La humanitat ha utilitzat materials polimèrics naturals com la fusta, el cuir i la llana des del començament de la història, però els polímers sintètics només es van fer possibles després del desenvolupament de la tecnologia del cautxú a la dècada de 1800.El primer material de polímer sintètic, el cel·luloide, va ser inventat per John Wesley Hyatt el 1869, a partir de nitrat de cel·lulosa i càmfora.Un avenç important en els polímers sintètics va ser la invenció de la baquelita per part de Leo Hendrik Baekeland el 1907. El treball de Hermann Staudinger a la dècada de 1920 va demostrar clarament la naturalesa macromolecular de les cadenes llargues d'unitats repetides.1 La paraula "polímer" prové del grec i significa "moltes". parts'.El ràpid creixement de la indústria dels polímers va començar poc abans de la Segona Guerra Mundial, amb el desenvolupament de polímers acrílics, poliestirè, niló, poliuretans i la posterior introducció de polietilè, tereftalat de polietilè, polipropilè i altres polímers als anys quaranta i cinquanta.Tot i que l'any 1945 només es van produir al voltant d'1 milió de tones, la producció de plàstics en volum va superar la d'acer el 1981, i la bretxa ha anat creixent contínuament des d'aleshores.
Els polímers purs poques vegades es processen sols.Es combinen amb altres materials, normalment per mescla mecànica o mescla en estat de fusió per produir pellets, pols o akes per ser utilitzats en operacions de processament posteriors.2 Aquests productes compostos s'anomenen "plàstics", que significa "flexibles" en grec.Els compostos poden incloure Žllers (per reduir costos), reforços, altres polímers, colorants, retardants d'ame, estabilitzadors (per evitar el deteriorament per la llum, la calor o altres factors ambientals) i diversos auxiliars de processament.
Els polímers sintètics es poden classificar en dues categories.Els termoplàstics (amb diferència el volum més gran) es poden fondre escalfant, solidificar-se mitjançant el refredament i tornar a fondre repetidament.Els tipus principals són polietilè (PE), polipropilè (PP), poliestirè (PS), clorur de polivinil (PVC), policarbonat (PC), metacrilat de polimetil (PMMA), tereftalat de polietilè (PET) i poliamida (PA, niló).Els termoestables s'endureixen per l'aplicació de calor i pressió, a causa de la reticulació, és a dir, la creació de xarxes tridimensionals permanents.No es poden suavitzar per escalfament per reprocessar.La baquelita, els epoxis i la majoria de poliuretans són termoestables.
La present visió general es dedica exclusivament al processament de termoplàstics.Els termoplàstics comercials es classifiquen segons el seu rendiment com a "mercaderia" (baix rendiment, com PE, PP, PS i PVC), "Enginyeria" (com PC, niló i PET) o "avançat" (més rendiment, com ara polímers de cristall líquid (LCP), sulfur de polifenilè (PPS) i polieteretercetona (PEEK)).El creixement explosiu previst en enginyeria i polímers avançats no es va materialitzar.L'ús de plàstics ha anat creixent contínuament al llarg de les últimes tres dècades, però principalment en la categoria de productes bàsics.Actualment, els polímers de productes bàsics representen ~ 88% del volum produït,3 plàstics d'enginyeria ~ 12% i van avançar menys de l'1%.Tot i que els preus dels polímers avançats per quilogram són molt més alts que els dels polímers bàsics, el seu valor global per a l'economia encara és molt petit.
Els plàstics bàsics tenen resistències i rigideses baixes en comparació amb els metalls o la ceràmica, i tendeixen a mostrar fluïdesa sota una força aplicada.També tenen limitacions de temperatura en el seu ús com a sòlids (la majoria es fonen entre 100 i 250 °C).Els mòduls de tracció dels plàstics bàsics són ~ 1 GPa (en comparació amb 210 GPa per a l'acer).Es pot aconseguir una millora significativa mitjançant l'alineació de les cadenes de polímer.En realitat, els enllaços carboni-carboni són molt forts, i s'han produït polietilès simples Ž lament amb valors de mòdul superiors als de l'acer.Es pot aconseguir una alta orientació mitjançant tècniques especials de processament, per exemple extrusió i posterior estirat a baixes temperatures.A baixes temperatures, les cadenes de polímer tenen una mobilitat limitada i l'orientació es manté després de l'estirament.Els recents descobriments i desenvolupaments de catalitzadors basats en metal·locès d'un sol lloc han donat lloc a nous graus de polímers bàsics amb una arquitectura molecular controlada amb propietats millorades.
La producció mundial de polímers va augmentar3 de 27 milions de tones el 1975 a ~200 milions de tones anuals el 2000 i segueix creixent.Segons un informe recent, 4 els enviaments de productes plàstics als EUA l'any 2000 van ascendir a 330.000 milions de dòlars, i les indústries subministradores amunt van tenir vendes de 90.000 milions de dòlars, el que va elevar el total anual a 420.000 milions de dòlars.S'estimava que l'ocupació total era de 2,4 milions, al voltant del 2% de la força de treball dels EUA.El creixement de la indústria dels polímers és el resultat de la combinació única de propietats dels productes plàstics, que inclouen una fàcil conformació i fabricació, baixes densitats, resistència a la corrosió, aïllament elèctric i tèrmic, i sovint una rigidesa i tenacitat favorables per unitat de pes.
Hora de publicació: 04-feb-2018