Viens no vispazīstamākajiem ķīmijas pielietojumiem reālajā pasaulē ir plastmasas izstrāde. Plastmasas ir visapkārt, sākot no dzīvības glābšanas medicīnas ierīcēm un beidzot ar konteineriem, kurus izmantojat, lai turētu atlikušo kastroli. Viens plastmasas veids ir īpaši labi pazīstams ar savu daudzpusību un pārstrādājamību: termoplastiskie polimēri.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Termoplastiskie polimēri veidojas, atkārtojot vienības, ko sauc par monomēriem, savienojas ķēdēs vai zaros. Tā kā termoplastiskos polimērus karsē, tie mīkstina, tāpēc tos ir viegli veidot dažādās formās, kā arī tos var pārstrādāt. Termoplastisko polimēru parasti izmanto cauruļu, virvju, siksnu, izolatoru un līmju ražošana.
Kas ir polimērs?
Polimērs ir vienkārši materiāls, kas sastāv no daudzām atkārtotām vienībām, ko sauc par monomēriem, kas savienojas kopā ķēdēs vai zaros. Daži polimēri, piemēram, ciete, celuloze un gumija, rodas dabiski, bet citi, piemēram, poliesteris, neilons un plastmasa, ir sintētiski.
Kas padara termoplastiskos polimērus īpašus?
Termoplastisko polimēru veidojošie monomēri apvienojas, izmantojot elektriskās saites, ko sauc par van der Vālsa spēkiem, kas vāji pievilina neitrālas molekulas viens otram. Šīs atkārtojošās vienības sakārto sevi tā, ka termoplastiskas polimēra molekulas izskatās kā daudzas pērļu šķipsnas, kas sajauktas kopā.
Tā kā to saites ir vājas, termoplastiskie polimēri, sildot, viegli mīkstina, ļaujot ražotājiem tos veidot plašā formu klāstā, pēc tam tos atkal mīkstināt un vēlreiz veidot. Šī spēja atkārtoti atkārtoti izmantot termoplastiskos polimērus nozīmē, ka tie ir ļoti pārstrādājami.
Citas šo polimēru priekšrocības ir lieliska izturība un tieksme pretoties saraušanai. No otras puses, termoplastiskajiem polimēriem patiešām ir daži trūkumi, tostarp augstas ražošanas izmaksas un tas, ka tie viegli kūst, kas padara tos nepiemērotus augstai temperatūrai lietojumprogrammas.
Kādi ir daži parastie termoplastiskie polimēri?
Faktiski ir daudz veidu termoplastisko polimēru, kas pēc formas un funkcijas ir unikāli. Ražotāji bieži izmanto augstspiediena polietilēnu, lai iekapsulētu stingrus priekšmetus, piemēram, elektriskās iekārtas. Zema spiediena polietilēns ir ļoti elastīgs un ideāli piemērots elektrisko kabeļu izolācijai. Poliamīds visbiežāk ir saistīts ar virvju un jostu ražošanu. Varbūt visvieglāk atpazīstamais termoplastiskais polimērs ir polivinilhlorīds vai PVC, kas viegli veidojas cauruļvados, traukos un izolācijas materiālos. Visbeidzot, dažas līmes ir termoplastiski polimēri, ieskaitot akrilātus, cianoakrilātus un epoksīdu.
Kaut arī termoplastiskajiem polimēriem ir daudz dažādu formātu un tie kalpo daudziem unikāliem mērķiem, šo materiālu pamatīpašības paliek nemainīgas: augsta daudzpusība un pārstrādājamība. Kad runa ir par ķīmijas pielietojumu reālajā pasaulē, jums būtu grūti atrast labāku piemēru nekā plastmasas, tostarp termoplastisko polimēru, ražošana.