Ena najbolj prepoznavnih resničnih aplikacij kemije je razvoj plastike. Plastika je povsod okoli vas, od reševalnih medicinskih pripomočkov do posod za tupperware, s katerimi držite ostanke enolončnice. Ena vrsta plastike je še posebej znana po svoji vsestranskosti in možnosti recikliranja: termoplastični polimeri.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Termoplastični polimeri se tvorijo, ko se ponavljajoče se enote, imenovane monomeri, povezujejo v verige ali veje. Ker se termoplastični polimeri mehčajo pri segrevanju, jih je enostavno oblikovati v najrazličnejše oblike in so primerni tudi za recikliranje. Običajna uporaba termoplastičnih polimerov vključuje izdelavo cevi, vrvi, jermenov, izolatorjev in lepil.
Kaj je polimer?
Polimer je preprosto material, sestavljen iz številnih ponavljajočih se enot, imenovanih monomeri, ki se povezujejo v verige ali veje. Nekateri polimeri, kot so škrob, celuloza in guma, se pojavljajo naravno, drugi, kot so poliester, najlon in plastika, pa so sintetični.
Kaj naredi termoplastične polimere posebnimi?
Monomeri, ki tvorijo termoplastične polimere, se združijo prek električnih vezi, imenovane van der Waalsove sile, ki medsebojno šibko privlačijo nevtralne molekule. Te ponavljajoče se enote so razporejene tako, da so termoplastične polimerne molekule videti kot številne verige biserov, pomešane skupaj.
Ker so njihove vezi šibke, se termoplastični polimeri med segrevanjem zlahka zmehčajo, kar proizvajalcem omogoči, da jih oblikujejo v široko paleto oblik, nato jih ponovno zmehčajo in ponovno oblikujejo. Ta sposobnost ponovne uporabe termoplastičnih polimerov za nedoločen čas pomeni, da jih je mogoče močno reciklirati.
Druge prednosti teh polimerov vključujejo odlično trdnost in težnjo, da se upirajo krčenju. Po drugi strani pa imajo termoplastični polimeri nekaj pomanjkljivosti, vključno z visokimi proizvodnimi stroški in dejstvo, da se zlahka stopijo, zaradi česar so neprimerni za nekatere visoke temperature aplikacij.
Kateri so nekateri običajni termoplastični polimeri?
Dejansko obstaja veliko vrst termoplastičnih polimerov, ki so edinstveni po obliki in funkciji. Proizvajalci pogosto uporabljajo visokotlačni polietilen za zapiranje togih predmetov, kot je električna oprema. Nizkotlačni polietilen je zelo elastičen in idealen za izolacijo električnih kablov. Poliamid je najpogosteje povezan s proizvodnjo vrvi in pasov. Morda je najbolj prepoznaven termoplastični polimer polivinilklorid ali PVC, ki zlahka oblikuje cevi, posode in izolacijske materiale. Na koncu so nekatera lepila termoplastični polimeri, vključno z akrilati, cianoakrilati in epoksi.
Medtem ko so termoplastični polimeri v številnih oblikah in služijo številnim edinstvenim namenom, ostajajo osnovne značilnosti teh materialov enake: velika vsestranskost in možnost recikliranja. Kar zadeva kemijske aplikacije v resničnem svetu, bi težko našli boljši primer kot proizvodnja plastike, vključno s termoplastičnimi polimeri.