Cilvēce ir izmantojusi dabiskus polimēru materiālus, piemēram, koku, ādu un vilnu kopš vēstures sākuma, bet sintētiskie polimēri kļuva iespējami tikai pēc gumijas tehnoloģijas attīstības 1800. gados.Ž rst sintētisko polimērmateriālu, celuloīdu, 1869. gadā izgudroja Džons Veslijs Haits no celulozes nitrāta un kampara.Liels sasniegums sintētisko polimēru jomā bija Bakelīta izgudrojums, ko 1907. gadā veica Leo Hendriks Bēkelands. Hermaņa Štaudingera darbs 20. gadsimta 20. gados skaidri parādīja atkārtojošo vienību garo ķēžu makromolekulāro raksturu.1 Vārds “polimērs” ir cēlies no grieķu valodas, un tas nozīmē “daudzi”. daļas”.Polimēru rūpniecības straujā izaugsme sākās īsi pirms Otrā pasaules kara, attīstoties akrila polimēriem, polistirolam, neilonam, poliuretāniem un pēc tam 40. un 50. gados ieviešot polietilēnu, polietilēntereftalātu, polipropilēnu un citus polimērus.Lai gan 1945. gadā tika saražots tikai aptuveni 1 miljons tonnu, plastmasas ražošanas apjomi pārsniedza tērauda ražošanas apjomu 1981. gadā, un kopš tā laika atšķirība ir nepārtraukti pieaugusi.
Tīri polimēri reti tiek apstrādāti atsevišķi.Tos sajauc ar citiem materiāliem, parasti mehāniski sajaucot vai kušanas stāvoklī, lai iegūtu granulas, pulverus vai oksus, ko izmantot turpmākajās apstrādes darbībās.2 Šādus saliktos produktus dēvē par “plastmasu”, kas grieķu valodā nozīmē “lokami”.Savienojumos var būt iekļauti želejas (lai samazinātu izmaksas), stiegrojumi, citi polimēri, krāsvielas, ammu palēninātāji, stabilizatori (lai novērstu bojāšanos gaismas, siltuma vai citu vides faktoru ietekmē) un dažādi apstrādes palīglīdzekļi.
Sintētiskos polimērus var iedalīt divās kategorijās.Termoplastu (apšaubāmi lielāko tilpumu) var izkausēt karsējot, sacietēt atdzesējot un atkārtoti pārkausēt.Galvenie veidi ir polietilēns (PE), polipropilēns (PP), polistirols (PS), polivinilhlorīds (PVC), polikarbonāts (PC), polimetilmetakrilāts (PMMA), polietilēntereftalāts (PET) un poliamīds (PA, neilons).Termoreaktīvi sacietē, pielietojot siltumu un spiedienu, pateicoties šķērssavienojumam, ti, pastāvīgu trīsdimensiju tīklu izveidei.Tos nevar mīkstināt, karsējot pārstrādei.Bakelīts, epoksīdi un lielākā daļa poliuretānu ir termoreaktīvi.
Šis pārskats ir veltīts tikai termoplastu apstrādei.Komerciālās termoplastikas tiek klasificētas pēc to veiktspējas kā “preču” (zema veiktspēja, piemēram, PE, PP, PS un PVC), “Inženiertehniskā” (piemēram, PC, neilons un PET) vai “uzlabotā” (augstākā veiktspēja, piemēram, šķidro kristālu polimēri (LCP), polifenilēnsulfīds (PPS) un poliēteterketons (PEEK)).Paredzētais sprādzienbīstams pieaugums inženierzinātnēs un progresīvo polimēru jomā nepiepildījās.Plastmasas izmantošana pēdējo trīs gadu desmitu laikā ir nepārtraukti pieaugusi, bet galvenokārt preču kategorijā.Patlaban izejvielu polimēri veido ~88% no saražotā apjoma,3 inženierplastmasa ~12% un uzlaboti mazāk nekā 1%.Lai gan uzlaboto polimēru cenas par kilogramu ir daudz augstākas nekā preču polimēru cenas, to globālā vērtība ekonomikā joprojām ir ļoti maza.
Preču plastmasai ir zema stiprība un stingrība, salīdzinot ar metāliem vai keramiku, un tām ir tendence uz šļūdei pieliktā spēka ietekmē.To izmantošanai kā cietām vielām ir arī temperatūras ierobežojumi (lielākā daļa kūst diapazonā no 100 līdz 250 °C).Preču plastmasas stiepes moduļi ir ~ 1 GPa (salīdzinot ar 210 GPa tēraudam).Būtiskus uzlabojumus var panākt, izlīdzinot polimēru ķēdes.Faktiski ogleklis-ogleklis saites ir ļoti spēcīgas, un ir ražoti viena Ž lamenta polietilēni ar moduļu vērtībām, kas pārsniedz tērauda.Augstu orientāciju var panākt ar īpašām apstrādes metodēm, piemēram, ekstrūzija un sekojoša vilkšana zemā temperatūrā.Zemās temperatūrās polimēru ķēdēm ir ierobežota mobilitāte, un orientācija saglabājas pēc stiepšanās.Nesenie atklājumi un uz metallocēnu balstītu katalizatoru attīstība ir radījuši jaunas preču polimēru kategorijas ar kontrolētu molekulāro arhitektūru ar uzlabotām īpašībām.
Polimēru ražošana pasaulē pieauga3 no 27 miljoniem tonnu 1975. gadā līdz ~ 200 miljoniem tonnu gadā 2000. gadā un joprojām pieaug.Saskaņā ar neseno ziņojumu4 plastmasas izstrādājumu sūtījumi ASV 2000. gadā sasniedza 330 miljardus ASV dolāru, un iepriekšējās piegādes nozares sasniedza 90 miljardus ASV dolāru, tādējādi gada kopējais apjoms sasniedza 420 miljardus ASV dolāru.Tiek lēsts, ka kopējais nodarbinātības līmenis ir 2,4 miljoni — aptuveni 2% no ASV darbaspēka.Polimēru rūpniecības izaugsme ir rezultāts unikālajai plastmasas izstrādājumu īpašību kombinācijai, kas ietver vieglu formēšanu un izgatavošanu, zemu blīvumu, izturību pret koroziju, elektrisko un siltumizolāciju, kā arī bieži vien labvēlīgu stingrību un stingrību uz svara vienību.
Ievietošanas laiks: 04.02.2018