吸塑包括由各種元素組成的材料,例如碳,氫,氧,氮,氯和硫。吸塑通常具有高分子量,這意味著每個(gè)分子可以具有數(shù)千個(gè)結(jié)合在一起的原子。天然存在的材料,例如木材,角和松香,也由高分子量的分子組成。制造或合成吸塑通常設(shè)計(jì)成模仿天然材料的性質(zhì)。吸塑,也稱為聚合物,是通過天然產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化或通常來自石油,天然氣或煤的初級化學(xué)品的合成來生產(chǎn)的。
大多數(shù)吸塑都是基于碳原子。有機(jī)硅是基于硅原子的例外。碳原子可以與最多四個(gè)化學(xué)鍵連接到其他原子。當(dāng)所有鍵與其他碳原子鍵合時(shí),可能產(chǎn)生金剛石或石墨或炭黑煙灰。對于吸塑,碳原子也與上述氫,氧,氮,氯或硫連接。當(dāng)原子的連接產(chǎn)生長鏈時(shí),如珍珠串上的珍珠,聚合物被稱為熱塑性吸塑。熱塑性吸塑的特征在于可熔化。熱塑性吸塑都有重復(fù)單元,鏈條的最小部分是相同的。我們將這些重復(fù)單位稱為單元格。
用于制造晶胞的原子團(tuán)稱為單體。對于某些吸塑,例如聚乙烯,重復(fù)單元可以只是一個(gè)碳原子和兩個(gè)氫原子。對于其他吸塑,例如尼龍,重復(fù)單元可以包含38個(gè)或更多個(gè)原子。當(dāng)我們結(jié)合單體時(shí),我們生成聚合物或吸塑。原料形成可用于或用于形成單元電池的單體。單體用于聚合物或吸塑。當(dāng)碳原子的連接形成二維和三維網(wǎng)絡(luò)而不是一維鏈時(shí),聚合物將是熱固性吸塑。熱固性吸塑的特征在于不可熔化。熱固性吸塑,例如環(huán)氧粘合劑或不飽和聚酯船體和浴缸或用于制造膠合板的酚醛粘合劑,是由使用者混合兩種化學(xué)品并在吸塑“固化”或固化之前立即使用該混合物而產(chǎn)生的。
熱塑性吸塑的重復(fù)單元的形成通常始于形成小的碳基分子,其可以組合形成單體。反過來,單體通過化學(xué)聚合機(jī)理連接在一起形成聚合物。原料形成可以通過將烴化學(xué)品與天然氣,石油或煤分離成純化學(xué)品流開始。然后在“裂化過程”中處理一些。這里,在催化劑存在下,原料分子轉(zhuǎn)化成單體,例如乙烯(乙烯)C2H4,丙烯(丙烯)C3H6和丁烯C4H8等。所有這些單體在碳原子之間含有雙鍵,使得碳原子隨后可以反應(yīng)形成聚合物。
其他原料化學(xué)品從石油中分離出來,如苯和二甲苯。這些化學(xué)物質(zhì)與其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)形成聚苯乙烯,尼龍和聚酯的單體。原料已經(jīng)變成單體,不再含有石油餾分。還可以從可再生資源獲得其他原料,例如來自木材的纖維素以制備丁酸纖維素。為了使聚合步驟有效地工作,單體必須非常純凈。所有制造商都對原材料和單體進(jìn)行凈化,捕獲未使用的原材料以供再利用和副產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)處置。
然后將單體化學(xué)鍵合成稱為聚合物的鏈。聚合有兩種基本機(jī)制:加成反應(yīng)和縮合反應(yīng)。對于加成反應(yīng),加入特殊的催化劑,通常是過氧化物,使一種單體與下一種單體連接,然后在與下一種單體連接,依此類推。催化劑不會(huì)引起反應(yīng),但會(huì)使反應(yīng)更快地發(fā)生。用于聚乙烯和聚苯乙烯以及聚氯乙烯等的加成聚合不產(chǎn)生副產(chǎn)物。反應(yīng)可以在分散在液體中的氣相中進(jìn)行。第二聚合機(jī)理,縮聚,使用催化劑使所有單體與任何相鄰的單體反應(yīng)。該反應(yīng)導(dǎo)致兩種單體形成二聚體(兩個(gè)單元電池)加上副產(chǎn)物。二聚體可以組合形成四聚體(四個(gè)單位細(xì)胞)等。對于縮聚反應(yīng),必須除去副產(chǎn)物用于化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生有用的產(chǎn)物。一些副產(chǎn)物是水,經(jīng)過處理和處理。其他副產(chǎn)品是原材料,并在工藝中回收再利用。進(jìn)行副產(chǎn)物的去除使得有價(jià)值的再循環(huán)原料不會(huì)損失到環(huán)境中或暴露于人群中??s合反應(yīng)通常在大量熔融聚合物中進(jìn)行。聚酯和尼龍通過縮聚制備。其他副產(chǎn)品是原材料,并在工藝中回收再利用。進(jìn)行副產(chǎn)物的去除使得有價(jià)值的再循環(huán)原料不會(huì)損失到環(huán)境中或暴露于人群中。縮合反應(yīng)通常在大量熔融聚合物中進(jìn)行。聚酯和尼龍通過縮聚制備。其他副產(chǎn)品是原材料,并在工藝中回收再利用。進(jìn)行副產(chǎn)物的去除使得有價(jià)值的再循環(huán)原料不會(huì)損失到環(huán)境中或暴露于人群中??s合反應(yīng)通常在大量熔融聚合物中進(jìn)行。聚酯和尼龍通過縮聚制備。
不同的單體組合可以產(chǎn)生具有不同性質(zhì)和特性的吸塑樹脂。當(dāng)所有單體相同時(shí),該聚合物稱為均聚物。當(dāng)使用多于一種單體時(shí),該聚合物稱為共聚物。每種單體產(chǎn)生具有特定性質(zhì)和特性的吸塑樹脂。單體的組合產(chǎn)生具有進(jìn)一步性質(zhì)變化的共聚物。因此,在每種聚合物類型中,例如尼龍,聚酯,聚乙烯等,制造商可以定制制造具有特定特征的吸塑。聚乙烯可以制成剛性或柔性的。聚酯可以制成低溫熔融粘合劑或耐高溫汽車部件。所得到的熱塑性聚合物可以熔化形成許多不同種類的吸塑產(chǎn)品,并應(yīng)用于許多主要市場。吸塑家族類型或家庭類型中吸塑的可變性允許吸塑根據(jù)特定的設(shè)計(jì)和性能要求定制。這就是為什么某些吸塑最適合某些應(yīng)用,而其他吸塑最適合完全不同的應(yīng)用。
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