SUKO-1

Pengenalan Pemprosesan Polimer Bahagian 1

Manusia telah menggunakan bahan polimer semula jadi seperti kayu, kulit dan bulu sejak permulaan sejarah, tetapi polimer sintetik menjadi mungkin hanya selepas pembangunan teknologi getah pada tahun 1800-an.Bahan polimer sintetik pertama, seluloid, telah dicipta oleh John Wesley Hyatt pada tahun 1869, daripada selulosa nitrat dan kapur barus.Satu kejayaan besar dalam polimer sintetik ialah ciptaan Bakelite oleh Leo Hendrik Baekeland pada tahun 1907. Karya Hermann Staudinger pada tahun 1920-an jelas menunjukkan sifat makromolekul rantaian panjang unit berulang.1 Perkataan 'polimer' berasal daripada bahasa Yunani, dan ia bermaksud 'banyak bahagian'.Pertumbuhan pesat industri polimer bermula sejurus sebelum Perang Dunia Kedua, dengan pembangunan polimer akrilik, polistirena, nilon, poliuretana dan pengenalan seterusnya polietilena, polietilena tereftalat, polipropilena dan polimer lain pada tahun 1940-an dan 1950-an.Walaupun hanya kira-kira 1 juta tan dihasilkan pada tahun 1945, pengeluaran plastik dalam jumlah melebihi keluli pada tahun 1981, dan jurang itu terus berkembang sejak itu.

Pemprosesan Polimer

Polimer tulen jarang diproses sendiri.Ia dikompaun dengan bahan lain, biasanya dengan pengadunan mekanikal atau pencampuran keadaan cair untuk menghasilkan pelet, serbuk atau akes untuk digunakan dalam operasi pemprosesan seterusnya.2 Produk terkompaun tersebut dirujuk sebagai 'plastik', yang bermaksud 'mudah lentur' dalam bahasa Yunani.Sebatian mungkin melibatkan Ž llers (untuk mengurangkan kos), tetulang, polimer lain, pewarna, kalis amerika, penstabil (untuk mengelakkan kemerosotan daripada cahaya, haba atau faktor persekitaran lain) dan pelbagai bantuan pemprosesan.

Polimer sintetik boleh dikelaskan dalam dua kategori.Termoplastik (setakat isipadu terbesar) boleh dicairkan dengan pemanasan, pejal dengan penyejukan dan dicairkan semula berulang kali.Jenis utama ialah polietilena (PE), polipropilena(PP), polistirena (PS), polivinil klorida (PVC), polikarbonat (PC), polimetil metakrilat (PMMA), polietilena tereftalat (PET) dan poliamida (PA, nilon).Termoset dikeraskan dengan penggunaan haba dan tekanan, disebabkan oleh silang silang, iaitu penciptaan rangkaian tiga dimensi kekal.Mereka tidak boleh dilembutkan dengan memanaskan untuk diproses semula.Bakelit, epoksi dan kebanyakan poliuretana ialah termoset.

Gambaran keseluruhan sekarang ditumpukan secara eksklusif kepada pemprosesan termoplastik.Termoplastik komersial dikelaskan mengikut prestasinya sebagai 'komoditi' (prestasi rendah, seperti PE, PP, PS dan PVC), 'Kejuruteraan' (seperti PC, nilon dan PET) atau 'maju' (prestasi tertinggi, seperti polimer hablur cecair (LCP), polyphenylene sulphide (PPS) dan polyetherketone (PEEK)).Pertumbuhan letupan yang dijangkakan dalam kejuruteraan dan polimer lanjutan tidak menjadi kenyataan.Penggunaan plastik terus berkembang sepanjang tiga dekad yang lalu, tetapi terutamanya dalam kategori komoditi.Pada masa ini, polimer komoditi berjumlah ~88% daripada jumlah yang dihasilkan, 3 plastik kejuruteraan ~12% dan maju kurang daripada 1%.Walaupun harga polimer maju sekilogram jauh lebih tinggi daripada polimer komoditi, nilai globalnya kepada ekonomi masih sangat kecil.

Plastik komoditi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang rendah jika dibandingkan dengan logam atau seramik, dan ia cenderung mempamerkan rayapan di bawah daya yang dikenakan.Mereka juga mempunyai had suhu dalam penggunaannya sebagai pepejal (kebanyakan cair dalam julat 100–250°C).Moduli tegangan bagi plastik komoditi ialah ~1 GPa (berbanding dengan 210 GPa untuk keluli).Penambahbaikan ketara boleh dicapai dengan penjajaran rantai polimer.Sebenarnya, ikatan karbon– karbon adalah sangat kuat, dan polietilena ratapan Ž tunggal telah dihasilkan dengan nilai modulus melebihi keluli.Orientasi tinggi boleh dicapai dengan teknik pemprosesan khas, contohnya penyemperitan dan lukisan seterusnya pada suhu rendah.Pada suhu rendah, rantai polimer mempunyai mobiliti terhad, dan orientasi kekal selepas regangan.Penemuan dan perkembangan terkini tapak tunggal, pemangkin berasaskan metalosen telah menghasilkan gred baharu polimer komoditi yang mempunyai seni bina molekul terkawal dengan sifat yang lebih baik.

Pengeluaran polimer dunia meningkat3 daripada 27 juta tan pada tahun 1975 kepada ~200 juta tan setahun pada tahun 2000 dan masih berkembang.Menurut laporan baru-baru ini, 4 penghantaran produk plastik di Amerika Syarikat pada tahun 2000 berjumlah $330 bilion, dan industri pembekalan huluan mempunyai jualan $90 bilion, menjadikan jumlah tahunan $420 bilion.Jumlah pekerjaan dianggarkan 2 .4 juta - kira-kira 2% daripada tenaga kerja AS.Pertumbuhan industri polimer adalah hasil daripada gabungan unik sifat produk plastik, yang termasuk mudah dibentuk dan fabrikasi, ketumpatan rendah, ketahanan terhadap kakisan, penebat elektrik dan haba, dan selalunya ketegaran dan keliatan yang menguntungkan bagi setiap unit berat.


Masa siaran: Feb-04-2018