Műanyag meghatározás és példák a kémiában

Gondolkozott már azon a műanyag kémiai összetételéről vagy annak előállításáról? Nézzük meg, mi a műanyag és hogyan alakul ki.

A műanyag bármilyen szintetikus vagy félszintetikus szerves anyag polimer. Más szavakkal, bár más elemek lehetnek jelen, a műanyagok mindig tartalmaznak szén és hidrogénatomot. Míg a műanyagok szinte bármilyen szerves polimerből készülhetnek, a legtöbb ipari műanyag ebből készül petrolkémiai. A hőre lágyuló műanyagok és a hőre keményedő polimerek kétféle műanyag. A "műanyag" elnevezés a plaszticitás tulajdonságára utal, a törés nélküli deformálódási képességre.

A műanyag előállításához használt polimert szinte mindig keverik adalékanyagokkal, beleértve színezékeket, lágyítókat, stabilizálószereket, töltőanyagokat és erősítőket. Ezek az adalékanyagok befolyásolják a műanyag kémiai összetételét, kémiai tulajdonságait és mechanikai tulajdonságait.

A hőre keményedő polimerek, más néven hőszigetek, megszilárdulnak állandó formájúvá. Amorfok és végtelen molekulatömegűnek tekinthetők. A hőre lágyuló műanyagok viszont felmelegíthetők és újra és újra felszerelhetők. Néhány hőre lágyuló műanyag amorf, míg mások részben kristályos szerkezetűek. A hőre lágyuló műanyagok molekulatömege általában 20 000-500 000 amu.

A műanyagokra gyakran rövidítéseik hivatkoznak kémiai képletükre:

• Polietilén-tereftalát: PET vagy PETE
• Nagy sűrűségű polietilén: HDPE
• Polivinil-klorid: PVC
• Polipropilén: PP
• Polisztirol: PS
• Kis sűrűségű polietilén: LDPE

A műanyag tulajdonságai az alegységek kémiai összetételétől, az alegységek elrendezésétől és a feldolgozási módszertől függnek.

Minden műanyag polimer, de nem minden polimer műanyag. A műanyag polimerek összekapcsolt alegységek láncaiból állnak, úgynevezett monomerek. Ha azonos monomerek kapcsolódnak egymáshoz, akkor homopolimert képez. A különbségbeli monomerek kapcsolódnak és kopolimereket képeznek. A homopolimerek és a kopolimerek lehetnek egyenes vagy elágazó láncúak.

Íme néhány egyéb tulajdonság:

• A műanyagok általában szilárd anyagok. Ezek lehetnek amorf szilárd anyagok, kristályos szilárd anyagok vagy félkristályos szilárd anyagok (kristályok).
• A műanyagok általában rossz hővezető- és áramvezetők. A legtöbb szigetelő anyag nagy dielektromos szilárdsággal rendelkezik.
• Az üveges polimerek általában merevek (például polisztirol). Ezeknek a polimereknek a vékony rétegei felhasználhatók filmekként (például polietilénként).
• Szinte az összes műanyag meghosszabbodik, amikor feszültség alatt áll, és amely a feszültség eltávolítása után nem áll helyre. Ezt hívják "kúszásnak".
• A műanyagok általában tartósak, lassú lebomlási sebességgel.

További tények a műanyagokról:

• Az első teljesen szintetikus műanyag a Bakelite volt, amelyet Leo Baekeland készített 1907-ben. Baekeland szintén megalkotta a "műanyag" szót.
• A "műanyag" szó a görög szóból származik plastikos, ami azt jelenti, hogy alakítható vagy formázható.
• A gyártott műanyag körülbelül egyharmadát csomagolásra használják. Egy másik harmadát az iparvágányhoz és a csövekhez használják.
• A tiszta műanyag általában vízben nem oldódik és nem mérgező. A műanyagok számos adalékanyaga azonban toxikus és kiszivároghat a környezetbe. A toxikus adalékanyagokra példa a ftalátok. A nem mérgező polimerek melegítéskor vegyszerké is bomlanak.