Bruke Polymer Myknere

oYOo /

Gummi og plast har blitt en integrert del av det moderne liv, uten hvilket mennesker ikke kan leve. Disse materialene brukes i skosåler, hagestoler, alle typer filmer, Dvder, Cder, rør, slanger, dekk, emballasje og en rekke andre produkter.

Å holde styr på avansert plastteknologi betyr at enkeltpersoner må være kjent med navn-som polyoksymetylen, polypropylen,nitrilgummi, polyuretan, etc.—det kan gjøre dem forvirret. Men i de fleste tilfeller er de utmerkede egenskapene til verdifull plast som brukes i alle disse effektive applikasjonene ikke utelukkende knyttet til polymerene selv.

akkurat som en strålende student som oppnår gode karakterer på skolen, nådde plast også toppen av klassen med en liten mengde ekstra hjelp. Og den hjelpen betyr vanligvis bare å kombinere unike tilsetningsstoffer for å lage polymerer som er myke, fleksible og motstandsdyktige mot støt og vær. For det meste er tilsetningsstoffer de som gjør plasten hva den er.

Myknere

Myknere er unike typer tilsetningsstoffer. FOR eksempel, UTEN myknere, VILLE PVC ha vært ekstremt skjøre og sprø, og ville ikke ha erobret det store markedet som sett i dag. Uten myknere ville et flertall av sprøytestøpeforbindelsene vært helt uegnet til det formålet, og visse blandinger av gummi ville ikke vært produsert i det hele tatt.

Myknere gjør plast elastisk, utvidbar, fleksibel og plast ved lave temperaturer. I de fleste tilfeller kan polymerprodukter kun produseres på kommersiell basis ved å integrere en mykner.

faktisk var oppfinnelsen av myknere hovedsakelig ansvarlig for utviklingen av plastindustrien. Hvis det ikke var for dette, kan industrien ikke ha utviklet seg mye utover scenen det var i tidligere dager. Dette skyldes at den første plasten, så vel som modifiserte naturlige polymerer som Galalitt eller nitrocellulose, var sprø og hard, og derfor kunne de ikke brukes til daglige applikasjoner.

absolutt øker det ikke akkurat markedsførbarheten til et nytt materiale, hvis for eksempel folk må passe på kamene sine som Om De var Laget Av Meissen porselen.

Camphor

myknere endret imidlertid alt dette. Kamfer var den første som ble brukt i ekte plast. Det er en fargeløs substans, hvis duft minner om mange et kaldt middel, og inneholder små krystaller hentet fra treet Av En Kinesisk laurbærbuske kalt Cinnamomum camphora.

deretter, i 1869, en oppfinner Kalt John Wesley Hyatt og hans bror gjort nitrocellulose mer formbare, ved å blande kamfer med nitrocellulose.

Andre Oljer

Hyatt var ikke den første personen som prøvde å gjøre de tidlige sprø produktene i en utviklende plastsektor lettere å håndtere ved bruk av tilsetningsstoffer. En like ambisiøs oppfinner Ved Navn Alexander Parkes hadde allerede forsøkt å få samme effekt ved hjelp av vegetabilske oljer eller tre tjære, for eksempel.

han møtte imidlertid vanskeligheter med å skaffe seg den riktige oppskriften—hans «Parkesin» var moderat lett å behandle, men etter bare noen få uker ville ting som damearmbånd, kammer og øredobber som hadde blitt produsert fra dette bestemte produktet, deformere i en slik grad at de ikke kunne brukes lenger. Dette var sannsynligvis fordi oljer brukt Av Parkes fordampet for raskt.

Bananolje eller fuselolje-som dannes under destillasjon av whisky-ble også brukt av andre oppfinnere, men uten mye suksess, hvis mangelen på poster er noe å gå forbi.

Myk Som Tyggegummi, Men Hard Som Horn

Den nye plasten utviklet Av Hyatt var bedre rustet til å oppfylle utfordringene som ble presentert av den nylig fremvoksende plastvirksomheten. Basert på mengden kamfer som han kombinerte med collodion-en løsning av pistol bomull, kjent kjemisk som nitrocellulose – skapte han en plast. Denne plasten var gjennomsiktig, men kunne være farget. Det var så fleksibelt som rå gummi, men var så hardt som horn. Denne plasten var celluloid.

ved en moderat temperatur på mellom 80 °C og 90 °C, kan dette formbare materialet produseres i hvilken som helst ønsket form på Grunn av Hyatt ‘ s duftende formulering. En av de aller første bruken av dette materialet var falske tenner. Det luktet imidlertid mer enn en liten mengde kamfer, og som et resultat møtte ikke alltid deres eiers fullstendige tilfredshet. Men siden materialet kunne opprettes i en passende farge, var det en betydelig forbedring på de tøffe gummiplatene som hadde blitt brukt frem til da. Etterpå ble det samme materialet populært som det perfekte bakmaterialet for fotografiske filmer.

Opprinnelsen Til Moderne Plast

det er et faktum at for noen tid, celluloid utviklet Av Hyatt måtte overvinne mange utfordringer forårsaket av sin nære tilknytning til pistol bomull. Små eksplosjoner oppstod da biljardballer bestående av nitrocellulose krasjet med hverandre. Ifølge øyenvitner var eksplosjonene så store at det ville få cowboyer til å stå rundt biljardbordet for å nå sine våpen.

En magasinartikkel citerte også historien om en dame hvis kveld ble enda mer spennende da celluloidknappene festet på kveldskjolen kom svært nær en peis og antent. Ved en anledning eksploderte en hel celluloidfabrikk. Men disse hendelsene ikke skjule det faktum At Hyatt hadde utviklet den første termoplast, og at det var en mykner instrumental i fører til plast i dag.

men selv Etter Hyatt fortsatte historien om plast å være nært forbundet med den av myknere. Så i 1946 ble det søkt om flere hundre tonn av en skjøre cellulosetriacetatplast. Denne plasten ble blant annet brukt til produksjon av flyvinduer.

plasten lå ubrukt i en fabrikk, som var da en kreativ kjemiker hadde ideen om å integrere materialet med en mykner. Dette resulterte i et nytt sprøytestøpemateriale. I 1952, den nylig myknede Cellendet ble kalt «Cellidor» og var den perfekte utførelsen av allsidighet. På 1950-tallet ble Cellidor brukt til å lage hylster for kammer, dashbord, radioer, brilleinnfatninger, skrutrekkerhåndtak, hårsklier, etc.

Myknere I Gummi

gummiindustrien brukte også myknere til å forfine sine produkter. Omfattende elting gjør uvulkanisert gummi så myk som tyggegummi fordi elteprosessen bryter ned polymerens langkjedede molekyler. Men dette betyr at andre viktige egenskaper ved dette nyttige materialet også går tapt.

på grunn av denne grunn gjorde gummiforskere en tidlig start ved å kombinere alle typer flytende komponenter i deres svarte formuleringer—oljer, tonehøyde, kulltjære, paraffin, terpener (som kamfer) og Til Og med Vaselin. Dette betydde at blandingen av rågummi var tilstrekkelig klebrig for forskjellige faste ingredienser, selv når størrelsen på gummimolekylene ikke reduseres betydelig. Carbon black er et eksempel på en solid ingrediens som enkelt kan knyttes sammen i mikseren.

disse faktorene viser viktigheten av disse diskret myknere med hensyn til polymer behandling—og hvordan de kan fullstendig forandre egenskapene til det som opprinnelig var en relativt lite tiltalende polymer materiale. Paradoksalt nok demonstrerer denne ekstraordinære kraften også det faktum at selv fremtredende kjemiske historikere for tiden finner det vanskelig å skaffe seg informasjon om mykneringsteknologi.

de «riktige» myknere er betydelige i en slik grad at informasjon samlet om ytelsen til plast gjennom årene har forsvunnet i hvelvene til firmaer som bruker polymerer. Etter hvert som tiden gikk, betydde dette at myknere ble relativt anonyme utilitaristiske stoffer.

Dagens Etterkommere Av Kamfer

det er imidlertid et kjent faktum at bortsett Fra Hyatt, andre også begynte å bruke kamfer. Faktisk brukes to tredjedeler av all kamfer syntetisert over hele verden til å produsere celluloid selv i dag.

en kjemisk encyklopedi fra 1931 med kapittelet «myknere» listet også terpen, i tillegg til glyserolestere, ftalater og organiske fosfater som tricresylfosfat.

disse forbindelsene gjør plast fleksibel og forbedrer også deres brannhemmende potensial i en slik grad at celluloseacetat, en etterfølger til celluloid, var i stand til å overvinne en av de største ulempene ved den opprinnelige plasten. For eksempel ble plastens brennbarhet forhindret etter at den var elastisk med en kombinasjon av fosfater og kamfer.

Avansert teknologi vet om 400 stoffer—det vil si eksotiske stoffer og «worldbeaters»—som brukes som myknere i en eller annen form. Rundt 100 av disse stoffene har stor kommersiell verdi.

Mykner Mengder

i midten av 1990-tallet ble over 4,2 millioner tonn myknere utnyttet. I DAG brukes omtrent 90% av alle myknere I PVC-en plast som i sin grunnleggende form er nesten like skjør som glass og ville være helt ubrukelig for de fleste applikasjoner hvis myknere ikke utgjorde rundt 55% av innholdet. Selv stiv PVC kan ha rundt 12% myknere som er kjent for å forbedre sin bearbeidbarhet.

basert på applikasjonstypen bruker andre polymerer myknere i mange forskjellige mengder. Papir inneholder ca 5% myknere, termoplastiske materialer opp til 10%, og elastomerer til tider så mye som 60%; visse plast har også 95% av myknere.

Hvordan Myknere Fungerer

I Hovedsak er alle myknere basert på samme prinsipp og en som er praktisk talt selvforklarende, forutsatt at enkeltpersoner kan forstå hva plast er sammensatt av på innsiden. «Plast» inneholder alltid svært langkjedede molekyler som ser ut som lange tråder under ekstremt høy forstørrelse. En plast blir fleksibel når disse trådene er løst sammenflettet.

men i tilfelle av et flertall av plast, har disse trådene en tendens til å ligge oppå hverandre akkurat som pakket spaghetti. Faktisk, når noen tilfeldig kaster spaghetti i en panne uten å røre den mens den kokker, og senere siver den, bortsett fra pastastenger løst sammenflettet, vil det også være områder der pastastrådene fortsatt er festet sammen som de var i posen. Slike klumper virker litt vanskeligere enn resten, om enn pastaen selv er fullstendig tilberedt og myk.

En lignende ting skjer med hensyn til kjedemolekylene av plast. En stiv struktur som er analog med de strengt vanlige sammensetningskrystallene, gjør at plasten ser stiv ut fra utsiden. Både i reagensrøret og i pannen er regelen som følger: den stive strukturen er hard og løst sammenflettet er fleksibel.

Kjemi

det er her myknere har en rolle å spille. I de fleste tilfeller, uansett om mineralolje eller kamfer blir diskutert, er molekylene relativt mindre enn kjedemolekylene i polymermaterialet. De er sammenflettet i sin spaghetti-lignende struktur når de behandler plasten.

disse molekylene skyver deretter seg mellom de nærliggende trådene av plastmolekyler og skiller dem fra hverandre. De fungerer på samme måte som olje gjør på en tallerken med spaghetti, der det gjør at pasta tråder å gli forbi hverandre. Dette antyder at det er mulig å produsere en løs og fritt mobil struktur-plasten viser seg å være fleksibel og når mer mykner tilsettes, blir den enda mer fleksibel. Denne enkle korrelasjonen belyser en hel rekke produkter som er avgjørende for en plast kjemiker jobb.

en materialutvikler har i stor grad kompetanse i å kunne identifisere stoffer som er godt egnet til plasten som benyttes. Det er ikke mulig å knytte hydrofile stoffer til vannavvisende molekyler, for eksempel de av uvulkanisert gummi, da begge stoffene vil skille seg akkurat som olje og vann.

det er også viktig å velge en mykner som gir en ideell passform med hensyn til sin egen molekylære konfigurasjon og målplastkjedemolekyler. Kjedemolekyler er ikke like sammenlignbare med hverandre som spaghetti—strengene-visse polymerer kan ligne flat pasta, mens andre virker som en kjede av tykke neonrør koblet sammen med tynne ledninger, eller har et zig-zag utseende. Men andre virke som halskjeder laget av ekstreme fett perler. Likevel Var Hyatt ‘ s celluloid den som oppnådde suksessen den gjorde. Dette er fordi kamfer molekyler montert ganske godt mellom pistol bomull molekyler som ble støpt som en perlekjede.

imidlertid er ikke alle myknere egnet for hver polymer. Et annet faktum er at hver mykner har en annen innvirkning på sitt » vertsmolekyl.»Mens en mykner gir større fleksibilitet ved lavere temperaturer, er en annen spesielt utviklet for å hindre at plast blir flytende ved høye temperaturer. I mellomtiden er det andre myknere som gjør plast mer fleksibel og også oppfører seg som en slags integrert brannslukningsapparat som kan sette ut flammer i sine aller første stadier. Myknere oppnå dette ved å dekomponere i nærvær av varme for å skape stoffer som er motstandsdyktig mot flammer.

Ett Problem—Mange Løsninger

gjennom årene har plastsektorens ordrebok for myknere utviklet seg til en uorganisert agglomerering av kjemikalier. Det styres imidlertid av flere» store familier » av produkter.

Ftalater brukes I PVC-filmer og kabler, cellulose lim og belegg. Med dikarbonater blir fleksibel PVC elastisk ved lave temperaturer. Fosfater benyttes både som hydraulisk væske og som flammehemmende. Fettsyreestere—de fjerne slektninger av margarin-brukes til å mykne gummi-og vinylharpiks gulvbelegg. For noen applikasjoner vender plastteknologer seg også til estere av vinsyre og sitronsyre.

Farer

absolutt bør det huskes at til tross for den gunstige effekten av myknere på plastteknologi, har de også sine ulemper. I den siste tiden ble det mistenkt at ftalater er helsefarlige. Mens avgjørende bevis er ennå ikke oppnådd, er studier nå pågående.

Heldigvis, uavhengig av resultatet av denne diskusjonen, betyr det på ingen måte at alle myknere skal fordømmes: tross alt er en enkelt mykner ikke den samme som den neste, som demonstrert av kamfer, som skjer for å være et naturlig produkt.

Alternativer

I Mellomtiden er det opprettet noen svært nyttige produkter som tjener som erstatning for ftalater. Produkter som disse tar form av en rekke stoffer hvis medlemmer kalles » alkylsulfonater.»Det var lenge kjent at alkylsulfonater ikke har noen bivirkninger, og har blitt godkjent som trygt for matbruk i et flertall av landene.

Alkylsulfonater, som allerede brukes i stedet for de kontroversielle ftalater i hansker, leketøy figurer, dukker og membraner for vann senger, kan finnes i tetningsmidler i byggebransjen, og brukes i wellington støvler og svømming hjelpemidler. I tillegg gir materialet et komplett utvalg av tilleggsfordeler—for eksempel er det forskjellig fra mange andre myknere og blir ikke angrepet av vann og elementer, og det resulterer også i produkter som bidrar til utskrift. Dette er en viktig faktor når det gjelder å skape levende fargede barnas plaskebassenger produsert av PVC-film, blant annet.

råformen AV PVC er skjøre, nesten glasslignende plast som ville være nesten ubrukelig hvis det ikke var for myknere. Alkylsulfonater gjør PVC elastisk og motstandsdyktig mot forsåpning og vær.

Drivende Mykner Molekyler

nylig har industrien forskere kommet opp med en løsning på spørsmålet om drivende mykner molekyler. De små partiklene av myknere som holdes i plasten, er utrolig mobile. Under spesielle omstendigheter beveger partiklene seg rundt akkurat som honning i en svamp. Innenfor plasten kommer bevegelsen av visse myknermolekyler til en slutt før eller senere når de når overflaten og skaper en uattraktiv fettfilm.

Husmødre er ikke de eneste som vet dette faktum. Unike myknere som har blitt trent til å holde seg på ett sted inne i polymeren-for eksempel ved å gi dem langkjedede molekyler—kan forhindre at gummi og plast utvikler en fettete eller sløv overflate.

videre har forskere laget skreddersydde halogenfrie myknere for elektroniske kretskort, slik at den skjøre plasten som brukes til å produsere dem, ikke bryter når platene bores, stanses og loddes.

Vekst Og Utvikling Av Industrien

mykner sektor er i stor grad involvert med konvensjonelle produkter. Selv om det er ganske uvanlig å bruke så mye innsats på produktutvikling, lønner det seg definitivt.

i løpet av de siste to årene oppnådde plastmarkedet en vekst på bare 4%, men til tross for dette økte salget av visse spesialiserte myknere med om lag 15% i samme periode. Dette tallet alene er tilstrekkelig til å vise at det siste kapitlet i myknernes lange historie ikke er skrevet ennå: innovativ plast og de nyeste kravene til produktene som stadig blir laget av dem, trenger nye løsninger. Her kan bare den kollektive hjernekraften til plasteksperter gjøre rettferdighet til disse.

Naturlig Myknere

men kommer tilbake til myknere, plasticizing kjemikalier som kommer fra digler og flasker av den kjemiske sektoren er ikke de eneste som forekommer i verden for øvrig. Siden naturen også delvis inneholder polymerer, trenger den også stoffer for å sikre at disse polymerene fortsetter å være fleksible.

Stivelse, DNA, proteiner, tre og til og med steiner inneholder i hovedsak lange og til tider romlig sammenkoblede kjedemolekyler. Naturen bruker vann som hovedmykner. Naturlige fibre som bomull, ull eller silke vil være skjøre uten vanninnhold.

videre holder overflødig vann muskulære proteiner fleksible. I avansert alder reduseres vanninnholdet, mens fett mer eller mindre spiller rollen som en mykner vellykket. Plastindustrien er ikke den eneste som er avhengig av myknere, men selv mother nature kan ikke klare seg uten dem. Muskelfibre er sammensatt av kjedemolekyler som ligner de som finnes i plast. På samme måte som moderne polymerer inneholder muskelfibre sine egne myknere i form av fettmolekyler og vann.

vann kan også brukes til å myke kvarts, som er kjent for å være et veldig hardt materiale—mens hardt, naturlig kvarts inneholder bare 0,01% vann, av tekniske årsaker inneholder kunstig kvarts omtrent 10 ganger så mye. Kunstig kvarts kan støpes som gips ved 400 °C-en temperatur som lett kan tolereres av mineraler – mens» tørr «naturlig kvarts tydelig forblir «bunnsolid» opp til en temperatur på 1000 °C.

Dette er et utmerket eksempel på at bruken av myknere i teknologi ikke nødvendigvis er begrenset til plast. Personer som tenker hardt om det buede håndtaket av paraplyene, vil vite at en slags prosedyre brukes til å gjøre treet fleksibelt.

Varmtvannsdamp kan faktisk brukes til å myke treet, men flytende ammoniakk, når den blandes med organiske løsningsmidler som tetrahydrofuran, dimetylsulfoksid eller polyetylenglykol, gjør jobben enda bedre. En bestemt formulering som dette gjør det mulig for enkeltpersoner å knytte knuter i staver. Etter fordampning av ammoniakk kommer treet tilbake til den opprinnelige tilstanden-det vil si sin ferske tilstand.

Dukker Opp Fra Plast Middelalderen

Over hundre år siden, plast kom til å bli kjent Gjennom Hyatt oppfinnelse. Derfor er det ikke overraskende at yrker som hittil har vært knyttet til bevaring av antikke pigmenter, nå kommer til enighet med myknerproblemer. For eksempel kjemper restauratører for tiden for å opprettholde romdraktene som Ble båret Av Apollo-astronautene på månen og kom til Jorden uskadet.

disse romdraktene inneholdt PVC-rør som hadde blitt mykgjort ved hjelp av et ftalat. Etter å ha tilbrakt over tre tiår i et museum, har dette flytende stoffet diffust ut av polymeren, på en måte som er typisk for alle drivende myknere. Som et resultat har tilførselsrørene blitt sprø. Det som en gang ble antatt å være høydepunktet i romdraktteknologi, har nå blitt mindre holdbart sammenlignet med ridders seler som er hundrevis av år gamle. Når man ser på ting fra dette standpunktet, kan det dermed konkluderes med at mennesker fortsatt er i den såkalte Middelalderen av plastteknologi.