Definicja tworzywa sztucznego i przykłady w chemii

Czy zastanawiałeś się kiedyś nad składem chemicznym plastiku lub jak jest on wytwarzany? Oto spojrzenie na to, czym jest plastik i jak się formuje.

Plastik to dowolny syntetyczny lub półsyntetyczny organiczny polimer. Innymi słowy, podczas gdy inne pierwiastki mogą być obecne, tworzywa sztuczne zawsze zawierają węgiel i wodór. Podczas gdy tworzywa sztuczne mogą być wytwarzane z niemal dowolnego polimeru organicznego, większość plastików przemysłowych jest wykonana produkty petrochemiczne. Tworzywa termoplastyczne i polimery termoutwardzalne to dwa rodzaje tworzyw sztucznych. Nazwa „plastik” odnosi się do właściwości plastyczności, zdolności do deformacji bez pękania.

Polimer użyty do wytworzenia plastiku prawie zawsze miesza się z dodatkami, w tym barwnikami, plastyfikatorami, stabilizatorami, wypełniaczami i wzmocnieniami. Dodatki te wpływają na skład chemiczny, właściwości chemiczne i właściwości mechaniczne tworzywa sztucznego, a także na jego koszt.

Polimery termoutwardzalne, znane również jako termoutwardzalne, zestalają się w trwały kształt. Są amorficzne i uważa się, że mają nieskończoną masę cząsteczkową. Z drugiej strony tworzywa termoplastyczne można wielokrotnie ogrzewać i ponownie formować. Niektóre tworzywa termoplastyczne są amorficzne, a niektóre mają częściowo krystaliczną strukturę. Termoplasty zazwyczaj mają masę cząsteczkową od 20 000 do 500 000 amu.

Akronimy odnoszą się do tworzyw sztucznych ze względu na ich wzory chemiczne:

• Politereftalan etylenu: PET lub PETE
• Polietylen o dużej gęstości: HDPE
• Polichlorek winylu: PVC
• Polipropylen: PP
• Polistyren: PS
• Polietylen o niskiej gęstości: LDPE

Właściwości tworzyw sztucznych zależą od składu chemicznego podjednostek, rozmieszczenia tych podjednostek i metody przetwarzania.

Wszystkie tworzywa sztuczne są polimerami, ale nie wszystkie polimery są tworzywami sztucznymi. Polimery z tworzyw sztucznych składają się z łańcuchów połączonych podjednostek, zwanych monomerami. Jeśli połączone są identyczne monomery, tworzy homopolimer. Różnicowe monomery łączą się tworząc kopolimery. Homopolimery i kopolimery mogą być łańcuchami prostymi lub rozgałęzionymi.

Oto kilka innych właściwości:

• Tworzywa sztuczne są zwykle ciałami stałymi. Mogą to być bezpostaciowe ciała stałe, krystaliczne ciała stałe lub półkrystaliczne ciała stałe (kryształy).
• Tworzywa sztuczne są zwykle złymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Większość to izolatory o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej.
• Szkliste polimery wydają się być sztywne (np. Polistyren). Jednak cienkie arkusze tych polimerów można stosować jako folie (np. Polietylen).
• Prawie wszystkie tworzywa sztuczne wykazują wydłużenie, gdy są naprężone i nie są odzyskiwane po usunięciu naprężenia. Nazywa się to „pełzaniem”.
• Tworzywa sztuczne wydają się być trwałe, z powolną szybkością degradacji.

Dodatkowe fakty na temat tworzyw sztucznych:

• Pierwszym całkowicie syntetycznym tworzywem był bakelit, wyprodukowany w 1907 roku przez Leo Baekelanda. Baekeland ukuł także słowo „tworzywa sztuczne”.
• Słowo „plastik” pochodzi od greckiego słowa plastikos, co oznacza, że ​​można go kształtować lub formować.
• Około jedna trzecia produkowanego plastiku jest wykorzystywana do produkcji opakowań. Kolejna jedna trzecia służy do bocznicy i orurowania.
• Czyste tworzywa sztuczne są na ogół nierozpuszczalne w wodzie i nietoksyczne. Jednak wiele dodatków do tworzyw sztucznych jest toksycznych i może przedostawać się do środowiska. Przykłady toksycznych dodatków obejmują ftalany. Nietoksyczne polimery mogą również rozkładać się w chemikalia podczas ich ogrzewania.