Toplotna svojstva polimera

Uvod

Polimerni materijali, zahvaljujući mogućnostima prilagođavanja različitim zahtevima, primenjuju se u praktično svim oblastima ljudske delatnosti, od proizvoda široke potrošnje do najsavremenije telekomunikacione i svemirske opreme. Poslednje decenije oblasti polimera, obeležene su razvojem novih proizvoda i masovnom proizvodnjom u prvom redu veoma jakih, stabilnih i trajnih materijala, izuzetne mehaničke i toplotne izdržljivosti. Imajući u vidu da je proizvodnja plastičnih masa u svetu poslednjih godina premašila sto miliona tona, a da je proizvodnja polimernih materijala 1950.godine bila ispod jednog miliona tona, može se zaključiti da tako brz rast proizvodnje nije ostavren ni za jednu vrstu materijala. Po obimu proizvodnje polimerni materijali su premašili nivo svih metala zajedno. Ovakav trend se sa sigurnošću može očekivati i u narednom periodu. Predviđa se da će proizvodnja polimernih materijala u 2050.godini dostići oko šesto miliona tona godišnje. Ovakav rast proizvodnje polimernih materijala uslovljen je činjenicom da oni nalaze svoje mesto i značaj u skoro svim oblastima primenjenih disciplina, dok se o ulozi fundamentalnih disciplina u ovoj oblasti može govoriti sa aspekta kreiranja novih polimernih materijala i njihove karakterizacije.
1.Polimeri

Polimeri uključuju poznate materijale poput plastičnih i gumenih materijala. Mnogi od njih su organska jedinjenja koja su zasnovana na ugljeniku, vodoniku i drugim nemetalnim elementima (poput O, N i Si). Oni su sastavljeni od velikih molekularnih, najčešće lančanih struktura koje u osnovi imaju atome ugljenika. Neki od najuobičajenijih polimera su polietilen (PE), najlon, polivinil hlorid (PVC), polikarbonat (PC), polistiren (PS) i silikonska guma. Ovi materijali tipično imaju male gustine , dok su njihova mehanička svojstva uopšteno potpuno drugačija od svojstava metala i keramičkih materijala – oni nisu kruti ni jaki kao što su to drugi tipovi materijala. Međutim, s obzirom na njihovu malu gustinu, veoma često je njihova mala krutost i čvrstoća svedena na jedinicu mase uporediva sa veličinama kod metala i keramičkih materijala. Sem toga, mnogi od polimera su izuzetno žilavi i gipki (npr. plastika), što znači da se lako mogu oblikovati u kompleksne oblike. Uopšteno, oni su hemijski relativno inertni i ne reaktivni u većini raznih okruženja. Jedna od glavnih nedostataka polimera je njihova tendencija da mekšaju ili da se razlažu na umerenim temperaturama što je u nekim slučajevima ograničavajući uslov za njihovu primenu. Oni imaju malu električnu provodnost i nisu magnetični.