Jednou z nejznámějších aplikací chemie v reálném světě je vývoj plastů. Od život zachraňujících zdravotnických prostředků až po nádoby s tupperwarem, které používáte k uchycení zbytku kastrolu, jsou plasty všude kolem vás. Jeden typ plastu je obzvláště dobře známý pro svou univerzálnost a recyklovatelnost: termoplastické polymery.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Termoplastické polymery se tvoří, když se opakující jednotky zvané monomery spojují do řetězců nebo větví. Vzhledem k tomu, že při zahřátí měknou, lze termoplastické polymery snadno tvarovat do různých tvarů a také se hodí k recyklaci. Běžné použití termoplastických polymerů zahrnuje výrobu trubek, lan, pásů, izolátorů a lepidel.
Co je to polymer?
Polymer je jednoduše materiál složený z mnoha opakovaných jednotek zvaných monomery, které se spojují do řetězců nebo větví. Některé polymery, jako je škrob, celulóza a guma, se vyskytují přirozeně, zatímco jiné jako polyester, nylon a plast jsou syntetické.
Čím jsou termoplastické polymery speciální?
Monomery, které tvoří termoplastické polymery, se spojují prostřednictvím elektrických vazeb zvaných van der Waalsovy síly, které k sobě slabě přitahují neutrální molekuly. Tyto opakující se jednotky jsou uspořádány takovým způsobem, že molekuly termoplastického polymeru vypadají jako mnoho pramenů perel smíchaných dohromady.
Vzhledem k tomu, že jejich vazby jsou slabé, termoplastické polymery po zahřátí snadno změknou, což výrobcům umožňuje tvarovat je do široké škály tvarů, poté je znovu zformovat a znovu formovat. Tato schopnost opakovaně používat termoplastické polymery znamená, že jsou vysoce recyklovatelné.
Mezi další výhody těchto polymerů patří vynikající pevnost a tendence odolávat smršťování. Na druhou stranu mají termoplastické polymery několik nevýhod, včetně vysokých výrobních nákladů a skutečnost, že se snadno taví, což je činí nevhodnými pro určitou vysokou teplotu aplikace.
Jaké jsou některé běžné termoplastické polymery?
Ve skutečnosti existuje mnoho typů termoplastických polymerů, které jsou jedinečné formou a funkcí. Výrobci často používají vysokotlaký polyethylen k zapouzdření tuhých předmětů, jako jsou elektrická zařízení. Nízkotlaký polyethylen je velmi elastický a ideální pro izolaci elektrických kabelů. Polyamid je nejčastěji spojován s výrobou lan a pásů. Snad nejznámějším termoplastickým polymerem je polyvinylchlorid nebo PVC, které snadno tvaruje do trubek, nádob a izolačních materiálů. A konečně, některými lepidly jsou termoplastické polymery, včetně akrylátů, kyanoakrylátů a epoxidů.
Zatímco termoplastické polymery přicházejí v široké škále formátů a slouží mnoha jedinečným účelům, základní vlastnosti těchto materiálů zůstávají stejné: vysoká univerzálnost a recyklovatelnost. Pokud jde o chemické aplikace v reálném světě, bylo by těžké najít lepší příklad než výroba plastů, včetně termoplastických polymerů.