Menneskeheden har brugt naturlige polymermaterialer som træ, læder og uld siden historiens begyndelse, men syntetiske polymerer blev først mulige efter udviklingen af gummiteknologi i 1800-tallet.Det første syntetiske polymermateriale, celluloid, blev opfundet af John Wesley Hyatt i 1869, fra cellulosenitrat og kamfer.Et stort gennembrud inden for syntetiske polymerer var opfindelsen af bakelit af Leo Hendrik Baekeland i 1907. Hermann Staudingers arbejde i 1920'erne demonstrerede klart den makromolekylære natur af lange kæder af gentagne enheder.1 Ordet 'polymer' kommer fra græsk, og det betyder 'mange'. dele'.Den hurtige vækst i polymerindustrien startede kort før Anden Verdenskrig, med udviklingen af akrylpolymerer, polystyren, nylon, polyurethaner og den efterfølgende introduktion af polyethylen, polyethylenterephthalat, polypropylen og andre polymerer i 1940'erne og 1950'erne.Mens der kun blev produceret omkring 1 million tons i 1945, oversteg produktionen af plast i volumen produktionen af stål i 1981, og kløften er konstant vokset lige siden.
Rene polymerer forarbejdes sjældent alene.De er blandet med andre materialer, typisk ved mekanisk blanding eller smeltetilstandsblanding til fremstilling af pellets, pulvere eller akes, der skal bruges i efterfølgende forarbejdningsoperationer.2 Sådanne sammensatte produkter omtales som 'plast', hvilket betyder 'bøjelige' på græsk.Forbindelserne kan involvere Ž llers (for at reducere omkostningerne), forstærkninger, andre polymerer, farvestoffer, ame-hæmmere, stabilisatorer (for at forhindre forringelse fra lys, varme eller andre miljøfaktorer) og forskellige proceshjælpemidler.
Syntetiske polymerer kan klassificeres i to kategorier.Termoplast (langt det største volumen) kan smeltes ved opvarmning, størknes ved afkøling og omsmeltes gentagne gange.De vigtigste typer er polyethylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), polyvinylchlorid (PVC), polycarbonat (PC), polymethylmethacrylat (PMMA), polyethylenterephthalat (PET) og polyamid (PA, nylon).Termohærdninger hærdes ved påføring af varme og tryk på grund af tværbinding, dvs. skabelsen af permanente tredimensionelle netværk.De kan ikke blødgøres ved opvarmning til genbehandling.Bakelit, epoxy og de fleste polyurethaner er termohærdende.
Nærværende oversigt er udelukkende helliget forarbejdning af termoplast.Kommerciel termoplast klassificeres efter deres ydeevne som 'commodity' (lav ydeevne, såsom PE, PP, PS og PVC), 'Engineering' (såsom PC, nylon og PET) eller 'avanceret' (højeste ydeevne, som f.eks. flydende krystalpolymerer (LCP'er), polyphenylensulfid (PPS) og polyetheretherketon (PEEK)).Den forventede eksplosive vækst i teknik og avancerede polymerer udeblev.Brugen af plast har været konstant stigende gennem de sidste tre årtier, men primært i varekategorien.I øjeblikket udgør råvarepolymerer ~88% af den producerede volumen, 3 ingeniørplast ~12% og avanceret mindre end 1%.Selvom priserne på avancerede polymerer pr. kilogram er meget højere end priserne for råvarepolymerer, er deres globale værdi for økonomien stadig meget lille.
Råvareplast har lave styrker og stivheder sammenlignet med metaller eller keramik, og de har tendens til at udvise krybning under en påført kraft.De har også temperaturbegrænsninger i deres anvendelse som faste stoffer (de fleste smelter i området 100-250°C).Trækmodulet for råvareplast er ~1 GPa (sammenlignet med 210 GPa for stål).Betydelig forbedring kan opnås ved at justere polymerkæderne.Faktisk er carbon-carbon-bindingerne meget stærke, og der er fremstillet enkelt Ž lament polyethylener med modulværdier, der overstiger stålets.Høj orientering kan opnås ved specielle bearbejdningsteknikker, for eksempel ekstrudering og efterfølgende trækning ved lave temperaturer.Ved lave temperaturer har polymerkæderne begrænset mobilitet, og orienteringen forbliver efter strækning.Nylige opdagelser og udviklinger af enkeltsteds metallocenbaserede katalysatorer har resulteret i nye kvaliteter af råvarepolymerer med kontrolleret molekylær arkitektur med forbedrede egenskaber.
Verdensproduktionen af polymerer steg3 fra 27 millioner tons i 1975 til ~200 millioner tons om året i 2000 og vokser stadig.Ifølge en nylig rapport udgjorde 4 forsendelser af plastprodukter i USA i 2000 $330 milliarder, og opstrømsleverandører havde en omsætning på $90 milliarder, hvilket bringer den årlige total til $420 milliarder.Den samlede beskæftigelse blev anslået til at være 2,4 millioner – omkring 2 % af den amerikanske arbejdsstyrke.Væksten i polymerindustrien er et resultat af den unikke kombination af egenskaber ved plastprodukter, som omfatter let formgivning og fremstilling, lave densiteter, modstandsdygtighed over for korrosion, elektrisk og termisk isolering og ofte gunstig stivhed og sejhed pr. vægtenhed.
Indlægstid: Feb-04-2018