutvirtinimus, kitus polimerus, dažus, antipirenus, stabilizatorius (siekiant išvengti gedimo dėl šviesos, šilumos ar kitų aplinkos veiksnių) ir įvairias pagalbines apdorojimo priemones.
Sintetiniai polimerai gali būti suskirstyti į dvi kategorijas.Termoplastiką (iki didžiausio tūrio) galima išlydyti kaitinant, kietinti aušinant ir pakartotinai išlydyti.Pagrindiniai tipai yra polietilenas (PE), polipropilenas (PP), polistirenas (PS), polivinilchloridas (PVC), polikarbonatas (PC), polimetilmetakrilatas (PMMA), polietileno tereftalatas (PET) ir poliamidas (PA, nailonas).Termoreceptai sukietinami naudojant šilumą ir slėgį dėl kryžminio susiejimo, ty sukuriant nuolatinius trimačius tinklus.Jų negalima suminkštinti kaitinant perdirbimui.Bakelitas, epoksidas ir dauguma poliuretanų yra termoreaktingi.
Ši apžvalga skirta tik termoplastų apdirbimui.Komerciniai termoplastikai pagal savo eksploatacines savybes skirstomi į „prekinius“ (mažas našumas, pvz., PE, PP, PS ir PVC), „inžinerinius“ (pvz., PC, nailonas ir PET) arba „pažangius“ (didžiausias našumas, pvz. skystųjų kristalų polimerai (LCP), polifenileno sulfidas (PPS) ir polieterketonas (PEEK)).Numatytas sprogus inžinerijos ir pažangių polimerų augimas nepasitvirtino.Per pastaruosius tris dešimtmečius plastiko naudojimas nuolat augo, bet daugiausia prekių kategorijoje.Šiuo metu prekiniai polimerai sudaro ~88% pagaminamo kiekio,3 inžineriniai plastikai ~12% ir patobulinti mažiau nei 1%.Nors pažangių polimerų kilogramo kainos yra daug didesnės nei prekinių polimerų, jų pasaulinė vertė ekonomikai vis dar labai maža.
Palyginti su metalais ar keramika, prekiniai plastikai turi mažą stiprumą ir standumą, o veikiami jėgos jie linkę šliaužti.Jie taip pat turi temperatūros apribojimus naudojant kaip kietas medžiagas (dauguma lydosi 100–250 °C temperatūroje).Prekių plastikų tempimo modulis yra ~ 1 GPa (palyginti su 210 GPa plieno).Reikšmingas patobulinimas gali būti pasiektas sulygiavus polimerų grandines.Tiesą sakant, anglies ir anglies ryšiai yra labai stiprūs, o vienkartiniai polietilenai buvo pagaminti, kurių modulių vertės viršija plieno.Aukštą orientaciją galima pasiekti naudojant specialius apdorojimo būdus, pavyzdžiui, ekstruziją ir vėlesnį tempimą žemoje temperatūroje.Esant žemai temperatūrai polimerų grandinės turi ribotą mobilumą, o orientacija išlieka po tempimo.Naujausi metaloceno pagrindu pagamintų katalizatorių atradimai ir patobulinimai leido sukurti naujų rūšių prekinius polimerus, turinčius kontroliuojamą molekulinę architektūrą ir patobulintas savybes.
Pasaulinė polimerų gamyba išaugo3 nuo 27 mln. tonų 1975 m. iki ~200 mln. tonų per metus 2000 m. ir vis dar auga.Remiantis naujausia ataskaita4, 2000 m. plastiko gaminių siuntos JAV siekė 330 mlrd. USD, o tiekiančios pramonės šakos pardavimai siekė 90 mlrd. USD, o bendra metinė apyvarta siekė 420 mlrd. USD.Apskaičiuota, kad bendras užimtumas yra 2,4 mln. – apie 2 % JAV darbo jėgos.Polimerų pramonės augimą lemia unikalus plastikinių gaminių savybių derinys, kurį sudaro lengvas formavimas ir gamyba, mažas tankis, atsparumas korozijai, elektros ir šilumos izoliacija bei dažnai palankus standumas ir kietumas svorio vienetui.
Paskelbimo laikas: 2018-04-04