De mensheid heeft sinds het begin van de geschiedenis natuurlijke polymere materialen zoals hout, leer en wol gebruikt, maar dan synthetischpolymerenwerd pas mogelijk na de ontwikkeling van de rubbertechnologie in de 19e eeuw.Het eerste synthetische polymeermateriaal, celluloid, werd in 1869 door John Wesley Hyatt uitgevonden uit cellulosenitraat en kamfer.Een belangrijke doorbraak op het gebied van synthetische polymeren was de uitvinding van bakeliet door Leo Hendrik Baekeland in 1907. Het werk van Hermann Staudinger in de jaren twintig demonstreerde duidelijk de macromoleculaire aard van lange ketens van zich herhalende eenheden.1 Het woord 'polymeer' komt uit het Grieks en betekent 'veel onderdelen'.De snelle groei van de polymeerindustrie begon kort voor de Tweede Wereldoorlog, met de ontwikkeling van acrylpolymeren, polystyreen, nylon, polyurethaan en de daaropvolgende introductie van polyethyleen, polyethyleentereftalaat, polypropyleen en andere polymeren in de jaren veertig en vijftig.Terwijl er in 1945 slechts ongeveer 1 miljoen ton werd geproduceerd, overtrof de productie van kunststoffen in volume die van staal in 1981, en de kloof is sindsdien voortdurend groter geworden.
Thermoplastische kunststoffen worden doorgaans in gesmolten toestand verwerkt.Gesmolten polymeren hebben zeer hoge viscositeitswaarden en vertonen afschuifverdunningsgedrag.Naarmate de afschuifsnelheid toeneemt, neemt de viscositeit af als gevolg van het uitlijnen en ontwarren van de lange moleculaire ketens.De viscositeit neemt ook af bij toenemende temperatuur.Naast het viskeuze gedrag vertonen gesmolten polymeren elasticiteit.Elasticiteit is verantwoordelijk voor een aantal ongebruikelijke reologische fenomenen.1,5 – 7 Deze omvatten spanningsrelaxatie en normale spanningsverschillen.Langzame spanningsrelaxatie is verantwoordelijk voor vastgevroren spanningen in spuitgiet- en geëxtrudeerde producten.De normale spanningsverschillen zijn verantwoordelijk voor enige stroominstabiliteit tijdens de verwerking en ook voor zwelling van het extrudaat, dwz de aanzienlijke toename van het dwarsdoorsnedeoppervlak wanneer een gesmolten materiaal uit een matrijs wordt geëxtrudeerd.
De belangrijkste polymeerbewerkingen zijn extrusie en spuitgieten.Extrusie is materiaalintensief en spuitgieten is arbeidsintensief.Beide processen omvatten de volgende reeks stappen: (a) het verwarmen en smelten van het polymeer, (b) het pompen van het polymeer naar de vormeenheid, (c) het vormen van de smelt in de vereiste vorm en afmetingen en (d) afkoelen en stollen. .Andere verwerkingsmethoden zijn onder meer kalanderen, blaasgieten, thermovormen, compressiegieten en rotatiegieten.Er zijn meer dan 30.000 soorten polymeren die met deze methoden worden verwerkt.De geschiktheid van een materiaal voor een bepaald proces wordt doorgaans bepaald aan de hand van de melt ow index (MFI, ook wel melt ow rate of MFR genoemd).Dit is een omgekeerde maatstaf voor de viscositeit, gebaseerd op een nogal ruwe test waarbij een polymeer wordt geëxtrudeerd door een matrijs met standaardafmetingen onder invloed van een voorgeschreven gewicht.8 De MFI is het aantal gram polymeer dat in 10 minuten uit het testapparaat is verzameld. min.Lage MFI-waarden betekenen een hoge viscositeit en een hoog molecuulgewicht, en hoge MFI-waarden duiden op het tegenovergestelde.Het volgende is het gebruikelijke MFI-bereik voor sommige processen: extrusie 0,01 – 10, spuitgieten 1 – 100, blaasgieten 0,01 – 1, rotatiegieten 1,5 – 20.
Posttijd: 14 januari 2018