Eine der bekanntesten realen Anwendungen der Chemie ist die Entwicklung von Kunststoffen. Von lebensrettenden medizinischen Geräten bis hin zu den Tupperware-Behältern, die Sie verwenden, um Ihren übrig gebliebenen Auflauf aufzubewahren, Kunststoffe sind überall um Sie herum. Ein Kunststoff ist besonders für seine Vielseitigkeit und Recyclingfähigkeit bekannt: thermoplastische Polymere.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Thermoplastische Polymere bilden sich, wenn sich wiederholende Einheiten, sogenannte Monomere, zu Ketten oder Verzweigungen verbinden. Da sie beim Erhitzen weich werden, lassen sich thermoplastische Polymere leicht in eine Vielzahl von Formen formen und eignen sich auch zum Recycling. Übliche Anwendungen für thermoplastische Polymere umfassen die Herstellung von Rohren, Seilen, Riemen, Isolatoren und Klebstoffen.
Was ist ein Polymer?
Ein Polymer ist einfach ein Material, das aus vielen sich wiederholenden Einheiten besteht, die als Monomere bezeichnet werden und sich zu Ketten oder Verzweigungen verbinden. Einige Polymere wie Stärke, Zellulose und Gummi kommen natürlich vor, während andere wie Polyester, Nylon und Kunststoff synthetisch sind.
Was macht thermoplastische Polymere so besonders?
Die Monomere, aus denen thermoplastische Polymere bestehen, kommen über elektrische Bindungen zusammen, die als Van-der-Waals-Kräfte bezeichnet werden und neutrale Moleküle schwach anziehen. Diese sich wiederholenden Einheiten ordnen sich so an, dass thermoplastische Polymermoleküle wie viele miteinander vermischte Perlenstränge aussehen.
Da ihre Bindungen schwach sind, erweichen thermoplastische Polymere beim Erhitzen leicht, sodass Hersteller sie in eine Vielzahl von Formen formen, dann wieder erweichen und erneut formen können. Diese Möglichkeit, thermoplastische Polymere unbegrenzt wiederzuverwenden, bedeutet, dass sie in hohem Maße recycelbar sind.
Andere Vorteile dieser Polymere umfassen eine ausgezeichnete Festigkeit und eine Tendenz, dem Schrumpfen zu widerstehen. Andererseits haben thermoplastische Polymere einige Nachteile, darunter hohe Produktionskosten und die Tatsache, dass sie leicht schmelzen, was sie für einige hohe Temperaturen ungeeignet macht Anwendungen.
Was sind einige gängige thermoplastische Polymere?
Tatsächlich gibt es viele Arten von thermoplastischen Polymeren, die in Form und Funktion einzigartig sind. Hersteller verwenden häufig Hochdruckpolyethylen, um starre Gegenstände wie elektrische Geräte einzukapseln. Niederdruck-Polyethylen ist sehr elastisch und ideal zum Isolieren von Elektrokabeln. Polyamid wird am häufigsten mit der Herstellung von Seilen und Riemen in Verbindung gebracht. Das vielleicht am leichtesten erkennbare thermoplastische Polymer ist Polyvinylchlorid oder PVC, das sich leicht in Rohre, Behälter und Isoliermaterialien formen lässt. Schließlich sind einige Klebstoffe thermoplastische Polymere, einschließlich Acrylate, Cyanoacrylate und Epoxid.
Während thermoplastische Polymere in einer Vielzahl von Formaten erhältlich sind und vielen einzigartigen Zwecken dienen, bleiben die grundlegenden Eigenschaften dieser Materialien gleich: hohe Vielseitigkeit und Recyclingfähigkeit. Wenn es um chemische Anwendungen in der realen Welt geht, gibt es kaum ein besseres Beispiel als die Herstellung von Kunststoffen, einschließlich thermoplastischer Polymere.