Muovin valmistuksen erityispiirteet riippuvat siitä, millaista se on ja mihin sitä käytetään, mutta perusvaiheet ovat samat. Muovia valmistetaan käyttämällä erilaisia kemiallisia ja jalostusprosesseja, jotka muuttavat yksittäisistä monomeereiksi kutsutuista molekyyleistä pitkiä ketjuja, joita kutsutaan polymeereiksi. Tämän jälkeen polymeerit voidaan muotoilla tai muotoilla lopputuotteeksi.
raaka-aineet
Muovin valmistuksessa käytettävät raaka -aineet ovat fossiilisia tuotteita, kuten raakaöljyä ja maakaasua, mutta niitä voidaan valmistaa myös muista asioista, kuten soijasta, maissista ja hamppusta. Nämä sisältävät yhdisteitä, joita kutsutaan hiilivedyiksi ja joita voidaan käyttää monomeerien valmistukseen, jotka voidaan sitten käsitellä muoviksi. Tämä tehdään yleensä krakkaamalla, jossa hiilivedyt joko kuumennetaan äärilämpötiloihin tai käsitellään kemiallisesti niiden hajottamiseksi monomeereiksi, kuten eteeniksi tai styreeniksi.
Polymerointi ja polykondensaatio
Kun monomeerit on uutettu, ne on käsiteltävä kemiallisesti, jotta ne sitoutuvat yhteen ja muodostavat pitkiä polymeeriketjuja. Tämä tehdään yleensä joko polymeroimalla tai polykondensaatiolla. Ensimmäisessä prosessissa monomeerit sekoitetaan toisen kemikaalin kanssa, joka toimii katalyyttinä ja saa ne yhdistymään keskenään muodostaen hartsin. Toisessa monomeerit käsitellään siten, että ne yhdistyvät keskenään ja vapauttavat sivutuotteen, kuten veden.
Kummankin prosessin aikana erityyppisiä monomeerejä sekoitetaan yleensä yhteen hartsin muodostamiseksi, jolla on erilaiset ominaisuudet. Ne voidaan myös sekoittaa muihin lisäaineisiin, kuten palonestoaineisiin tai pehmittimiin, jotka tekevät lopputuotteesta vähemmän hauraan. Molempien prosessien tuloksena saadut hartsit voidaan myydä nestemäisessä muodossa tai jauhata pelleteiksi tai jauheeksi ja myydä sitten muovinvalmistajille.
Kestomuovit ja lämpökovetukset
Polymeerit voidaan sitten käsitellä joko kestomuoviksi tai lämpökovettuvaksi. Kestomuovit sulavat, kun ne saavuttavat tietyn lämpötilan, mutta ovat kovia jäähtyessään, kun taas lämpökovettuvat kovettuvat, kun ne lämpenevät, mutta ne voidaan lämmittää ja antaa kovettua vain kerran. Jos ne kuumenevat uudelleen, ne palavat. Niiden välinen ero johtuu yleensä hartsin valmistuksessa käytetyistä monomeereistä ja rakenteesta, jonka polymeerit muodostavat käsittelyn aikana: kun kestomuovit muodostuvat vuorotellen kovien ja muovattavien osien ketjuiksi, lämpökovettuvat muodostavat kovia, lukittuja sidoksia.
Kestomuovien käsittely
Kestomuovit käsitellään yleensä muovaamalla tai puristamalla. Muovaus tehdään kuumentamalla hartsi ja ruiskuttamalla se muottiin tai puhaltamalla ilmaa pehmennettyyn hartsiputkeen, joka työnnetään muottiin muodon saamiseksi. Näistä prosesseista valmistetaan leluja, astioita ja soodapulloja. Suulakepuristus tehdään työntämällä hartsi muotin läpi, jotta se muodostaa tietyn muodon, ja sitä käytetään esimerkiksi olkien, kudontakuitujen ja putkien valmistamiseen. Kestomuovit voidaan myös kalanteroida, jolloin ne sulatetaan ja puristetaan sitten isojen telojen väliin pitkien muovilevyjen valmistamiseksi, kuten lattioiden valmistuksessa.
Lämpökovettimien käsittely
Lämpökovettimia voidaan myös muovata, vaikka muotit ovat usein paineistettuja, jotta ne saisivat polymeerit sitoutumaan tiiviimmin, mikä tekee lopputuotteesta kestävämmän. Niitä käsitellään myös joskus kemikaalilla ennen muovaamista, jotta polymeerit yhdistyvät perusteellisesti. Ensimmäistä prosessia käytetään yleensä sellaisten asioiden valmistamiseen, joiden on oltava vahvoja, mutta jotka on tehty kuluttajakäyttöön, kuten puhelimet ja urheiluvälineet, kun taas toista prosessia käytetään vahvempien asioiden, kuten koneiden tai ajoneuvojen osien, valmistukseen. Tämäntyyppinen muovi voidaan myös päällystää muille materiaaleille, kuten paperille tai kankaalle, ja sitten lämmittää ja puristaa yhteen sulakkeiden, tiivisteiden ja elektronisten piirilevyjen valmistamiseksi laminointiprosessissa.