پلاستیک؛ مونومر نامیده می شود که از کربن (C)، هیدروژن (H)، اکسیژن (O)، نیتروژن (N) و سایر عناصر آلی یا معدنی تشکیل شده است. این نام به موادی است که از شکستن پیوندها در گروه های مولکولی ساده و تبدیل آنها به یک ساختار بلند و زنجیره ای به نام پلیمر به دست می آیند. کلمه پلاستیک از کلمه یونانی πλαστικός (plastikos) به معنای «قابل شکل دادن یا قالب گیری» و πλαστός (plastos) به معنای «قالب‌گیری» گرفته شده است.
مثلا؛ اتیلن یک مونومر است. پلی اتیلن ایجاد شده از این مونومر یک پلیمر است. یکی از پرکاربردترین پلاستیک هاست.
همانطور که از تعریف می توان فهمید، پلاستیک در طبیعت یافت نمی شود، آنها با دخالت انسان در عناصر موجود در طبیعت به دست می آیند و از واکنش مونومرها با استفاده از یک کاتالیزور تحت دما و فشار معینی به دست می آیند. هنگامی که پلاستیک برای اولین بار تولید می شود، می تواند به صورت پودر، رزین یا گرانول باشد.
توضیحات
اولین پلاستیک کاملا مصنوعی جهان باکلیت بود که در سال 1907 توسط لئو هندریک باکلند در نیویورک اختراع شد. بسیاری از شیمیدانان به علم مواد پلاستیک کمک کرده اند . هرمان استودینگر ، برنده جایزه نوبل ، معروف به ” پدر شیمی پلیمرها ” و هرمان فرانسیس مارک، معروف به “پدر فیزیک پلیمرها ” نمونه هایی از این موضوع هستند.
پلاستیک ها طیف گسترده ای از مواد مصنوعی یا نیمه مصنوعی هستند که از پلیمرها به عنوان اجزای اصلی استفاده می کنند. پلاستیسیته آن ها پلاستیک ها را قادر می سازد که قالب گیری ، اکسترود یا فشرده سازی شوند و به اشیاء جامد با اشکال مختلف تبدیل شوند . این امر در کنار انعطاف پذیری و ارزان بودن تولید و تنوع گسترده ای از خواص دیگر باعث استفاده گسترده از آن شده است. پلاستیک ها معمولاً از طریق سیستم های صنعتی انسانی ساخته می شوند. بیشتر پلاستیک های مدرن از مواد پتروشیمی مبتنی بر سوخت فسیلی مانند گاز طبیعی یا نفت به دست می آیند. اما روش‌های صنعتی اخیر از انواعی استفاده می‌کنند که از مواد تجدیدپذیر مانند ذرت یا مشتقات پنبه ساخته شده‌اند.
تخمین زده می شود که 9.2 میلیارد تن پلاستیک بین سال های 1950 تا 2017 تولید شده است. بیش از نیمی از این پلاستیک از سال 2004 تولید شده است. 400 میلیون تن پلاستیک در سال 2020 تولید شد. اگر روند جهانی در تقاضای پلاستیک ادامه یابد، تخمین زده می شود که تولید سالانه جهانی پلاستیک تا سال 2050 از 1100 میلیون تن فراتر رود.
موفقیت و تسلط پلاستیک ها از اوایل قرن بیستم به دلیل سرعت پایین تخریب آنها در اکوسیستم های طبیعی، باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی گسترده ای شده است. در اواخر قرن بیستم ، صنعت پلاستیک بازیافت زباله های پلاستیکی را برای کاهش نگرانی های زیست محیطی و انتقال مسئولیت آلودگی پلاستیک به مصرف کننده، در حالی که هنوز پلاستیک خالص تولید می کند، ترویج کرد. آلودگی پلاستیکی دریایی نیز یکی از تاثیرگذارترین مشکلات در قرن بیست و یکم بوده است.
در اقتصادهای توسعه‌یافته، حدود یک سوم پلاستیک در بسته‌بندی استفاده می‌شود و تقریباً به همان اندازه در کاربردهایی مانند لوله‌کشی ، لوله‌کشی یا سایدینگ وینیل استفاده می‌شود.
مشتقات
پلاستیک ها اساساً در 3 گروه اصلی دسته بندی می شوند. اینها؛
- ترموپلاستیک
- ترموست
- الاستومر
علاوه بر این انواع پلاستیک، مشتقات پلاستیکی زیست تخریب پذیر که در طبیعت با کمک نور خورشید و میکروارگانیسم ها قابل تجزیه هستند، به دلیل افزایش آلودگی پلاستیکی، تغییر در تعهدات قانونی و افزایش آگاهی های زیست محیطی اجتماعی شروع به تولید کرده اند.
امروزه پلاستیک ها عموماً از مواد باقی مانده از فرآوری نفت خام تولید می شوند. طبق تحقیقات انجام شده، تنها 4 درصد از روغن روی زمین برای تولید پلاستیک استفاده می شود.
پلاستیک اغلب ترجیح داده می شود زیرا در مقایسه با سایر مواد اولیه ارزان تر است و تولید محصول سریع و آسان است. در بسیاری از بخش ها مانند کالاهای سفید، خودروسازی، ساخت و ساز، الکترونیک و پزشکی، به ویژه در بخش بسته بندی استفاده می شود.
این واقعیت که در بسیاری از بخش ها مورد استفاده قرار می گیرد، حجم تولید زیادی را نیز می طلبد. این نیاز به طور کلی با تولید با استفاده از فرآیند تزریق پلاستیک برآورده می شود.
انواع متداول پلاستیک
- پلی اتیلن (PE): دارای منطقه استفاده گسترده ای است.
- پلی پروپیلن (PP): یکی از پلاستیک های پرکاربرد است. در صنعت عرضه خودرو، مبلمان باغ و غیره. در جاهایی استفاده می شود.
- پلی استایرن (PS): بسته بندی، قطعات پلاستیکی کالاهای الکترونیکی و سفید و غیره. زمینه های استفاده وجود دارد.
- پلی اتیلن ترفتالات (PET یا PETE): PET رایج ترین پلیمر در خانواده پلی استرها است. نام بطری پلاستیکی از این ماده گرفته شده است. همچنین به دلیل خواص استحکام بالا در پارچه های مصنوعی استفاده زیادی می شود.
- پلی آمید (PA) (نایلون): فیبر، موهای مسواک، خط ماهیگیری و غیره. زمینه های استفاده وجود دارد.
- پلی وینیل کلراید (PVC): لوله ها، پروفیل ها و غیره. در تولید استفاده می شود.
- پلی کربنات (PC): سی دی، عینک و غیره. در تولید استفاده می شود. این ویژگی را دارد که شعله را منتقل نمی کند و خود خاموش می شود.
- اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): به طور گسترده در قطعات پلاستیکی دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود.
- پلی وینیلیدین کلراید (PVDC) (ساران): مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی.