Plastik

Genellikle düşük yoğunluk, düşük peklik, düşük elektriksel ve termal iletkenlik, yüksek kırılma deformasyonu, düşük ergime sıcaklığı özellikleriyle nitelendirilen malzemedir. Plastikler, kolaylıkla şekillendirilebilme ve iyi kimyasal özelliklere sahip olup; daha düşük mekanik özelliklerin mevcut olmasının yanında diğer malzemelere oranla endüstriyel üretim açısından daha az işleme, kaplama ve ısıl işleme ihtiyaç duymaktadır. Plastikler normalde; performans geliştirilmesi ve maliyetin azaltılması amacıyla diğer bileşenlerin katkılandırılmasıyla birlikte, polimerlerden meydana gelmektedir. Polimerler; zayıf bağlarla birbirine bağlı karbon (silikon) atomlarının güçlü omurgasıyla birlikte uzun moleküllere dayalı yapıya, amorf ya da yarı-kristalin mikroyapıya, güçlü zaman ve sıcaklığa bağlı mekanik özelliklere sahip malzeme sınıfındadır. Polimerler; metallerden ve seramiklerden oldukça farklı ve onlara alternatif teşkil etmekte ancak kompozit oluşumunda herhangi biriyle birleşebilmektedir. Çoğu polimer; petrol ürünlerinin sentezinden elde edilmekte ve bu teknoloji bir asırdan daha az süreden beridir gelişme göstermiştir. Bununla birlikte, günlük hayatta mevcut olan uygulama sayıları son derece büyüme göstermiş ve dünya üretimi şimdilerde senede birkaç kilometreküp sıradadır.Doğal polimerlerin; selüloz ve sakız gibi dikkat edilmesi gereken örnekleri mevcuttur.

Yeterli ısının uygulanması durumunda termoplastikler, yumuşayabilmekte ve ergimektedir; böylece işlenebilmekte, karıştırılabilmekte ve gereklilik olduğu durumlarda yeniden şekil verilebilmektedir. Belirtilen bu durum, özelliklerin görüntülenmesine ihtiyaç duyulmasına rağmen, özellikle geri dönüşüm için önem teşkil etmektedir. Termosetlerin; işleme sokuldukları zaman, daha karışık ve tersinir olmayan reaksiyonlara girmelerinden dolayı sadece bir defa kolaylıkla şekillendirilebilmektedir. Ancak tipik olarak daha iyi mekanik ve termal özelliklere sahip olup, yüksek performanslı kompozitler için en yaygın temel bileşenlerden birini oluşturmaktadır.

Petrol endüstrisi ve temel endüstriyel kimya sektörü; polimerler için başlangıç bileşenlerini sağlamaktadır: basit yapısal birimler; uzun zincirlerin oluşumu ve belirtilmiş olan malzemelerin tipik özelliklerinin elde edilmesiyle, 'polimerleşmiştir' (özel kimyasal reaktörler ve katalizörler yoluyla). Omurga zincirlerinin uzunluğuna, bileşimine ve iç bağlara ek olarak dallanma oluşumu; sınırsız sayıdaki çeşitliliğe sahip özellikleri belirlemektedir ve bize plastik dünyasını vermesiyle sonuçlanarak diğer kimyasalların, inert maddelerin, takviye fazların, renk verici ajanların ve diğerlerinin eklenmesiyle birlikte genişlemiştir.

Olağandışı aralıktaki özelliklerden ve karmaşıklıktan dolayı plastikler; hammadde üretiminden birleşik yapımına (harmanlama ve karıştırma), işlemden geçirilmesine, bitmiş kısımlarının üretimine ve ilave olarak geri dönüşüme dek tüm yaşam döngüsünün her kademesine odaklanarak, analiz ve karakterizasyon için özel bilimsel cihazlara ihtiyaç duymaktadır.

Plastik uygulamalarına yönelik bazı örnekler (temel polimer ile sınıflandırılmıştır)

  • Polietilen (PE): Süpermarket torbaları, plastik şişeler gibi geniş aralıktaki ucuz kullanımlar.
  • Ultra-yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE): Protez kısımları
  • Polipropilen (PP): Yemek kapları, teçhizatları, otomobil çamurlukları (tamponlar), plastik basınç boru sistemleri.
  • Polistiren (PS): Ambalaj köpüğü, yemek kapları, tek kullanımlık bardaklar, tabaklar, çatal-bıçaklar, CD kutuları.
  • Yüksek darbe direncine sahip polistiren (HIPS): Buzdolabı kaplamaları, gıda ambalajları, otomat bardakları.
  • Akrilonitril butadien stiren (ABS): Elektronik ekipman çantaları/kılıfları (örneğin; bilgisayar monitörleri, yazıcılar, klavye), drenaj borusu.
  • Polietilen tereftalat (PET): İçme suyu şişeleri, kavanozlar, plastik film, mikrodalgada pişebilen ambalajlar.
  • Polyester (PES):  Fiberler, dokuma kumaşlar.
  • Poliamidler(PA): (Naylonlar) Fiberler, diş fırçası kılları, balık oltası, kaput altındaki araba motor kalıpları.
  • Polivinilklorür (PVC): Tesisat boruları ve kinişler, banyo/duş perdeleri, pencere çerçevesi, yer kaplaması/döşemesi.
  • Poliüretanlar (PU): Tamponlama köpükleri, termal izolasyon köpükleri, yüzey kaplamaları, rulo baskı.
  • Polikarbonat (PC): Kompakt diskler, gözlükler, şeffaf kalkan, güvenlik pencereleri, trafik ışıkları, lensler.
  • Poliviniliden klorür (PVDC): Gıda ambalajları.
  • Polikarbonat/Akrilonitril butadien stiren (PC/ABS): Araba içindeki ve dışındaki kısımlarda kullanılan PC ve ABS arasında kalanlar ve cep telefonu gövdeleri.
  • Politetrafloroetilen (PTFE): Kızartma tavası kaplamaları, düşük sürtünme ve kimyasal-dayanıklı parçalar.
  • Polietereterketon (PEEK): Belirli uygulamalarda, hafif metal alaşımlarına ya da seramiklere ikame malzemeler.