مقدمه ای در مورد پلاستیک و انواع آن

پلاستیک ماده ای همه کاره است که برای ساخت هزاران محصولی که مردم هر روز از آن استفاده می کنند استفاده می شود. در مورد انواع طبقه بندی پلاستیک، تاریخچه و شیمی منحصر به فرد که به پلاستیک کاربردها و کاربردهای متنوعی می دهد، بیاموزید.

بررسی اجمالی:

پلاستیک چیست
تاریخچه پلاستیک های ساخته شده
طبقه بندی پلاستیک
ترموپلاستیک ها و ترموست ها
مواد افزودنی پلاستیک

پلاستیک چیست؟

پلاستیک نوعی پلیمر مصنوعی یا مصنوعی است که شبیه رزین های طبیعی موجود در درختان و گیاهان دیگر است. پلیمرها هر یک از ترکیبات آلی پیچیده مختلف هستند که توسط پلیمریزاسیون تولید می شوند - فرآیندی که در آن مولکول های کوچک با هم ترکیب می شوند و یک مولکول زنجیره مانند بسیار بزرگ می سازند. پلیمرها را می‌توان قالب‌گیری کرد، اکسترود کرد، به شکل‌ها و فیلم‌های مختلف ریخته شد یا به رشته‌ها کشیده و سپس به عنوان الیاف نساجی استفاده کرد.

بیشتر مطالعه کنید: درباره نایلون حبابدار بیشتر بدانید.

تاریخچه پلاستیک های ساخته شده

قدمت استفاده از پلاستیک های ساخته شده به بیش از 150 سال می رسد. در سال 1862، الکساندر پارکز، شیمیدان و مخترع، اولین پلاستیک ساخته دست بشر را در نمایشگاه بین المللی لندن رونمایی کرد. این ماده - که او آن را "پارکسین" نامید - از سلولز به دست می‌آمد که پس از گرم شدن، می‌توان آن را قالب‌گیری کرد و همچنین هنگام سرد شدن شکل خود را حفظ کرد.

پارکس ماده ای را کشف کرده بود که می توانست شفاف باشد و همچنین به هزاران شکل مختلف تبدیل شود. پارکزین که به عنوان اولین پلاستیک تولید شده در نظر گرفته می شود، جایگزین رنگارنگ و ارزان قیمتی برای عاج یا لاک لاک پشت بود و می توان از آن برای ساخت اقلام کوچک مصرفی روزمره که عموماً مقرون به صرفه تر بودند، از دکمه ها و دسته برس استفاده کرد.

اولین جانشین قابل توجه پارکزین، پلاستیک سلولوئید جان وسلی هایت بود که از سلولز و کافور الکلی مشتق شده بود. سلولوئید به عنوان جایگزینی برای توپ های بیلیارد ساخته شده از عاج در اواخر دهه 1860 استفاده شد، اما دستور اولیه ثابت شد که بسیار قابل اشتعال است. با این حال، در اواخر دهه 1800، سلولوئید به پایه و اساس صنعت فیلم و عکاسی تبدیل شد.

در سال 1907، شیمیدان Leo Hendrik Baekeland، در حالی که در تلاش برای تولید لاک مصنوعی بود، به طور تصادفی به فرمول پلیمر مصنوعی جدید منشاء گرفته از قطران زغال سنگ رسید. او متعاقباً نام ماده جدید را "باکلیت" گذاشت. پس از تشکیل، باکلیت ذوب نمی‌شود و به دلیل خاصیت عایق الکتریکی آن، می‌توان از آن برای ساخت دوربین‌ها، تلفن‌ها، بخش نارسانا رادیو و سایر وسایل الکتریکی استفاده کرد. و کهربا تا سال 1909، باکلند «پلاستیک» را به عنوان اصطلاحی برای توصیف این دسته جدید از مواد ابداع کرد.

اولین اختراع برای پلی وینیل کلراید (PVC)، ماده ای که امروزه به طور گسترده در سایدینگ وینیل و لوله های آب استفاده می شود، در سال 1914 به ثبت رسید. سلفون نیز در این دوره کشف شد.

استفاده در مقیاس وسیع از پلاستیک تا پس از جنگ جهانی اول واقعاً آغاز نشد. پلاستیک ها به طور فزاینده ای به عنوان جایگزینی برای مواد مختلف مانند چوب در مبلمان، کاغذ و شیشه در بسته بندی و فولاد در خودروها در طول جنگ جهانی اول استفاده شدند و به دنبال آن تولید پلاستیک در طول جنگ جهانی دوم افزایش یافت.

پس از جنگ جهانی دوم، انواع دیگری از رزین های پلاستیکی مانند پلی اورتان، پلی استر، سیلیکون، پلی پروپیلن و پلی کربنات، پلی متیل متاکریلات، پلی استایرن و پی وی سی را در کاربردهای مختلف، از بطری های تجویزی گرفته تا ظروف پخت و پز، به هم متصل کردند. در دهه 1960، پلاستیک ها به دلیل هزینه ارزانشان به طور گسترده در دسترس بودند و به عنوان یک امر عادی و نمادی از جامعه رو به رشد مصرف کننده تلقی می شدند.

همچنین بدانید : نایلون گلخانه چیست؟

طبقه بندی پلاستیک

روش‌های زیادی برای طبقه‌بندی انواع پلاستیک‌ها وجود دارد، بسته به نحوه گروه‌بندی آنها برای یک هدف خاص.

پلاستیک ها معمولا بر اساس ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی طبقه بندی می شوند. طبقه بندی پلاستیک ها از این طریق شامل اکریلیک ها، پلی اورتان ها، سیلیکون ها، پلی استرها و پلاستیک های هالوژنه می شود.

وقتی صحبت از بازیافت به میان می‌آید، پلاستیک‌ها در هفت کد شناسایی رزین دسته‌بندی می‌شوند که معمولاً به آن‌ها می‌گویند. این گروه ها عبارتند از PETE/PET، HDPE، PVC، LDPE، PP، PS و O (سایر).

پلاستیک ها را همچنین می توان بر اساس فرآیند شیمیایی مورد استفاده در سنتز آنها، بر اساس خواص فیزیکی (چگالی، مقاومت در برابر حرارت، سختی، و غیره) و مقاومت یا واکنش آنها به مواد دیگر گروه بندی کرد.

در برخی موارد، حتی پلاستیک‌ها را می‌بینید که بر اساس کیفیت‌های مربوط به هدف تولید یا طراحی محصول، در کنار هم قرار گرفته‌اند. این ممکن است شامل فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده برای ساخت پلاستیک باشد، مانند ترموپلاستیک ها و پلاستیک های ترموست.

لیست قیمت نایلون و خرید نایلون عمده

ترموپلاستیک در مقابل پلاستیک گرماسخت

شیمیدانان اتم های مختلف را برای ساختن مولکول ها ترکیب می کنند که به سادگی دو یا چند اتم هستند که توسط پیوندهای شیمیایی به هم متصل می شوند. هنگام ساخت پلاستیک، این مولکول ها معمولا مونومر نامیده می شوند.

هنگامی که مونومرها توسط پیوندهای شیمیایی در یک زنجیره یا شبکه ترکیب می شوند - فرآیندی که پلیمریزاسیون نامیده می شود - مواد حاصل را پلیمر یا پلاستیک می نامند.

اگر مونومرها مانند یک زنجیر به هم بپیوندند (رشته ای از مروارید را تصویر کنید)، پلیمر ترموپلاستیک نامیده می شود. ترموپلاستیک ها هنگام گرم شدن ذوب می شوند و وقتی سرد می شوند جامد می شوند. نمونه ای از ترموپلاستیک ها پلی پروپیلن مورد استفاده برای وان کره و پلاستیک های مورد استفاده برای بطری های نوشابه، ظروف قابل مایکروویو و PVC برای پوشش های کف و دیوار است.

اگر مونومرها در یک شبکه سه بعدی به هم متصل شوند، پلیمر ترموست نامیده می شود. هنگامی که یک پلاستیک گرماسخت تنظیم می شود، نمی تواند به حالت مایع خود بازگردد. یک اپوکسی از فروشگاه سخت افزار که هنگام استفاده سفت و سخت می شود، نمونه ای از ترموست است. از آنجایی که گرماسخت ها شبکه ای سه بعدی از مونومرها هستند، می توانند بسیار سخت باشند. لاستیک مصنوعی مورد استفاده برای لاستیک های اتومبیل و اپوکسی های مورد استفاده برای چسب ها و پوشش های دستگاه های الکتریکی با پلاستیک های گرماسخت ساخته می شوند.

بخوانید: با نایلون بیشتر آشنا بشید!

مواد افزودنی پلاستیک

پلاستیک ها را می توان با گنجاندن مواد افزودنی تغییر داد که طیفی از کیفیت ها و ویژگی های مورد نیاز برای ایجاد یک محصول خاص را فراهم می کند. افزودنی ها برای تغییر و بهبود خواص اساسی مکانیکی، فیزیکی یا شیمیایی در پلیمرها گنجانده می شوند.

نمونه هایی از افزودنی ها شامل رنگ ها، عوامل کف کننده، نرم کننده ها، ضد میکروب ها و بازدارنده های شعله می باشد:

رنگ‌ها برای ارزش تزئینی استفاده می‌شوند که یکی از رایج‌ترین رنگ‌ها دی اکسید تیتانیوم به دلیل سفیدی و قدرت پنهان بالا است.
مواد کف کننده در اسپری فوم، برای فنجان های پلی استایرن منبسط شده و تخته ساختمانی و برای زیرسازی فرش پلی اورتان استفاده می شود.
نرم کننده ها برای بهبود انعطاف پذیری و نرمی پلاستیک ها به پلاستیک ها اضافه می شوند. آنها در عایق سیم، کفپوش، ناودان و برخی فیلم ها استفاده می شوند.

مواد ضد میکروبی به پلاستیک‌ها مانند دیوارپوش‌ها و پرده‌های دوش اضافه می‌شوند تا از رشد میکروب‌ها جلوگیری کنند.
بازدارنده های شعله برای بهبود ایمنی پوشش های سیم و کابل در محصولات الکترونیکی استفاده می شود. آن‌ها به پلاستیک‌ها اضافه می‌شوند تا به جلوگیری، تأخیر یا کاهش سرعت احتراق و کاهش دود کمک کنند.