Čovječanstvo je od početka povijesti koristilo prirodne polimerne materijale kao što su drvo, koža i vuna, ali sintetski polimeri postali su mogući tek nakon razvoja tehnologije gume u 1800-ima.Prvi sintetski polimerni materijal, celuloid, izumio je John Wesley Hyatt 1869. od celuloznog nitrata i kamfora.Veliki napredak u sintetskim polimerima bio je izum bakelita Lea Hendrika Baekelanda 1907. Rad Hermanna Staudingera iz 1920-ih jasno je pokazao makromolekularnu prirodu dugih lanaca jedinica koje se ponavljaju.1 Riječ 'polimer' dolazi iz grčkog i znači 'mnogo dijelovi'.Nagli rast industrije polimera započeo je neposredno prije Drugog svjetskog rata, s razvojem akrilnih polimera, polistirena, najlona, poliuretana i kasnijim uvođenjem polietilena, polietilen tereftalata, polipropilena i drugih polimera u 1940-im i 1950-im godinama.Dok je 1945. godine proizvedeno samo oko milijun tona, proizvodnja plastike premašila je obujam proizvodnje čelika 1981. godine i od tada taj jaz neprestano raste.
Čisti polimeri se rijetko prerađuju sami.Oni se spajaju s drugim materijalima, tipično mehaničkim miješanjem ili miješanjem u stanju taljenja kako bi se proizvele pelete, prahovi ili akevi koji se koriste u kasnijim postupcima obrade.2 Takvi složeni proizvodi nazivaju se "plastika", što na grčkom znači "savitljivi".Spojevi mogu uključivati sredstva za učvršćivanje (kako bi se smanjili troškovi), ojačanja, druge polimere, boje, usporivače plina, stabilizatore (kako bi se spriječilo propadanje od svjetla, topline ili drugih čimbenika iz okoliša) i razna pomoćna sredstva za obradu.
Sintetski polimeri mogu se klasificirati u dvije kategorije.Termoplastika (daleko najveći volumen) može se rastaliti zagrijavanjem, očvrsnuti hlađenjem i opetovano taliti.Glavne vrste su polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS), polivinil klorid (PVC), polikarbonat (PC), polimetil metakrilat (PMMA), polietilen tereftalat (PET) i poliamid (PA, najlon).Duroplasti se stvrdnjavaju primjenom topline i pritiska, zahvaljujući umrežavanju, odnosno stvaranju trajnih trodimenzionalnih mreža.Ne mogu se omekšati zagrijavanjem za ponovnu obradu.Bakelit, epoksidi i većina poliuretana su duroplasti.
Ovaj pregled je isključivo posvećen preradi termoplasta.Komercijalni termoplasti klasificirani su prema svojim učincima kao 'robni' (slabi učinak, kao što su PE, PP, PS i PVC), 'inženjerski' (kao što su PC, najlon i PET) ili 'napredni' (najviši učinak, kao što je polimeri s tekućim kristalima (LCP), polifenilen sulfid (PPS) i polietereterketon (PEEK)).Očekivani eksplozivni rast u inženjerstvu i naprednim polimerima nije se ostvario.Upotreba plastike u posljednja tri desetljeća kontinuirano raste, ali uglavnom u kategoriji robe.Trenutačno, robni polimeri čine ~88% proizvedenog volumena,3 inženjerska plastika ~12% i napredovala je manje od 1%.Iako su cijene naprednih polimera po kilogramu mnogo više od onih za polimere koji se koriste u robi, njihova je globalna vrijednost za gospodarstvo još uvijek vrlo mala.
Uobičajena plastika ima nisku čvrstoću i krutost u usporedbi s metalima ili keramikom i sklona je puzanju pod djelovanjem sile.Oni također imaju temperaturna ograničenja u svojoj upotrebi kao čvrste tvari (većina se tali u rasponu od 100 do 250 °C).Vlačni moduli plastike su ~1 GPa (u usporedbi s 210 GPa za čelik).Značajno poboljšanje može se postići poravnavanjem polimernih lanaca.Zapravo, veze ugljik-ugljik su vrlo jake, a jednostruki Ž lamentni polietileni proizvedeni su s vrijednostima modula koji premašuju vrijednosti čelika.Visoka orijentacija može se postići posebnim tehnikama obrade, na primjer ekstruzijom i naknadnim izvlačenjem na niskim temperaturama.Na niskim temperaturama polimerni lanci imaju ograničenu pokretljivost, a orijentacija ostaje nakon rastezanja.Nedavna otkrića i razvoj katalizatora na bazi metalocena na jednom mjestu rezultirali su novim vrstama robnih polimera s kontroliranom molekularnom arhitekturom s poboljšanim svojstvima.
Svjetska proizvodnja polimera povećala se3 sa 27 milijuna tona 1975. na ~200 milijuna tona godišnje 2000. i još uvijek raste.Prema nedavnom izvješću,4 isporuka plastičnih proizvoda u SAD-u 2000. godine iznosila je 330 milijardi dolara, a industrija opskrbljivača imala je prodaju od 90 milijardi dolara, čime je godišnji ukupni iznos iznosio 420 milijardi dolara.Ukupna zaposlenost procijenjena je na 2,4 milijuna – oko 2% američke radne snage.Rast industrije polimera rezultat je jedinstvene kombinacije svojstava plastičnih proizvoda, što uključuje jednostavno oblikovanje i izradu, niske gustoće, otpornost na koroziju, električnu i toplinsku izolaciju, te često povoljnu krutost i žilavost po jedinici težine.
Vrijeme objave: 04. veljače 2018