Adesivi

Adesivi sono parte della vita di tutti i giorni. Si sono evoluti dalle prime colle a basse prestazioni realizzate con prodotti naturali agli adesivi versatili ad alte prestazioni utilizzati oggi. Gli adesivi sono utilizzati per produrre i film multistrato utilizzati negli imballaggi alimentari per prolungare la durata di conservazione e sono un componente critico dei pacchetti a prova di manomissione, che garantiscono la sicurezza dei farmaci da banco., Gli adesivi possono avere bisogno di essere molto flessibili per uso nelle applicazioni del nastro e dell’etichetta, o di dimostrare la durevolezza ad alta resistenza e a lungo termine per legare i metalli differenti ed i composti presenti in automobili ed in aerei moderni. 3M, Bostik, DAP, Henkel, H. B. Fuller lavorano tutti in questo campo, alcuni a livello globale e altri a livello regionale per applicazioni più specializzate.

Agricoltura

I polimeri sono utilizzati in tutto, dai semi per migliorare la germinazione ai contenitori che contengono prodotti freschi nel negozio di alimentari; dai film di pacciamatura per controllare le erbacce e conservare l’acqua ai vasi di plastica nelle serre., L’agricoltura sostenibile si è evoluta per massimizzare l’uso del suolo e conservare le risorse naturali e i polimeri, sotto forma di plastica, aiutano questo obiettivo. Tuttavia, l’aumento dell’uso di materie plastiche progettate per un uso a lungo termine ma utilizzate in applicazioni a breve termine crea un problema di smaltimento e ambientale. La ricerca attuale si concentra sull’utilizzo di polimeri naturali (es., carboidrati come amido e cellulosa, proteine vegetali e oli) per creare plastiche biodegradabili per sostituire le materie plastiche di origine petrolifera, oltre a progettare biopolimeri funzionali sensibili al loro ambiente e rilasciare agrochimici su richiesta in modo controllato. Le aziende che lavorano in questo settore includono Dow Agrosciences, DuPont, GE Polymers, Monsanto, NatureWorks LLC, SABIC.

Energia alternativa

La scoperta dei polimeri coniugati elettricamente conduttori alla fine degli anni 1970 ha lanciato gli sforzi per utilizzare i polimeri nelle applicazioni elettroniche., L’eccellente capacità di raccolta della luce dei polimeri coniugati li rende candidati ideali per l’uso in celle solari organiche. La capacità di soluzione dei polimeri coniugati di processo e di stampa roll-to-roll promette di ridurre i costi di produzione della tecnologia delle celle solari. La ricerca in questo campo si concentra principalmente sulla progettazione, sintesi e lavorazione di materiali polimerici per migliorare le prestazioni dei dispositivi. Ci sono molte applicazioni per polimeri coniugati oltre le celle solari, tra cui diodi emettitori di luce, transistor ad effetto di campo e sensori., I polimeri coniugati a conduzione elettrica hanno iniziato ad apparire nei prodotti commerciali e, con la promessa di prestazioni migliorate, ci sono molte opportunità per questa tecnologia emergente.

Biotecnologia

La biotecnologia (“biotech” in breve) è un campo della biologia applicata che coinvolge l’uso di organismi viventi e bioprocessi per creare o modificare prodotti. La coltivazione delle piante è stata vista come il primo esempio di biotecnologia e il precursore della moderna ingegneria genetica e delle tecnologie di coltura cellulare e tissutale., Molti prodotti biotecnologici sono polimeri, tra cui proteine / enzimi, DNA, RNA, polisaccaridi, e sono utilizzati nell’assistenza sanitaria, nella produzione agricola e in altre applicazioni agricole/ambientali e sempre più per la produzione di monomeri o polimeri. Gli enzimi per la sintesi e la biodegradazione dei materiali sono una crescente area di ricerca – utilizzando biopolimeri per abbattere polimeri organici (come la cellulosa), per ricavare sostanze chimiche di base rinnovabili o combustibili., Le aziende che lavorano in questo settore producono semi per colture resistenti a determinate malattie, rivestimenti di semi con proprietà specifiche, plastiche a base biologica e piante resistenti alla siccità e includono Bayer, Cargill, Dow, DuPont, GenenTech, Metabolix, Monsanto, Myriant e NatureWorks LLC.

Prodotti chimici

L’industria chimica è fondamentale per le economie mondiali moderne e lavora per convertire materie prime come petrolio, gas naturale, aria, acqua, metalli e minerali in oltre 70.000 prodotti diversi., Questi prodotti di base vengono quindi utilizzati per realizzare prodotti di consumo, nonché nella produzione, nel servizio, nella costruzione, nell’agricoltura e in altre industrie. La maggior parte della produzione dell’industria chimica in tutto il mondo è costituita da polimeri e polimeri, inclusi elastomeri (gomme), fibre, materie plastiche, adesivi, rivestimenti e altro ancora. Le principali industrie servite includono prodotti in gomma e plastica, tessuti, abbigliamento, raffinazione del petrolio, cellulosa e carta e metalli primari., Esempi di aziende chimiche coinvolte nella chimica dei polimeri includono BASF, Bayer, Braskem, Celanese, Dow, DSM, DuPont, Eastman, Evonik, Huntsman, Mitsui Chemicals, SABIC, Shell Chemicals e Wanhua Chemical.

Rivestimenti

I rivestimenti vengono applicati sulla superficie di molti oggetti fabbricati per scopi decorativi e / o funzionali. Molti rivestimenti che incontriamo quotidianamente nei prodotti di trasporto (automobili, treni, aerei, ecc.), infrastrutture (ad es., ponti, cemento), costruzioni (vernici per edifici residenziali o commerciali), mobili, imballaggi alimentari, o meno frequentemente incontrati ma ugualmente importanti, macchinari industriali, tubi e serbatoi e veicoli militari, si basano sulla chimica dei polimeri organici. Oltre all’estetica, i rivestimenti forniscono una protezione vitale dell’oggetto dal degrado causato da fattori ambientali, come luce solare, umidità o ossigeno. I ponti in acciaio del 1800 sono ancora oggi funzionali in gran parte a causa dei rivestimenti polimerici che li hanno protetti dalla corrosione., Alcune importanti aziende coinvolte nel settore dei rivestimenti polimerici includono AkzoNobel, BASF, Bayer MaterialScience LLC, Dow, DSM, DuPont, PPG Industries, 3M e Sherwin Williams.

Medicina

La medicina moderna si basa molto sui recenti progressi nella scienza dei polimeri. Le applicazioni mediche della chimica polimerica coprono materiali apparentemente banali come guanti in lattice, bende e tubi, a applicazioni avanzate come suture auto-leganti, dispositivi medici impiantabili e articolazioni artificiali., La ricerca nel drug delivery è un eccellente esempio dell’impatto che la chimica dei polimeri ha avuto sul mondo medico: i recenti progressi consentono la consegna mirata di terapie direttamente al tessuto tumorale utilizzando nanomateriali polimerici appositamente progettati. I progressi nei polimeri biodegradabili hanno creato prodotti per l’uso in applicazioni di ingegneria biomedica come scaffold che supportano la crescita dei tessuti, quindi si degradano lentamente una volta impiantati nel corpo.,

Verde

La chimica dei polimeri verdi comporta lo sviluppo di polimeri verdi (ecologici), attualmente focalizzati su imballaggi più rispettosi dell’ambiente, che incorporano materiali biodegradabili, involucri alimentari commestibili, monomeri bio-based / rinnovabili e processi che riducono al minimo la quantità di materiale di imballaggio utilizzato. Inoltre, sono in corso gli sforzi per sviluppare polimeri con minore impatto ambientale per beni più durevoli., Molti fornitori conducono un’analisi completa del ciclo di vita, che considera tutto, dai materiali di partenza fino allo smaltimento finale, compreso l’impatto sull’ambiente e sulla salute. Utilizzare materiali di partenza, cioè monomeri, derivati da risorse rinnovabili a base biologica, come le piante, o polimeri replicanti già presenti in natura è una strategia di successo per molte aziende. Per i polimeri sintetici esistenti, si tenta di ridurre l’uso di solventi organici e aumentare il riciclaggio e il riutilizzo. Ad esempio, per il PET, è possibile utilizzare glicole etilenico prodotto da materie prime naturali., Un polimero “verde” disponibile in commercio è poli (acido lattico) o PLA. Questo termoplastico può essere utilizzato nell’imballaggio e in molte altre applicazioni. Il PLA può essere compostato alla sua fine vita, o idrolizzato ai suoi monomeri iniziali per il riutilizzo.

Nanotecnologia

I polimeri sono ideali per applicazioni nel campo delle nanotecnologie. La dimensione di una singola molecola polimerica può essere sulla scala delle dimensioni nanometriche; sfruttando questa caratteristica i polimeri possono essere usati come blocchi di costruzione di dimensioni nanometriche per creare dispositivi con caratteristiche minuscole che sono inaccessibili con qualsiasi altro mezzo., Recenti innovazioni nella chimica dei polimeri consentono la sintesi di nuovi materiali che possono autoassemblarsi in strutture con ordine su nanoscala in soluzione o alla rinfusa. Questi materiali avanzati hanno promettenti applicazioni nei campi della nanomedicina, dell’elettronica, dell’energia solare e molti altri., Materiali all’avanguardia in questo campo sono a base di carbonio fibre di carbonio e di nanotubi di carbonio che vengono utilizzati in applicazioni elettriche, come adesivi conduttivi, come materiali ad alta resistenza, come emettitori di campo, in idrogeno e ioni di stoccaggio, chimica e genetica delle sonde, in celle solari, fibre, catalizzatore supporta, superconduttori, fibre e tessuti, energy storage, applicazioni mediche, film, nanomotors, elastomeri, e molti altri luoghi. Alcune importanti aziende coinvolte nella nanotecnologia includono IBM, PPG Industries e Solvay.,

Oil& Gas

I materiali polimerici sono utilizzati lungo l’intera catena del valore dell’industria petrolifera e del gas, dalle attività di produzione di petrolio e gas a monte, al midstream e infine alla produzione di raffineria a valle di combustibili e prodotti chimici speciali.Sono spesso utilizzati in condizioni impegnative che includono alte temperature, alte pressioni e salamoia., I polimeri a stato solido includono materiali ingegneristici come plastica, fibre ed elastomeri per l’uso in siti di pozzi petroliferi e piattaforme off-shore, con applicazioni che includono la costruzione di strutture come condotte, proppants nella fratturazione idraulica e come rivestimenti. Gli additivi polimerici sono utilizzati nelle applicazioni di produzione di olio a monte come fluidi di perforazione, stimolanti del pozzo, inibitori di corrosione, inibitori di ridimensionamento e modificatori di viscosità. Essi sono anche utilizzati come componenti di cementi utilizzati nella protezione involucri downhole.,

Nelle operazioni a valle, gli additivi polimerici vengono utilizzati per migliorare le caratteristiche prestazionali o superare i problemi operativi nella raffineria, nei sistemi di distribuzione e nei serbatoi di stoccaggio e in diverse applicazioni di trasporto e combustione del carburante. I polimeri possono essere utilizzati come prodotti stand-alone per risolvere problemi specifici in una raffineria, possono essere combinati con altri prodotti per creare un pacchetto multifunzionale per l’uso in carburanti finiti o lubrificanti per l’industria automobilistica, tra gli altri usi., Alcuni esempi specifici di additivi polimerici utilizzati nelle applicazioni a valle includono basi sintetiche per lubrificanti, riduttori di resistenza delle tubazioni, miglioratori a flusso freddo, demulsionanti, additivi per il controllo dei depositi, disperdenti, modificatori di attrito, inibitori di corrosione, antischiuma e miglioratori di viscosità.

Gomma

Le gomme sono polimeri che una volta allungati o deformati ritornano alla loro forma originale o quasi originale e si trovano in pneumatici, nastri trasportatori, tubi flessibili, giocattoli, parti di automobili e migliaia di altri prodotti., La gomma, spesso una miscela di polimeri, ha un’elevata resistenza al calore, all’umidità e ad altri materiali. La gomma può essere trovata in natura in alberi, arbusti e altre piante e può essere prodotta con mezzi chimici (gomma sintetica). Una terza classe chiamata elastomeri termoplastici ritorna alla loro forma originale o quasi originale quando allungato o deformato, ma si scioglie quando esposto a temperature elevate e può essere rielaborato. La maggior parte della gomma naturale è prodotta in Asia, ma può anche essere prodotta in India, Africa, Centro e Sud America. È venduto come merce anche se i commercianti., La gomma sintetica è prodotta da molte aziende in tutto il mondo tra cui Firestone, Goodyear, Lanxess, Michelin, Zeon e centinaia di altre. La gomma sintetica viene venduta direttamente da queste aziende o tramite distributori.

Fibre sintetiche

Il poliestere è la classe predominante di fibra sintetica(72% della produzione globale di fibre sintetiche), con il polimero specifico più comune che è il poli (etilene tereftalato) (PET). Questo polimero è utilizzato in una vasta gamma di tessuti, con la più grande applicazione nell’abbigliamento di tutti i giorni – spesso come miscela con cotone – e abbigliamento sportivo., Viene anche utilizzato in una gamma di tessuti non tessuti. La prossima classe più comune è la poliammide, nota anche come nylon, e utilizzata in abbigliamento intimo, abbigliamento da lavoro, tessuti industriali, abbigliamento outdoor e moquette. Le due poliammidi più importanti sono la poliammide-6,6 e la poliammide-6, che sono strutturalmente simili e hanno proprietà simili. Differiscono nei monomeri utilizzati e nella procedura di polimerizzazione, che causano alcune differenze di proprietà di trazione e termica., Spandex (elastan) è un elastomero termoplastico poliuretano-urea che conferisce recupero elastico quando viene utilizzato come componente minore (1-25%) in tessuti con altre fibre “dure” come cotone, poliestere o poliammide. Fibre sintetiche di polipropilene (poliolefina) sono utilizzati in moquette, tessuti non tessuti, e alcuni abbigliamento sportivo (più comunemente in Europa)., I polimeri sono anche usati come rivestimenti per conferire proprietà specifiche ai tessuti, inclusi trattamenti resistenti agli oli e alle macchie (poli (perfluoroalchil acrilati)), trattamenti resistenti alle rughe per tessuti di cotone (resine gliossali) e trattamenti idrofili che conferiscono proprietà di assorbimento dell’acqua, in particolare per i tessuti in poliestere utilizzati nell’abbigliamento sportivo. I produttori commerciali di fibre sintetiche includono Hyosung, Indorama, Invista, Reliance Industries Limited e UNIFI.