Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> Pewarna

Sejarah bahan baku polimer - resin plastik

Sejarah bahan baku polimer - resin plastik 

Dalam seri ini, kita akan membahas sejarah industri plastik dan bagaimana kita sampai saat ini.   Penemuan gutta-percha, yang digunakan oleh masyarakat adat Asia Tenggara pada tahun 1850-an, merupakan fakta penting bahwa isomer menentukan sifat polimer, dan merupakan contoh yang baik dari contoh awal prinsip yang banyak digunakan dalam polimer modern kimia.

Saya mendapatkan email dari waktu ke waktu menanyakan apakah saya pernah mendengar tentang peristiwa sejarah tertentu yang berkaitan dengan industri plastik. Salah satu yang mendapat banyak perhatian adalah kisah penemu Amerika John Wesley Hyatt, yang pertama kali menciptakan bahan yang biasa disebut plastik pertama.

Bahan ini dipatenkan pada tahun 1869 dengan nama Seluloid. Secara khusus, Hyatt adalah bahan yang paling menarik perhatian, dan karena kelangkaan gading di awal tahun 1860-an, hal ini mengkhawatirkan dampaknya terhadap harga bola bilyar.

Memang benar dia telah memenangkan hadiah 10.000 dolar.

Cerita ini sangat menarik karena beberapa alasan. Pertama-tama, ini memperkuat gagasan yang mendarah daging dalam industri plastik bahwa bahan sintetis yang dibuat melalui ahli kimia telah menggantikan dan meningkatkan bahan yang berasal dari sumber alami. Faktor lainnya adalah besarnya hadiah uang tersebut, yang saat ini hampir $200.000.

Seperti biasanya, kisah nyata penemuan seluloid tidak hanya jauh lebih kompleks dari ini, tetapi juga sangat bergantung pada pencapaian yang mendahuluinya. Dan pengenalan sebenarnya dari bahan ini dimungkinkan karena penemuan penting lainnya yang memiliki dampak yang jauh lebih besar pada industri plastik daripada bahan itu sendiri.

Pekerjaan yang terlibat dalam pembuatan sintetis sebagian besar merupakan bagian dari ilmu pengetahuan, tetapi biasanya terjerat dengan pengacara, karena ini dipertaruhkan dalam dunia bisnis dan akibatnya uang. Dalam seri ini, saya ingin mengkaji sejarah industri plastik dan bagaimana kita sampai saat ini.

Dunia material sintetis terinspirasi dari material yang ditemukan di alam. Bahan yang tampaknya menjadi titik awal dari semua ini adalah karet alam, yang secara kimia disebut poliisoprena, yang merupakan bahan baku yang berasal dari pohon tertentu. Struktur kimia dari dua susunan atom yang berbeda dalam molekul karet alam, yang disebut isomer, ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini.

Penjelajah Eropa yang melakukan perjalanan ke Karibia dan Meso-Amerika (Amerika Tengah) pada abad 16 dan 17 menemukan peradaban yang menggunakan bahan ini tidak hanya untuk membuat bola padat, tetapi juga untuk tekstil tahan air. Keberadaan bola kaku yang terbuat dari bahan properti yang kita sebut elastomer hari ini, atau properti elastomer, mengejutkan orang-orang Nordik yang hanya melihat bola yang dibuat dengan meniupkan udara ke dalam kantong kulit mereka. Itu adalah cis-isomer yang membuat semua produk ini. Trans-isomer akan dibahas nanti.

Dunia bahan sintetis terinspirasi oleh bahan yang ditemukan di alam, resin plastik.

Seorang penjelajah Prancis melakukan perjalanan ke Peru pada tahun 1730-an untuk menemukan zat serupa, tetapi pada tahun 1751 makalah ilmiah pertama tentang zat baru ini diterbitkan. Namun, bahkan pada titik ini, sifat kimia dari bahan ini tidak dipahami dengan baik. Secara khusus, pengaruh suhu pada sifat bahan mentah telah menjadi penghalang untuk penggunaan komersial di Eropa.

Berbeda dengan iklim Meso-Amerika di mana fluktuasi suhu relatif kecil pada suhu tinggi tertentu, Eropa memiliki perubahan suhu musim dingin dan musim panas yang sangat besar. Pada suhu rendah di musim dingin bahan menjadi keras dan rapuh, sedangkan suhu tinggi di musim panas membuatnya sangat lembut dan lengket. Produk paling kreatif yang menggunakan bahan ini, yang muncul pada akhir abad ke-18, adalah penghapus yang menghilangkan bekas pensil dari kertas. Untuk karakteristik inilah penghapus disebut karet.

Pada tahun 1820, dua pengusaha dari bidang yang sama sekali berbeda juga menemukan secara kebetulan bahwa poliisoprena dilarutkan dalam nafta dan terpentin. Karet terlarut dapat diolah menjadi kapas untuk membuat pakaian tahan air. Ini bekerja dengan baik selama cuaca tidak terlalu panas. Namun, saat suhu meningkat, kain yang dilapisi menjadi lengket dan berubah bentuk.

Keterbatasan pemanfaatan poliisoprena karena suhu terus menjadi masalah dari tahun 1830-an hingga 40-an. Pada periode ini, Charles Goodyear menemukan dua teknik untuk memecahkan masalah kinerja suhu tinggi dengan melakukan satu setengah eksperimen secara acak, seperti yang dilakukan penemu sebelumnya.

Tiga tahun kemudian, proses vulkanisasi, yang lebih dikenal untuk meningkatkan sifat suhu rendah material, ditemukan. Goodyear tidak memahami kimia dari proses pengikatan silang, yang secara dramatis meningkatkan kinerja bahan ini.

Bahkan istilah 'vulkanisasi' diciptakan oleh pesaing Inggris yang menemukan metode Goodyear, mengajukan paten di Inggris sementara Goodyear mengajukan paten di AS. Masih harus menunggu beberapa dekade sebelum munculnya teknologi yang memodifikasi sifat bahan baku dengan menambahkan plasticizer dan pengisi (filler) pada karet.

Namun, fondasi industri polimer didirikan. Menariknya, penduduk asli Amerika menemukan ratusan tahun yang lalu bagaimana menstabilkan sifat karet dengan mengasapi lateks mentah. Ini adalah metode penyediaan senyawa nitrat dan sulfur yang diperlukan untuk pengikatan silang bahan untuk mencapai efek yang hampir sama, meskipun kontrolnya mungkin kurang canggih.

Kemajuan yang dibuat di zaman resin plastik kimia ini sebagian besar disebabkan oleh penemuan tak sengaja yang dibuat melalui trial and error.

Pada tahun 1850-an, pada saat pertempuran pengadilan antara Goodyear dan para pesaingnya di Inggris semakin intensif, seorang ahli bedah Inggris di Asia Tenggara melihat penduduk asli wilayah tersebut mengekstrak getah dari salah satu spesies pohon asli wilayah tersebut.

Mereka melunakkan bahan-bahan dengan memasukkannya ke dalam air panas, dan kemudian membentuknya menjadi berbagai benda yang berguna, seperti gagang alat dan tongkat. Secara kimia, zat yang diberi nama gutta-percha (gutta-percha) sesuai dengan nama ilmiah pohon yang memperoleh getahnya, merupakan isomer trans dari poliisoprena.

Ini adalah contoh yang baik dari hari-hari awal menunjukkan fakta penting bahwa isomer menentukan sifat-sifat polimer (prinsip yang banyak digunakan dalam kimia polimer modern). Isomer cis bersifat amorf dan sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Oleh karena itu, diperlukan pengikatan silang untuk menjadikannya bahan yang dapat digunakan. Isomer trans adalah zat yang mampu mengkristal. Jadi, meskipun memiliki suhu transisi gelas suhu kamar yang sama dengan isomer cis, ia memiliki sifat bahan padat yang berguna pada suhu di atas suhu kamar.

Gutta Perca adalah bahan lain yang telah dikenal dan digunakan dalam peradaban pribumi selama ratusan tahun, tetapi ketika sampai ke tangan orang Eropa yang lebih berorientasi pada target, ia dengan cepat diadopsi sebagai bahan isolasi untuk kabel telegraf bawah air. Dalam hal ini, bahan ini tidak hanya menunjukkan beberapa kesamaan dengan karet isomer cis, tetapi juga perbedaan penting.

Struktur non-polar dari kedua bahan menjadikannya isolator listrik yang sangat baik. Namun, dalam kasus karet, meskipun memiliki bentuk ikatan silang, ia tidak memiliki ketahanan kimia terhadap air asin karena struktur amorfnya yang unik. Gutta Perca tidak hanya memiliki sifat listrik yang diinginkan, tetapi juga menunjukkan ketahanan terhadap air laut dan banyak bahan kimia lainnya. Prinsip bahwa ada atau tidak adanya kristalinitas menentukan ketahanan kimia ini juga dikenal di dunia polimer, dan telah memungkinkan penciptaan aplikasi baru bahkan di masa-masa awal industri plastik.

Ini juga berfokus pada aspek lain yang sangat penting yang terkait dengan penggunaan bahan baru:pengembangan bahan baku kimia baru dan penemuan metode pemrosesan. Bahan ini digunakan untuk pelapis kawat listrik, yang dimungkinkan oleh penemuan yang sangat penting yang disebut ekstruder.

Dalam angsuran berikutnya, kita akan berbicara tentang kemajuan teknologi seputar seluloid dan kemajuan lain yang sangat penting dalam teknologi pemrosesan dalam prosesnya.

Sumber:plastickorea


bahan baku polimer

Pewarna

  1. Sejarah Singkat Magnet
  2. Sejarah Tabung Awal
  3. Plastik Akrilik
  4. Bungkus Plastik
  5. Bahan Plastik Apa yang Digunakan dalam Set Lego?
  6. Menelusuri Sejarah Material Polimer--Bagian 2
  7. Menelusuri Sejarah Bahan Polimer:Bagian 1
  8. Menelusuri Sejarah Bahan Polimer:Bagian 7
  9. Sejarah Singkat tentang PCB
  10. Apa itu Bahan Fenolik?