האנושות השתמשה בחומרים פולימריים טבעיים כמו עץ, עור וצמר מאז תחילת ההיסטוריה, אך סינתטייםפולימריםהתאפשר רק לאחר התפתחות טכנולוגיית הגומי במאה ה-19.החומר הפולימרי הסינתטי הראשון, צלולואיד, הומצא על ידי ג'ון ווסלי הייאט בשנת 1869, מחנקת תאית וקמפור.פריצת דרך גדולה בפולימרים סינתטיים הייתה המצאת הבקליט על ידי ליאו הנדריק בייקלנד בשנת 1907. עבודתו של הרמן שטאודינגר בשנות העשרים של המאה הקודמת הדגימה בבירור את האופי המקרו-מולקולרי של שרשראות ארוכות של יחידות חוזרות.1 המילה 'פולימר' באה מיוונית, ומשמעותה 'רבים'. חלקים'.הצמיחה המהירה של תעשיית הפולימרים החלה זמן קצר לפני מלחמת העולם השנייה, עם התפתחותם של פולימרים אקריליים, פוליסטירן, ניילון, פוליאוריטן והכנסתם לאחר מכן של פוליאתילן, פוליאתילן טרפתלט, פוליפרופילן ופולימרים אחרים בשנות ה-40 וה-50.בעוד שרק מיליון טון יוצרו ב-1945, ייצור הפלסטיק בנפח עלה על זה של הפלדה ב-1981, ומאז הפער גדל ללא הרף.
תרמופלסטיים מעובדים בדרך כלל במצב מותך.לפולימרים מותכים יש ערכי צמיגות גבוהים מאוד ומפגינים התנהגות של דילול גזירה.ככל שקצב הגזירה עולה, הצמיגות פוחתת, עקב יישור והתפרקות של השרשראות המולקולריות הארוכות.גם הצמיגות יורדת עם עליית הטמפרטורה.בנוסף להתנהגות הצמיגה, פולימרים מותכים מפגינים גמישות.גמישות אחראית למספר תופעות ראוולוגיות חריגות.1 ,5 – 7 אלו כוללות הרפיית מתח והבדלי מתח נורמליים.הרפיית מתח אטית אחראית לקפוא בלחצים במוצרים יצוקים בהזרקה ואקסטרוד.הפרשי המתח הנורמליים אחראים לאי-יציבות מסוימת במהלך העיבוד וגם להתנפחות של חומרי חוץ, כלומר הגידול המשמעותי בשטח החתך כאשר חומר מותך מוחלף מתוך תבנית.
פעולות עיבוד הפולימר החשובות ביותר הן אקסטרוזיה והזרקה.שחול הוא עתיר חומר ודפוס הזרקה הוא עתיר עבודה.שני התהליכים הללו כוללים את רצף השלבים הבא: (א) חימום והתכה של הפולימר, (ב) שאיבת הפולימר ליחידת העיצוב, (ג) יצירת ההיתוך לצורה ולמידות הנדרשות ו-(ד) קירור והתמצקות .שיטות עיבוד אחרות כוללות קלנדר, יציקת מכה, תבנית תרמו, דפוס דחיסה ודפוס סיבובי.יש יותר מ-30,000 דרגות של פולימרים המעובדים בשיטות אלו.התאמתו של חומר לתהליך מסוים נקבעת בדרך כלל על בסיס מדד ה- Melt ow (MFI, הנקרא גם Melt ow rate או MFR).זהו מדד הפוך של צמיגות המבוסס על בדיקה גסה למדי הכוללת שחול של פולימר דרך תבנית במידות סטנדרטיות תחת פעולת משקל קבוע.8 ה-MFI הוא מספר הגרמים של פולימר שנאסף ממכשיר הבדיקה ב-10 דקהערכי MFI נמוכים פירושם צמיגות גבוהה ומשקל מולקולרי גבוה, וערכי MFI גבוהים מעידים על ההפך.להלן טווח ה-MFI הרגיל עבור תהליכים מסוימים: אקסטרוזיה 0 .01 - 10, הזרקה 1 - 100, יציקת מכה 0 .01 - 1, יציקה סיבובית 1.5 - 20.
זמן פרסום: 14-1-2018