Są to materiały stworzone pracą człowieka, zwykle bardziej wytrzymałe i trwałe niż naturalne, które znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle do tworzenia i wytwarzania wielu wyrobów.
Materiały te w dużej mierze zastąpiły naturalne, takie jak torby papierowe, na plastikowe, użycie naturalnych tkanin do tkanin wykonanych z tego samego związku, a także jednorazowe butelki, które są widoczne w większości pojemników, które były kiedyś szklane. .
Stanowią one nieco mniej niż połowę tego, co obejmuje wszystkie istniejące na ziemi materiały i są znacznie tańsze niż naturalne i nie ulegają tak łatwo degradacji z upływem czasu, co wywołało pewne kontrowersje wśród ekologów, jak im powiedziano. powodować problemy dla środowiska.
Co to są materiały syntetyczne?
Są to materiały powstałe w wyniku zastosowania syntezy chemicznej, która stara się naśladować niektóre naturalne procesy, poprawiając ich właściwości, tworząc materiały o lepszym składzie chemicznym pod względem trwałości i odporności.
Są z natury sztuczne, ponieważ nie można ich znaleźć w naturalnych procesach na Ziemi, do dziś powstało 26 z tych związków, które mają liczby atomowe od 85 do 118, są nawet materiały, które zostały stworzone syntetycznie, które z biegiem lat znaleziono ich naturalne źródło, takie jak pluton.
Charakterystyka materiałów syntetycznych
Materiały syntetyczne, zwłaszcza tworzywa sztuczne, powstają z podstawowej żywicy, która jest ich głównym składnikiem, pochodzą z ropy naftowej i składają się z makrocząsteczek, które z kolei składają się z połączenia setek cząsteczek, procesów uzyskać te makrocząsteczki są następujące.
Poliaddycja
Jest to reakcja, która jest osiągana poprzez uwalnianie dużych ilości ciepła, które jednocześnie polimeryzują dwa lub więcej monomerów, dzięki tej procedurze można otrzymać kauczuk syntetyczny.
Polimeryzacja
Rozpoczyna się dodaniem katalizatora i przyspieszacza reakcji, które są używane z dużą częstotliwością, polega na połączeniu dwóch jednorodnych i pojedynczych cząsteczek w celu uzyskania większych cząsteczek.
Polikondensacja
Dwie cząsteczki poszukują między sobą interakcji, tworząc makrocząsteczki, w których cząsteczki tak duże, jak te, które zapoczątkowały polimeryzację, nie są otrzymywane, ponieważ tworzą się razem, co w konsekwencji opóźnia całą procedurę.
Główne materiały syntetyczne i ich zastosowania
Będąc materiałami wyraźnie stworzonymi przez człowieka, jest to bardzo przydatne pod względem komercyjnym, ponieważ ich głównym celem jest tworzenie bardziej trwałych i odpornych produktów, zaspokajających potrzeby konsumenta, a do głównych w przemyśle wytwórczym należą: następująco.
plastikowy
Jest to materiał, który można przechowywać i formować w zależności od potrzeb, nie ma też punktu parowania i jest obecnie najczęściej używany w przemyśle i jest głównym składnikiem wielu materiałów syntetycznych.
Pierwszy rodzaj plastiku, jaki zaobserwowano w historii, miał miejsce w 1860 roku, kiedy to pewien człowiek zorganizował konkurs na kogoś, kto wymyśli materiał do zastąpienia kości słoniowej w kulach bilardowych, co mu się udało i był produktem bardzo ważnym w tamtych czasach.
Tworzywa sztuczne mają budowę makrocząsteczkową, czyli substancje chemiczne zwane polimerami, co uzyskuje się dzięki polimeryzacji. Charakteryzują się wyjątkowymi właściwościami, takimi jak bardzo niska waga, odporność na degradację powodowaną przez środowisko oraz możliwość zastosowania dowolnego koloru.
To z kolei jest bardzo łatwe w obróbce, odporne na korozję, wodoodporne i dobre izolatory od elektryczności, pośród wielu innych cech, które posiada ten materiał, tak szeroko dziś stosowany.
Elastan
Znany w handlu jako lycra lub spandex, jest to kopolimer uretanu składający się łącznie w 95% z segmentowanych poliuretanów, którego główną bazą jest eter polibutenowy, uzyskując w ten sposób rozległe łańcuchy molekularne, które mogą tworzyć monofilamenty lub multifilamenty
Jest to tkanina przyjemna w dotyku i łatwo się rozciąga, szeroko stosowana w odzieży sportowej, ponieważ dopasowuje się do ciała i daje niezwykły komfort użytkowania, działa jako włókno ciągłe ze względu na charakterystykę monofilamentu lub multifilamentu, jak pokazano powyżej. .
Z tego materiału produkowane są wszelkiego rodzaju ubrania, takie jak między innymi koszule sportowe, legginsy lub lycra, skarpetki sportowe, bielizna, stroje kąpielowe czy stroje kąpielowe.
Nylon
Należy on do grupy poliamidów, w przypadku gdy diamina jest polikondensowana z dikwasem, powstaje polimer ten znany jako Nylon pod znakiem towarowym „Nylon” i uważa się również, że nazwę nadali jej pracownicy służb spedycyjnych, którzy znaleziony Bardzo trudno było wymówić oryginalną nazwę, dlatego przypisano jej inicjały głównych miast, które ją wysłały, czyli Nowy Jork i Londyn, przyjmując litery NY z pierwszej i LON z drugiej.
Ten komponent jest szeroko stosowany w przemyśle do wytwarzania produktów takich jak między innymi śruby, części silnika lub maszyn, nylon wędkarski, zamki błyskawiczne.
Włókno węglowe
Są to arkusze stworzone w domu z węgla, które zawierają drobne włókna o wielkości od około 5 do 10 mikrometrów, co odpowiada jednej dziesiątej milimetra, ma wiele podobieństw do stali pod względem właściwości mechanicznych, z kolei wykazuje większą odporność że dzieje się tak podczas uderzenia w tępy przedmiot.
Na początku był to zbyt drogi materiał, który był używany tylko do celów kosmicznych, ale obniżało to jego koszt, a inne branże zaczęły go wykorzystywać ze względu na jego wytrzymałość podobną do stali, ale niewiarygodnie lekką wagę, taką jak stal. Plastikowy.
Najpierw zaczęli od środków transportu, samochody były coraz bardziej wytrzymałe i lżejsze, co sprzyjało używaniu silników o mniejszej mocy w niektórych firmach, a co za tym idzie wzrost zainteresowania handlem, bo w dzisiejszych czasach można zauważyć obecność tego materiału na rowery, zegarki, portfele i wiele innych, które są do codziennego użytku.
Ekologiczne tworzywa sztuczne
Znane również jako biotworzywa, są to materiały, które są bardzo podobne molekularnie do zwykłych polimerów, ale z tą wielką różnicą, że są one wytwarzane z zasobów odnawialnych, co zapewnia im zdolność do naturalnej degradacji.
Są one związane z przyszłością, możliwości ich wykorzystania nawet w przypadku butelek zawierających płyny eksploatacyjne są badane, więc po ich wyrzuceniu nie zanieczyszczają się z takim samym wpływem, jak oryginalne tworzywa sztuczne.
Akryle
Jest to arkusz z tworzywa sztucznego, który jest otrzymywany przez polimeryzację metakrylanu metylu, który jest najbardziej odporny spośród przezroczystych tworzyw sztucznych, dlatego ma dużą wartość handlową w różnych branżach, takich jak motoryzacja, medycyna, oświetlenie i rozrywka.
Jest to niezwykle łatwy w naprawie materiał pod względem zarysowań, charakteryzują się niskim kosztem wytworzenia co czyni je bardzo interesującymi z przemysłowego punktu widzenia, co coraz częściej spotykane jest każdego dnia, nawet w domowych dekoracjach, ze względu na łatwy sposób uformować go i wytrzymać, w niektórych przypadkach przypominający szkło, ale słabością jest pękanie.
Nie starzeje się pod wpływem promieni UV słońca ani zachodzących w nim procesów środowiskowych, przynajmniej po 10 latach ma właściwości izolacyjne na elektryczność i stabilność termiczną, jest bardziej przezroczysty niż szkło, ma dużą swobodę obsługa podczas obróbki i kształtowania.
Kevlar
Jest to rodzaj bardzo wytrzymałego tworzywa sztucznego, które cechuje trudność w jego wytwarzaniu, jest to poliamid, którego mechanizacja jest skomplikowana, ale po jego osiągnięciu szybko zaczął być wprowadzany na rynek ze względu na dużą siłę odporności na prawie każdy atak.
Dzięki temu materiałowi udało się wytworzyć produkty równie wytrzymałe jak stal, ale o zupełnie lekkiej wadze, takie jak kajaki, rękawice chroniące przed skaleczeniami lub zadrapaniami, skafandry kosmiczne, kable USB do urządzeń mobilnych, kamizelki kuloodporne, kaski motocyklowe i o wzorze 1, nici do szycia, są używane między innymi w niektórych modelach butów sportowych.
Ma również takie właściwości, jak wysoka odporność na przecięcia, właściwości chemiczne, stabilność termiczna, ma niską przewodność elektryczną oraz ma zwartą i mocną strukturę.
Inteligentne polimery
Wraz z wykładniczym postępem technologii poszukiwano, że mają one cechy naturalnych składników, takie jak przystosowanie się do określonych warunków klimatycznych, aby jeszcze bardziej utrzymać ich trwałość.
Właściwości tego polimeru zostały wzięte pod uwagę przy jego stosowaniu do wytwarzania niektórych produktów, takich jak okna i inteligentne okulary, sztuczne mięśnie, podawanie leków, między innymi, które chociaż nie są jeszcze fizyczne, można to zaobserwować w najbliższej przyszłości. w produktach codziennego użytku.
Wpływ tworzyw sztucznych na środowisko
Użycie tych materiałów spowodowało ogromne zniszczenia w środowisku ze względu na masowy konsumpcjonizm w zakresie produktów, w których są one zawarte z tworzywami sztucznymi, które stworzyły dużą ilość odpadów, które nie mają właściwości do degradacji ze względu na ich ilość. , jeśli nie do około 200 lat.
Z kolei jako kontratak rozpoczęły się kampanie recyklingowe, tak aby w przypadku wyrzucenia syntetycznego produktu był on poddawany recyklingowi, aby pozostałości po nim umożliwiały wytwarzanie nowych produktów, będących cyklem użytkowania.
Zbadano nawet możliwości tworzenia biodegradowalnych polimerów, takich jak bioplastiki, które są wytwarzane z przetworzonych materiałów organicznych.