لقد استخدمت البشرية المواد البوليمرية الطبيعية مثل الخشب والجلود والصوف منذ بداية التاريخ، ولكنها اصطناعيةالبوليمراتأصبح هذا ممكنًا فقط بعد تطور تكنولوجيا المطاط في القرن التاسع عشر.تم اختراع أول مادة بوليمر اصطناعية، السيليلويد، على يد جون ويسلي هيات في عام 1869، من نترات السليلوز والكافور.كان التقدم الكبير في البوليمرات الاصطناعية هو اختراع الباكليت من قبل ليو هندريك بيكلاند في عام 1907. وقد أظهرت أعمال هيرمان ستودينجر في عشرينيات القرن الماضي بوضوح الطبيعة الجزيئية الكبيرة للسلاسل الطويلة من الوحدات المتكررة. القطع'.بدأ النمو السريع لصناعة البوليمرات قبل وقت قصير من الحرب العالمية الثانية، مع تطوير بوليمرات الأكريليك والبوليسترين والنايلون والبولي يوريثان والإدخال اللاحق للبولي إيثيلين والبولي إيثيلين تيريفثاليت والبولي بروبيلين والبوليمرات الأخرى في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي.في حين تم إنتاج حوالي مليون طن فقط في عام 1945، تجاوز إنتاج البلاستيك من حيث الحجم إنتاج الفولاذ في عام 1981، وما زالت الفجوة تتزايد باستمرار منذ ذلك الحين.
عادة ما تتم معالجة اللدائن الحرارية في الحالة المنصهرة.تتمتع البوليمرات المنصهرة بقيم لزوجة عالية جدًا وتظهر سلوك ترقق القص.مع زيادة معدل القص، تنخفض اللزوجة، بسبب اصطفاف وتفكك السلاسل الجزيئية الطويلة.كما تنخفض اللزوجة مع زيادة درجة الحرارة.بالإضافة إلى السلوك اللزج، تظهر البوليمرات المنصهرة مرونة.المرونة هي المسؤولة عن عدد من الظواهر الريولوجية غير العادية.1،5 – 7 وتشمل هذه الظواهر استرخاء الإجهاد واختلافات الإجهاد الطبيعي.يعد استرخاء الإجهاد البطيء مسؤولاً عن تجميد الضغوط في المنتجات المقولبة بالحقن والمبثوق.تكون اختلافات الإجهاد الطبيعية مسؤولة عن بعض حالات عدم الاستقرار أثناء المعالجة وأيضًا انتفاخ البثق، أي الزيادة الكبيرة في مساحة المقطع العرضي عندما يتم بثق المادة المنصهرة من القالب.
أهم عمليات معالجة البوليمر هي البثق والحقن.البثق يتطلب مواد كثيفة، وقولبة الحقن تتطلب عمالة كثيفة.تتضمن كلتا العمليتين التسلسل التالي من الخطوات: (أ) تسخين البوليمر وصهره، (ب) ضخ البوليمر إلى وحدة التشكيل، (ج) تشكيل المصهور بالشكل والأبعاد المطلوبة، (د) التبريد والتصلب. .وتشمل طرق المعالجة الأخرى الصقل، والقولبة بالنفخ، والتشكيل الحراري، والقولبة بالضغط، والقولبة الدورانية.هناك أكثر من 30000 درجة من البوليمرات التي تتم معالجتها بهذه الطرق.عادة ما يتم تحديد مدى ملاءمة المادة لعملية معينة على أساس مؤشر تدفق الذوبان (MFI، ويسمى أيضًا معدل تدفق الذوبان أو MFR).هذا مقياس عكسي للزوجة يعتمد على اختبار خام إلى حد ما يتضمن قذف البوليمر من خلال قالب ذي أبعاد قياسية تحت تأثير وزن محدد.8 MFI هو عدد جرامات البوليمر التي تم جمعها من جهاز الاختبار في 10 دقيقة.تعني قيم MFI المنخفضة اللزوجة العالية والوزن الجزيئي العالي، وتشير قيم MFI المرتفعة إلى عكس ذلك.فيما يلي نطاق MFI المعتاد لبعض العمليات: البثق 0.01 – 10، القولبة بالحقن 1 – 100، القولبة بالنفخ 0.01 – 1، القولبة الدورانية 1.5 – 20.
وقت النشر: 14 يناير 2018