플라스틱 산업에서 화학의 중요한 역할
플라스틱 산업은 화학에 크게 의존합니다. 폴리머의 기본 빌딩 블록에서 제조와 관련된 복잡한 공정에 이르기까지 화학은 모든 단계에서 중요한 역할을합니다. 다음은 화학이 없어서는 안될 주요 영역의 고장입니다.
1. 중합체 합성 :
* 단량체 선택 : 특정 단량체 (소분자)의 선택은 플라스틱의 최종 특성을 결정하는 데 중요합니다. 화학은 어떤 단량체가 원하는 중합체 사슬에 반응하고 형성 할 것인지 지시하여 유연성, 강도 및 융점과 같은 요인에 영향을 미칩니다.
* 중합 공정 : 화학은 중합체를 생성하는 데 사용되는 상이한 중합 기술을 안내한다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
* 첨가 중합 : 단량체는 부산물 형성 (예 :폴리에틸렌, PVC)없이 성장 체인에 직접 첨가한다.
* 응축 중합 : 단량체는 물과 같은 소분자 (예를 들어, 나일론, 폴리 에스테르)를 방출하는 동안 중합체를 형성하기 위해 반응한다.
* 링-오프닝 중합 : 사이 클릭 단량체는 선형 중합체 사슬 (예를 들어, 폴리 에스테르)을 형성하기 위해 열립니다.
* 중합체 변형 : 화학은 기존 중합체를 변형시키고, 다른 기능을 추가하거나 특성을 향상시키는 데 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.
* 가교 : 중합체 사슬 사이의 결합을 생성하여 강도와 강성을 증가시킵니다.
* 블렌딩 : 다른 폴리머를 결합하여 원하는 특성 세트를 달성합니다.
* 첨가제 : 필러, 가소제, 안정제 및 색소를 통합하여 최종 플라스틱 제품을 수정합니다.
2. 플라스틱 가공 :
* 압출 : 다이를 통한 플라스틱 용융 및 형성 과정은 용융 중합체의 점도 및 유동 거동에 의해 유도되며, 이는 화학적 구조 및 분자량에 의해 결정됩니다.
* 주입 성형 : 플라스틱의 용융 온도, 점도 및 응고 특성을 이해하는 것은 성공적인 사출 성형에 중요하며, 곰팡이의 정확한 충전 및 원하는 부분 치수를 달성 할 수 있습니다.
* 열 성형 : 플라스틱 시트의 가열 및 형성은 화학 구조에 의해 지시되는 플라스틱의 열 특성에 의존합니다.
3. 플라스틱 특성화 및 분석 :
* 분광법 (IR, NMR) : 이러한 기술은 분자 구조 및 조성을 결정하는 중합체를 식별하고 특성화하는 데 사용됩니다.
* 크로마토 그래피 (GPC, GC-MS) : 겔 투과 크로마토 그래피 (GPC)와 같은 기술은 그들의 특성에 영향을 미치는 중합체의 분자량 분포를 결정하는 데 도움이된다.
* 열 분석 (DSC, TGA) : 이 기술은 플라스틱의 열 거동을 분석하여 융점, 유리 전이 및 분해 온도에 대한 정보를 제공합니다.
4. 환경 문제와 지속 가능성 :
* 재활용 : 화학은 재활용 공정을 개발하고 다양한 유형의 플라스틱에 적합한 기술을 식별하는 데 중요합니다.
* 바이오 기반 플라스틱 : 녹색 화학 연구는 재생 가능한 공급원의 생분해 성 및 바이오 기반 플라스틱의 개발을 탐구합니다.
* 폐기물 관리 : 화학은 환경에서 플라스틱의 분해 과정을 이해하고 플라스틱 폐기물을 줄이기위한 전략을 개발하는 데 중요한 역할을합니다.
결론적으로, 플라스틱 산업은 그 존재에 대한 화학에 크게 의존합니다. 중합체 화학에 대한 근본적인 이해에서 제조와 관련된 복잡한 엔지니어링 프로세스에 이르기까지 화학은 우리 주변의 세계를 형성하는 데 중요한 역할을합니다. 지속적인 발전은 개선 된 특성을 가진 새로운 플라스틱을 개발하고 환경 문제를 해결 하며이 중요한 산업을위한 지속 가능한 미래를 창출하는 데 필수적입니다.
