Η ιστορία των συνθετικών υλών

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν μακρομοριακά, οργανικά υλικά από πολύ χρόνον, για παράδειγμα από το ξύλο ή το δέρμα. Αλλά η σκόπιμη μετατροπή από τα φυσικά προϊόντα στις συνθετικές ύλες άρχισε πρώτα στο πρώτο μισό του δέκατου ένατου αιώνα.

Αλλά οικονομική σημασία οι συνθετικές ύλες παίρνουν για πρώτη φορά την δεκαετία του 30. Ο Hermann Staudinger ανέπτυξε σε αυτό τον χρόνο το μοντέλο από το στήσιμο των συνθετικών υλών από μακρές μοριοαλυσίδες. Αυτό το μοντέλο έδωσε στους ερευνητές το κλειδί για συνθέσεις καινούργιες.

Η βιομηχανική επεξεργασία από τις συνθετικές ύλες άρχισε στο μισό του δέκατου ένατου αιώνα με την κατασκευή του λάστιχου και του καουτσούκ από το λατικό του ελαστικοφόρου φίκου. Κατ’ αρχήν η ηλεκτροβιομηχανία χρειάσθηκε το λάστιχο για τους μονωτήρες. Αργότερα, στην αρχή του εικοστού αιώνα, η αυτοκινητοβιομηχανία ήταν η κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της βιομηχανίας καουτσούκ. Παρ’ όλα αυτά η βιομηχανία των συνθετικών υλών έμεινε πρώτον αρκετά μικρή, ως που την δεκαετία του 30 τα συνθετικά θερμοπλαστικά έρχονται στην αγορά. Με αυτά η χημική βιομηχανία άρχισε να γίνεται ο παραγωγός των συνθετικών υλών.

Κατ' αρχήν η βάση για τις συνθετικές ύλες ήταν το κάρβουνο. Αλλά περίπου το 1955 η πρώτη ύλη προσαρμόστηκε στο πετρέλαιο. Διότι η αυξανόμενη κατανάλωση βενζίνης επέτρεψε να προκύψουν σημαντικές ποσότητες παραγώγων της διύλισης.

Από το πετρέλαιο στην συνθετική ύλη (αριθμοί από την Γερμανία το έτος 1998)

 
Μέχρι την πετρελαϊκή κρίση του 1973 η πετροχημεία άκμασε με ανάπτυξη περίπου 10% το έτος. Έκτοτε η βιομηχανία των συνθετικών υλών μεγαλώνει κατά περίπου 4%. Το 2000 η παγκόσμια κατανάλωση ήταν 180 εκατομμύρια τόνοι συνθετικών υλών.

Η εφαρμογή των συνθετικών υλών

Η σημερινή εφαρμογή των συνθετικών υλών επεκτείνεται σε σχεδόν όλους τους τομείς της ζωής. Οι πιο σημαντικές περιοχές είναι ο τομέας της οικοδομικής, η συσκευασία, η γεωργία, η ηλεκτροτεχνία, η ιατρική και η αυτοκινητοβιομηχανία. Αλλά επίσης τα παιχνίδια και οι συσκευές για τον αθλητισμό και τα χόμπι, για το κάμπινγκ και για το νοικοκυριό αποτελούν μια αξιόλογη αγορά.

Η κατανάλωση των συνθετικών υλών για κάθε άτομο και κάθε χρόνο στις διαφορετικές χώρες το 1997

Οι ερευνητές περιμένουν, ότι η μέση παγκόσμια κατανάλωση σε μερικές χιλιετίες θα ανέρθει περίπου σε 100 kg το άτομο τον χρόνο. Αυτή η αύξηση (ειδικά στις αναπτυσσόμενες χώρες) οφείλεται μεταξύ άλλων σε μερικά πλεονεκτήματα των συνθετικών υλών:

Οι συνθετικές ύλες είναι ελαφρές

Η πυκνότητα των συνθετικών υλών είναι μεταξύ 0,8 g/ccm και 2,2 g/ccm. Αυτές είναι πιο ελαφρές από τα μέταλλα ή από τα κεραμικά. Σε αυτή την ιδιότητα χρωστούν πολλές εφαρμογές όπως κατασκευή οχημάτων και αεροπλάνων ή τις συσκευασίες.

Οι συνθετικές ύλες είναι εύκαμπτες

Οι συνθετικές ύλες μπορούν να είναι μαλακές όπως το μαλακό καουτσούκ ή σκληρές όπως τα μέταλλα (π.χ. το αλουμίνιο).

Κανένα άλλο ανακυκλώσιμο υλικό δεν φτάνει την μεγάλη ευκαμψία των πολλών συνθετικών υλών. Αυτό κάνει τις συνθετικές ύλες απαραίτητες για πολλές εφαρμογές.

Οι συνθετικές ύλες απαιτούν μικρή θερμοκρασία επεξεργασίας

Η θερμοκρασία, που χρειάζεται για να επεξεργαστούμε τις συνθετικές ύλες, είναι μεταξύ 20 βαθμών και 300 βαθμών. Γι' αυτή την μικρή θερμοκρασία η επεξεργασία των συνθετικών υλών είναι αρκετά εύκολη και φτηνή, ακόμα και σε περίπτωση πολύπλοκων εξαρτημάτων.

Οι συνθετικές ύλες έχουν μικρή αγωγιμότητα

Λόγω της μικρής αγωγιμότητάς τους οι συνθετικές ύλες είναι πολύ κατάλληλες στις μονώσεις στα ηλεκτρικά καλώδια.