Muovimääritelmä ja esimerkit kemiassa

Oletko koskaan miettinyt muovin kemiallisesta koostumuksesta tai siitä, kuinka se valmistetaan? Tässä on katsaus, mikä muovi on ja miten se muodostuu.

Muovi on mikä tahansa synteettinen tai puolisynteettinen orgaaninen aine polymeeri. Toisin sanoen, vaikka muita elementtejä saattaa olla läsnä, muovit sisältävät aina hiiltä ja vetyä. Vaikka muovit voidaan valmistaa melkein mistä tahansa orgaanisesta polymeeristä, suurin osa teollisuuden muovista on valmistettu petrokemian. Kestomuovit ja lämpökovettuvat polymeerit ovat kahta muovityyppiä. Nimi "muovi" tarkoittaa plastisuuden ominaisuutta, kykyä muodonmuutos rikkomatta.

Muovin valmistukseen käytetty polymeeri sekoitetaan melkein aina lisäaineisiin, mukaan lukien väriaineet, pehmittimet, stabilisaattorit, täyteaineet ja vahvikkeet. Nämä lisäaineet vaikuttavat muovin kemialliseen koostumukseen, kemiallisiin ominaisuuksiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin yhdessä sen kustannusten kanssa.

Lämpökovettuvat polymeerit, joita kutsutaan myös termososeiksi, kiinteytyvät pysyvään muotoon. Ne ovat amorfisia ja niiden katsotaan olevan ääretön molekyylipaino. Termoplastiset materiaalit puolestaan ​​voidaan kuumentaa ja kiinnittää uudestaan ​​ja uudestaan. Jotkut kestomuovit ovat amorfisia, kun taas joillakin on osittain kiteinen rakenne. Termoplastisten muovien molekyylipaino on tyypillisesti 20 000 - 500 000 amu.

Muoveihin viitataan usein lyhenteillä niiden kemiallisissa kaavoissa:

• Polyeteenitereftalaatti: PET tai PETE
• Suuritiheyksinen polyeteeni: HDPE
• Polyvinyylikloridi: PVC
• Polypropeeni: PP
• Polystyreeni: PS
• Pienitiheyksinen polyeteeni: LDPE

Muovien ominaisuudet riippuvat alayksiköiden kemiallisesta koostumuksesta, näiden alayksiköiden järjestelystä ja prosessointimenetelmästä.

Kaikki muovit ovat polymeerejä, mutta kaikki polymeerit eivät ole muovia. Muovipolymeerit koostuvat kytkettyjen alayksiköiden ketjuista, joita kutsutaan monomeereiksi. Jos identtiset monomeerit yhdistetään, se muodostaa homopolymeerin. Erotusmonomeerit linkittävät muodostaen kopolymeerejä. Homopolymeerit ja kopolymeerit voivat olla joko suoraketjuisia tai haarautuneita ketjuja.

Tässä on joitain muita ominaisuuksia:

• Muovit ovat yleensä kiinteitä aineita. Ne voivat olla amorfisia kiinteitä aineita, kiteisiä kiinteitä aineita tai puolikiteisiä kiinteitä aineita (kristalliitteja).
• Muovit ovat yleensä huonoja lämmön ja sähkönjohtajia. Suurin osa on eristeitä, joilla on korkea dielektrinen lujuus.
• Lasimaiset polymeerit ovat yleensä jäykkiä (esim. Polystyreeni). Näiden polymeerien ohuita levyjä voidaan kuitenkin käyttää kalvoina (esimerkiksi polyeteeninä).
• Lähes kaikilla muoveilla on rasitus, kun ne stressittyvät, eikä palaudu takaisin jännityksen poistamisen jälkeen. Tätä kutsutaan "hiipimiseksi".
• Muovit ovat yleensä kestäviä, ja niiden hajoamisnopeus on hidas.

Muita faktoja muovista:

• Ensimmäinen täysin synteettinen muovi oli Bakelite, jonka Leo Baekeland teki vuonna 1907. Baekeland loi myös sanan "muovit".
• Sana "muovi" tulee kreikan sanasta plastikos, mikä tarkoittaa, että se voidaan muotoilla tai muovata.
• Noin kolmasosa valmistetusta muovista käytetään pakkausten valmistukseen. Toinen kolmasosa käytetään sivuraideeseen ja putkistoihin.
• Puhtaat muovit eivät yleensä liukene veteen ja ovat myrkyttömiä. Monet muovien lisäaineista ovat kuitenkin myrkyllisiä ja voivat vuotaa ympäristöön. Esimerkkejä myrkyllisistä lisäaineista ovat ftalaatit. Myrkyttömät polymeerit voivat myös hajoa kemikaaleiksi kuumennettaessa.