D'Mënschheet huet natierlech Polymermaterialien wéi Holz, Lieder a Woll zënter dem Ufank vun der Geschicht benotzt, awer synthetesch Polymere goufe just méiglech no der Entwécklung vun der Gummitechnologie an den 1800er.Dat éischt synthetescht Polymermaterial, Celluloid, gouf vum John Wesley Hyatt am Joer 1869 erfonnt, aus Cellulosenitrat a Kamfer.E groussen Duerchbroch a syntheteschen Polymere war d'Erfindung vum Bakelit vum Leo Hendrik Baekeland am Joer 1907. Dem Hermann Staudinger seng Aarbecht an den 1920er Joren huet kloer d'makromolekulär Natur vu laange Ketten vu widderhuelende Eenheeten bewisen.1 D'Wuert 'Polymer' kënnt aus dem griichesche, an et heescht 'vill'. Deeler'.De séiere Wuesstum vun der Polymerindustrie huet kuerz virum Zweete Weltkrich ugefaang, mat der Entwécklung vun Acrylpolymeren, Polystyrol, Nylon, Polyurethanen an der spéider Aféierung vu Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polypropylen an aner Polymeren an den 1940er an 1950er Joren.Wärend nëmmen ongeféier 1 Millioun Tonnen am Joer 1945 produzéiert goufen, huet d'Produktioun vu Plastik a Volumen déi vum Stol am Joer 1981 iwwerschratt, an de Gruef ass zënterhier kontinuéierlech gewuess.
Pure Polymere ginn selten eleng veraarbecht.Si gi mat anere Materialien zesummegesat, typesch duerch mechanesch Vermëschung oder Schmelzzoustand Vermëschung fir Pellets, Puder oder Akes ze produzéieren fir an de spéider Veraarbechtungsoperatioune benotzt ze ginn.D'Verbindunge kënnen Ž llers involvéieren (fir Käschten ze reduzéieren), Verstäerkungen, aner Polymere, Faarfstoffer, Ame-Retardanten, Stabilisatoren (fir Verschlechterung vu Liicht, Hëtzt oder aner Ëmweltfaktoren ze vermeiden) a verschidde Veraarbechtungshëllef.
Synthetesch Polymere kënnen an zwou Kategorien klasséiert ginn.Thermoplastik (bei wäitem de gréisste Volumen) kann duerch Heizung geschmollt ginn, duerch Ofkillung verstäerkt ginn an ëmmer erëm ëmgeschmëlzt ginn.Haapttypen sinn Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET) a Polyamid (PA, Nylon).Thermosets gi gehärt duerch d'Uwendung vun Hëtzt an Drock, wéinst Crosslinking, also d'Schafung vu permanenten dreidimensionalen Netzwierker.Si kënnen net erweicht ginn duerch Heizung fir d'Veraarbechtung.Bakelit, Epoxien an déi meescht Polyurethane sinn Thermoset.
Déi aktuell Iwwersiicht ass exklusiv fir d'Veraarbechtung vun Thermoplast gewidmet.Kommerziell Thermoplastik ginn no hirer Leeschtung klasséiert als 'Commodity' (niddereg Leeschtung, wéi PE, PP, PS a PVC), 'Engineering' (wéi PC, Nylon a PET) oder 'fortgeschratt' (héchste Leeschtung, wéi z. Flëssegkristallpolymeren (LCPs), Polyphenylensulfid (PPS) a Polyetheretherketon (PEEK)).Den erwaarten explosive Wuesstum am Ingenieur a fortgeschratt Polymere gouf net materialiséiert.D'Benotzung vu Plastik ass an de leschten dräi Joerzéngte kontinuéierlech gewuess, awer haaptsächlech an der Commodity Kategorie.De Moment sinn Commodity Polymere ~ 88% vum produzéierte Volumen, 3 Ingenieursplastik ~ 12% a fortgeschratt manner wéi 1%.Och wann d'Präisser vun fortgeschrattene Polymere pro Kilogramm vill méi héich sinn wéi déi fir Commodity Polymeren, ass hire globale Wäert fir d'Wirtschaft nach ëmmer ganz kleng.
Commodity Plastik huet niddereg Stäerkten a Steifheeten am Verglach mat Metaller oder Keramik, a si tendéieren ënner enger ugewandter Kraaft Kreep ze weisen.Si hunn och Temperaturbegrenzungen an hirer Notzung als Feststoffer (déi meescht schmëlzen am Beräich 100-250 °C).D'Trensile Moduli vu Commodity Plastik sinn ~1 GPa (am Verglach mat 210 GPa fir Stol).Signifikant Verbesserung kann duerch Ausrichtung vun de Polymerketten erreecht ginn.Eigentlech sinn d'Kuelestoff-Kuelestoffbindunge ganz staark, an eenzel Ž lament Polyethylene gi mat Modulwäerter produzéiert déi dee vum Stol iwwerschreiden.Héich Orientéierung kann duerch speziell Veraarbechtungstechniken erreecht ginn, zum Beispill Extrusioun a spéider Zeechnen bei niddregen Temperaturen.Bei niddregen Temperaturen hunn d'Polymerketten eng limitéiert Mobilitéit, an d'Orientéierung bleift no der Ausdehnung.Rezent Entdeckungen an Entwécklunge vun engem eenzege Site, metallocene-baséiert Katalysatoren hunn zu neie Graden vu Commodity-Polymeren gefouert, déi kontrolléiert molekulare Architektur mat verbesserten Eegeschaften hunn.
D'Weltproduktioun vu Polymere erhéicht3 vu 27 Milliounen Tonnen am Joer 1975 op ~200 Milliounen Tonnen pro Joer am Joer 2000 a wiisst nach ëmmer.Laut engem rezente Bericht, 4 Sendunge vu Plastiksprodukter an den USA am Joer 2000 waren $ 330 Milliarde, an Upstream Versuergungsindustrie hate Verkaf vun $ 90 Milliarde, wat den jäerlechen Total op $ 420 Milliarde bréngt.Gesamtbeschäftegung gouf geschat op 2 .4 Milliounen - ongeféier 2% vun der US Aarbechtskräfte.De Wuesstum vun der Polymerindustrie ass e Resultat vun der eenzegaarteger Kombinatioun vun Eegeschafte vu Plastikprodukter, déi einfach Formen a Fabrikatioun enthalen, niddereg Dicht, Korrosiounsbeständegkeet, elektresch an thermesch Isolatioun, an dacks favorabel Steifheet an Zähegkeet pro Eenheet Gewiicht.
Post Zäit: Februar-04-2018