З самого початку людство використовувало природні полімерні матеріали, такі як дерево, шкіра та вовна, але синтетичніполімерівстало можливим лише після розвитку гумових технологій у 1800-х роках.Перший синтетичний полімерний матеріал, целулоїд, був винайдений Джоном Веслі Хаяттом у 1869 році з нітрату целюлози та камфори.Великим проривом у галузі синтетичних полімерів став винахід бакеліту Лео Хендріком Бекеландом у 1907 році. Робота Германа Штаудінгера в 1920-х роках чітко продемонструвала макромолекулярну природу довгих ланцюжків повторюваних одиниць. Слово «полімер» походить з грецької мови і означає «багато частини'.Швидке зростання полімерної промисловості почалося незадовго до Другої світової війни з розробки акрилових полімерів, полістиролу, нейлону, поліуретанів і подальшого впровадження поліетилену, поліетилентерефталату, поліпропілену та інших полімерів у 1940-х і 1950-х роках.У той час як у 1945 році було вироблено лише близько 1 мільйона тонн, виробництво пластмас за обсягом перевищило виробництво сталі в 1981 році, і відтоді розрив постійно зростає.
Термопласти зазвичай переробляють у розплавленому стані.Розплавлені полімери мають дуже високі значення в'язкості та демонструють розрідження при зсуві.Зі збільшенням швидкості зсуву в’язкість зменшується внаслідок вирівнювання та розплутування довгих молекулярних ланцюгів.В'язкість також зменшується з підвищенням температури.На додаток до в'язкості, розплавлені полімери виявляють еластичність.Пружність є відповідальною за низку незвичайних реологічних явищ.1,5-7 До них входять релаксація напруги та відмінності нормальних напруг.Повільна релаксація напруги відповідає за застиглі напруги у виробах, виготовлених під тиском і екструдованих продуктах.Нормальна різниця напруги відповідає за певну нестабільність потоку під час обробки, а також за набухання екструдату, тобто значне збільшення площі поперечного перерізу, коли розплавлений матеріал екструдується з фільєри.
Найважливішими операціями переробки полімерів є екструзія та лиття під тиском.Екструзія є матеріаломісткою, а лиття під тиском трудомісткою.Обидва ці процеси включають наступну послідовність етапів: (а) нагрівання та плавлення полімеру, (б) перекачування полімеру до блоку формування, (в) формування розплаву необхідної форми та розмірів та (г) охолодження та затвердіння .Інші методи обробки включають каландрування, видування, термоформування, пресування та ротаційне формування.Існує понад 30 000 марок полімерів, які переробляються цими методами.Придатність матеріалу для конкретного процесу зазвичай визначається на основі індексу течії розплаву (MFI, також називається швидкістю розплаву або MFR).Це обернена міра в’язкості, заснована на досить грубому тесті, що включає екструзію полімеру через головку стандартних розмірів під дією заданої ваги.8 MFI – це кількість грамів полімеру, зібраного з тестового пристрою за 10 хв.Низькі значення MFI означають високу в'язкість і високу молекулярну масу, а високі значення MFI вказують на протилежне.Нижче наведено звичайний діапазон MFI для деяких процесів: екструзія 0,01 – 10, лиття під тиском 1 – 100, видування 0,01 – 1, ротаційне формування 1,5 – 20.
Час розміщення: 14 січня 2018 р