Plastiki czyli tworzywa sztuczne

PLASTIK - popularne określenie TWORZYWA SZTUCZEGO, też masa plastyczna.

TWORZYWA SZTUCZNE – materiały, których podstawowym składnikiem są polimery syntetyczne, które zastępują tradycyjne materiały takie jak drewno, ceramika, metal, kauczuk naturalny, gutaperka oraz stanowią grupę zupełnie nowych materiałów, które nie mają swoich naturalnych odpowiedników.

OTRZYMYWANIE TWORZYW SZTUCZNYCH
tworzywa sztuczne mogą być otrzymywane:
- z czystego polimeru (np. poli(metakrylan metylu), polistyren, polietylen),
- z kopolimerów lub z mieszanek polimerów
- z polimerów modyfikowanych metodami chemicznymi (np. przez hydrolizę) lub fizykochemicznymi (np. przez degradację)
- przez dodanie do polimerów takich substancji, jak: plastyfikatory, wypełniacze, stabilizatory oraz barwniki i pigmenty

PODZIAŁ TWORZYW SZTUCZNYCH
1. Za podstawę klasyfikacji tworzyw sztucznych przyjmuje się zachowanie tworzywa pod wpływem ogrzewania; rozróżnia się tworzywa termoplastyczne oraz tworzywa termo- i chemoutwardzalne, tzw. duroplasty.
2. Można również zastosować podział wg gł. składnika. W podziale tym rozróżnia się np. tworzywa, w których podstawowym składnikiem są polialkeny (polietylen, polipropylen), polistyren, żywice winylowe (poli(octan winylu), poli(alkohol winylowy), poli(chlorek winylu), poli(chlorek winylidenu)), polimery fluorowe, żywice akrylowe, fenoplasty, aminoplasty, poliamidy, poliuretany, poliformaldehyd, poliwęglany, pochodne celulozy (np. acetyloceluloza).
3. Tworzywa sztuczne od strony użytkowej można podzielić na:

- duromery - Twarde, trudnotopliwe o wysokiej odporności mechanicznej służące jako materiały konstrukcyjne inaczej nazywane sztucznymi metalami. Niektóre duromery zastępują też materiały ceramiczne.
- plastomery - Mniej sztywne od duromerów ale łatwotopliwe i rozpuszczalne - dzięki ich topliwości można je przetwarzać poprzez topienie i wtryskiwanie do form lub wytłaczanie, dzięki czemu można z nich uzyskać bardzo skomplikowane kształty. Stosowane są zamiast drewna i niekiedy zamiast metalu - np: jako obudowy do maszyn i urządzeń, elementy wyposażenia domowego itd, itp.
- elastomery - są to tworzywa które można rozciągać i ściskać. W wyniku rozciągania lub ściskania elastomery zmieniają znacznie swój kształt ale po odjęciu siły wracają do poprzednich wymiarów. Elastomery zastąpiły prawie całkowicie kauczuk naturalny, ale znalazły też szereg nowych zastosowań niedostępnych dla zwykłego kauczuku.

WŁAŚCIWOŚCI
Tworzywa sztuczne:
- są na ogół b. lekkie (gęstość najczęściej ok. 1 g/cm3),
- mają małą przewodność cieplną,
- większość z nich jest dielektrykami, jednak po dodaniu znacznej ilości (ok. 50%) materiałów przewodzących, np. sadzy lub pyłu metalicznego, przewodzą prąd elektr.,
- mogą być przezroczyste lub całkowicie nieprzezroczyste;
- tworzywa niemodyfikowane, w porównaniu z metalami mają małą wytrzymałość na rozciąganie oraz mały moduł elastyczności;
- b. dobrą wytrzymałość na rozciąganie, duży moduł elastyczności mają tworzywa zbrojone np. włóknem szklanym (kompozyt, laminaty);
- tworzywa sztuczne są najczęściej odporne na czynniki chemiczne, wilgoć, lecz nieodporne na działanie czynników silnie utleniających;
- wadą większości tworzyw sztucznych jest ich wrażliwość na podwyższoną temp. (powyżej 100C).


W czasie II wojny świat. uzyskano politetrafluoroetylen — odporny na temp. do 250C, i silikony, odporne najczęściej na temp. do 250C, a następnie inne tworzywa, np. 1965 polisulfony, odporne na temp. do 200C, 1969 poli(siarczek fenylu), odporny na temp. do 170C. W wyniku dalszych prac otrzymano polimery aromatyczne i metaloorg., odporne na temp. powyżej 400C. Zmniejszenie palności tworzyw sztucznych uzyskuje się w wyniku wprowadzenia do tworzyw tzw. antypirenów.
Większość tworzyw sztucznych jest łatwa do formowania i barwienia. Najczęściej stosowanymi metodami formowania tworzyw sztucznych są: wtrysk (formowanie wtryskowe), wytłaczanie, prasowanie tworzyw sztucznych, odlewanie tworzyw sztucznych oraz kalandrowanie. Ponadto w przetwórstwie tworzyw sztucznych stosuje się np. spiekanie, obróbkę plast., laminowanie, zgrzewanie.

ZASTOSOWANE
Tworzywa sztuczne są używane m.in.
- do wyrobu części maszyn, przyrządów, osłon kabli elektrycznych, elementów aparatury chemicznej i artykułów gospodarstwa domowego, galanterii, opakowań;
- stosowane w przemysłach: samochodowym, lotniczym, elektrotechnicznym, elektronicznym, włókienniczym, oraz w budownictwie;
- także wykorzystywane do wyrobu aparatury, narzędzi i sprzętu medycznego (np. sprzęt do pobierania i przetaczania krwi, dreny i cewniki, nici chirurg.), protez (stomatologiczne, stawów, tętnic i żył, zastawki serca, gałki oczne), szkieł kontaktowych i innych

HISTORIA
Pierwsze w skali przemysłowej próby chemicznego modyfikowania związków wielkocząsteczkowych rozpoczęto w 1850–75. W 1872 w USA otrzymano celuloid, w Niemczech — 1897 uruchomiono produkcję galalitu, a 1904 acetylocelulozy. Pierwszymi syntetycznymi tworzywami sztucznymi były żywice fenolowo-formaldehydowe otrzymane 1872 (A. Baeyer), jednak produkcję ich podjęto dopiero 1909 na podstawie patentu belg. chemika H. Baekelanda. W 1928–31 rozpoczęto produkcję większości tworzyw poliwinylowych. Pierwsze tworzywa poliamidowe wyprodukowano 1937 w USA, polietylen wysokociśnieniowy 1939 w W. Brytanii, w USA rozpoczęto produkcję tworzyw poliestrowych 1942, poli(chlorku winylidenu) 1942, silikonów 1943. Dalszy rozwój tworzyw sztucznych był związany z wyprodukowaniem żywic epoksydowych w Szwajcarii, poliformaldehydu 1946 w USA, w RFN polietylenu niskociśnieniowego 1956 i poliwęglanów 1957, polipropylenu 1957 we Włoszech.
W Polsce początek przetwórstwa tworzyw sztucznych nastąpił w latach 20. XX w. W 1931 rozpoczęto produkcję folii na opakowania — tomofanu z regenerowanej celulozy, 1934 tworzyw fenolowo-formaldehydowych, galalitu; podjęto próby syntezy styrenu na podstawie opracowania K. Smoleńskiego. Szybki rozwój produkcji tworzyw sztucznych w Polsce nastąpił po II wojnie światowej. Są produkowane m.in. tworzywa fenolowo-formaldehydowe, tłoczywa mocznikowe i melaminowe, poli(metakrylan metylu), poli(chlorek winylu), polistyren, polikaprolaktam, poliakrylonitryl, poliuretany, żywice poliestrowe, epoksydowe, silikonowe, polietylen, polipropylen, i na małą skalę, politetrafluoroetylen.