Kaip gaminami plastikai?

Plastikas yra universaliausia ir plačiausiai naudojama sintetinė medžiaga šiandieninėje rinkoje. Tai yra polimerai, tai yra didelės molekulės (molekulinė masė ~10,000 100+), susidedančios iš ilgų pasikartojančių mažesnių molekulių grandinių (molekulinė masė ~XNUMX), žinomų kaip monomerai. Įprasti plastikų gamyboje naudojami monomerai, tokie kaip vinilo acetatas, stirenas, butadienas ir vinilo chloridas, išgaunami iš žalios naftos arba gamtinių dujų. Monomerai patenka į cheminių medžiagų, vadinamų naftos chemijos produktais, klasę.

Plastikai gaminami naudojant procesą, vadinamą polimerizacija, kai daugybė tūkstančių monomerų sujungiami ir susidaro polimero grandinė. Monomerai yra sudaryti iš tokių atomų kaip chloras, azotas, deguonis, vandenilis ir siera. Monomerai lengvai išgaunami iš gausių organinių šaltinių, nors brangstant žaliai naftai, brangsta ir plastikai.

Yra du pagrindiniai plastiko tipai; termoreaktingieji plastikai ir termoplastikai. Abu yra gaminami pilant skystus monomerus į formą, kurioje jie polimerizuojasi. Termoreaktingi plastikai yra patvarūs po liejimo – jie nesideformuoja karščio metu. Termoplastikai ištirps veikiant karščiui ir gali būti pakartotinai pertvarkyti. Polimerizacijos procesas padidina sudedamųjų molekulių molekulinę masę, paverčiant skystus monomerus į kietus polimerus. (Molekulinės masės padidėjimas sukelia medžiagos fazės pasikeitimą.)

Liejimo proceso metu monomerinė sriuba perkaitinama ir kondensuojama veikiant daugeliui atmosferų slėgių. Tai sukelia polimerizaciją ir užtikrina, kad plastikas būtų kietas ir vienodas, jame nėra vidinių oro burbuliukų (didelė problema, kurią reikėjo apeiti pirmosiomis plastiko dienomis). Rezultatas – gatavas plastikinis gaminys. Gerai žinomi plastikai yra Bakelite®, nailonas, PVC, sintetinė guma, akrilas, polietilenas (Tupperware®), Formica® ir Teflon®. Jų plastikų trūkumas yra jų poveikis aplinkai. Jiems biologiškai suirti prireikia daugybės tūkstančių (ar net milijonų) metų. Pastaraisiais dešimtmečiais plastiko perdirbimas buvo skatinamas, nors šiuo metu JAV iš tikrųjų perdirbama tik apie 5 % plastiko.