polymeerimateriaaleja

Polymeerimateriaaleja (polymeerit) ovat aineita, joissa perusrakenteena ovat pitkät molekyyliketjut toistuvista monomeeriyksiköistä. Ketjujen pituus ja vuorovaikutukset antavat polymeereille monipuolisia mekaanisia ominaisuuksia sekä lämpötilankestoa, kemiallista kestävyyttä ja muovattavuutta. Polymeerit voivat esiintyä sekä amorfisina että kristallisoituneina ja niiden kohtaan vaikuttavat muun muassa kristallisuus, sula- tai globaalinen siirtymistila sekä lämpötilaresponssit kuten lasivaihe (Tg) ja sulamispistemäärät (Tm).

Polymeerimateriaalit jaetaan yleisesti kolmeen pääkategoriaan: termoplastisiin polymeereihin, thermosetteihin ja elastomeereihin. Termoplastiset polymeerit kuten PE, PP, PVC, PS, PET ja PMMA pehmenevät ja kovettuvat helposti lämmön vaikutuksesta uudelleenmuovattavaksi. Thermosettiset polymeerit, kuten epoksit ja fenoliformaldehydit, kovettuvat kemiallisella reaktiolla eivätkä ole helposti kierrätettävissä sulattamalla. Elastomerit eli kumimaiset polymeerit, kuten luonnonkumi ja synteettiset kumit, tarjoavat suurta venyvyyttä ja palautumiskykyä tärinän ja venytyksen alaisina.

Biopolymeerit koostuvat biohajoavista tai uusiutuvista raaka-aineista, kuten PLA, PHA sekä cellulose- ja chitosanituotteet. Polymeerimateriaalien käyttökohteet ovat laajat: pakkausmateriaalit, auto- ja elektroniikkateollisuus, lääketiede, tekstiili- ja rakennusteollisuus sekä eri komposiittirakenteet.

Käsittelymenetelmät sisältävät muovauksen ja muovaamisen tekniikoita kuten ekstruusio, ruiskuvalu ja kalvopäällysty sekä kehittyneet tulostusmenetelmät, esimerkiksi 3D-tulostus. Ympäristötekijät huomioivat kierrätys, kierrätettävyys ja biohajoavuus, jotka vaikuttavat eri polymeerien kestävyyteen ja elinkaareen.