Isı ve Basınç etkisiyle biçim verilen, organik veya sentetik olarak maddeye plastik denir. Plastik, karbonun (C) Hidrojen (H), Oksijen (O),azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementler ile oluşturduğu Monomer adı verilen, basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak, Polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir.Örneğin; Etilen bir monomerdir. Bu Monomerden oluşturulan polimer olan Polietilen ise polimerdir. En çok kullanılan Plastiklerin başında gelir.
Tanımdan anlaşılacağı üzere Plastikler doğada hazır bulunmaz, doğadaki elementlere insan tarafından müdahale edilmesi ile elde edilir. Elde edilmesi belli bir sıcaklık ve basınç altında katalizör kullanılarak Monomerlerin reaksiyona sokulması ile olur. Plastik ilk üretildiğinde toz, reçine veya granül halde olabilir. Genelde plastikler petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden elde edilir. Yapılan araştırmalara göre yeryüzündeki petrolün sadece % 4 lük bir kısmı plastik üretimi için kullanılmaktadır.
Plastik ( Nitro selüloz), ilk olarak 1860 yılında Alexsander Parkes tarafından keşfedilmiştir. Bu ise yaklaşık 155 yıl öncesi demektir. Tarihi süreçte Nitro selüloz’u takiben ikinci sentetik plastik olan fenol-formaldehit esaslı polimerler gelişmiştir. Bunların üretimleri ise bu tarihten yaklaşık 40 yıl sonra gerçekleştirilmiştir.Bu ve bunları izleyen diğer plastik malzemelerin temel yapı taşları ve hammaddeleri olan polimerler, 19. asrın ikinci yarısındaki bazı deneme çalışmaları sonunda ortaya çıkmıştır.
Çok eski tarihlerde kullanılan polimerik malzemelerin başında selüloz, nişasta, doğal kauçuk vb. gibi açığa doğru polimerler gelir doğal polimerler, işlenme zorluğu ve bazı fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin yetersizliğinden dolayı yerlerini yarı sentetik ve daha sonra sentetik polimerlere terk etmişlerdir.
Modern plastik endüstrisi L. Baekeland tarafından bakalit sanayii çapında üretilmesiyle 1989’da başlar. Fenol formaldehit reçinesi olan bakalit telefon ahizeleri gibi plastik ürünlerin yapımında kullanılmıştır. 1924’e kadar polimer yapılarının “Koloid agregat” halinde bulunan küçük moleküllerinden oluştuğu sanılırdı. H. Staudinger yaptığı büyük çapta incelemelerin sonucu olarak, plastiklerin zincir şeklinde makromoleküllerden oluştuğunu ve bu moleküllerin birbiriyle kovalent bağlanan küçük ünitelerden meydana geldiğini göstermiştir. Yukarıda bahsedilen fikre dayanarak, polimer sanayi hızla gelişmiş ve 1927’de selüloz asetat ve polivinil klorür, 1928’de polimetilmetakrilat 1929’da üre-formaldehit reçineleri elde edilmiştir. Bunları daha sonra 1932’de polietilen, 1934’de naylon, poliakrilonitril, stiren-akrilonitril ve polivinil asetat, 1937’de poliüretan, 1939’da teflon ticareti adıyla tanınan poli(tetrafloroetilen) 1941’de polietilentereftalat, ve orlon ticari adıyla tanınan poliakrilonitril fiber takip etmiştir.
Plastiklerin gelişiminde önemli bir aşama, bu malzemelerin cam, grafit ve karbon elyafları ile karıştırılarak kuvvetlendirilmiş plastiklerin elde edilmesidir. Bu malzemelerin mekanik özellikleri, metallerin seviyesine ulaşmakta ve birçok uygulama alanında plastikler metallere rakip olmaktadır.
Plastik ürünlerinin üretildiği birkaç metot var. Bunlar, akıtma ile dökme (kalıba dökme) ekstrüzyonlu kalıba dökme, üflemeli kalıba dökme, sıkıştırmalı dökme ve vakum termo, şekil vermedir. Bugün takriben 40 farklı polimer kullanılmaktadır. Her bir polimer farklı kimyasal kompozisyona sahiptir.
Polimerlerin plastik ürünlerine dönüşümü üç aşamada gerçekleşir. Bunlar;
-Reçine granüller veya tozları yumuşatmak için ısıtılır,
-Yumuşatılmış madde belli kalıplara dökülür,
-Ürün soğutulur ve şekillenmiş plastik ürün, elde edilir.
Plastikler düşük yoğunluklu, kuvvetli, istenen şekilde şekillendirme özelliğine sahip ve düşük maliyetinden dolayı daha fazla alanda kullanılmaktadır. Kullanım kapasitesi sürekli olarak artmaktadır. Plastikleri ayırt etmek için plastik teşhis etme kodu kullanılır. Genelde kullanılan 7 tür plastik teşhis etme kodu var. Bunlar;
Polietilen tereftalat (PET veya PETE veya PE), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), polivinil klorür ( PVC, ) düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), Polipropilen (PP), polistiren (PS), genişletilmiş (veya köpükleştirilmiş) polistiren (EPS) ve diğeridir.
Plastiklerin Özellikleri ve Kullanım Alanları
Çeşitli plastik tipleri vardır. Kimi yün kadar yumuşak, kimi ise çelik kadar sağlamdır. Sıcak suda eriyen olduğu gibi alevde dayanıklı olanları vardır. İnce Lexan plastiği tabakası kısa mesafeden ateş eden 38 kalibrelik bir tabancanın kurşununu durdurur. Hiçbiri yün ve ipek gibi doğada bulunmaz. Yapıları çok basittir.
Binlerce plastik türü olmakla birlikte bunları sıcakta sertleşen ve sıcakta kalıplanan plastikler olmak üzere iki ana grupta toplamak mümkündür. Sıcakta kalıplanan plastikler erirler ve istenilen şekle girerler. Her defasında soğurken sertleşirler. Sıcakta sertleşen plastik ısıtıldıktan ve tekrar şekil verdikten sonra tekrar ısıtılınca şekil değiştirilmez.
Sıcakta sertleşen plastikler tekrar tekrar kullanılır. Hurda plastikleri de yeniden kullanmanın bir yolu bulunursa çok önemli bir kazanç elde edilecektir. Ne yazık ki günümüzde hurda plastikleri yeniden değerlendirmek çok zordur. Çünkü çeşitli plastik türlerinin bileşimleri birbirinden çok farklıdır. Plastiklerin çoğu karbon ve hidrojen içeren moleküllerden meydana gelmişlerdir. Kimyacılar molekülleri birleştirerek zincirler meydana getirirler. Her zincir büyük bir moleküldür. Bazen bu moleküllerin bir kısmının binlerce bağlantısı olur. Bunlar kuvvetle ısıtılmaksızın erimezler.
Plastiklerin adlarının başında sık sık poli (çok) ekine rastlanır. Örneğin propilen denilen plastikler propilen gazının uzun molekül zincirlerinden oluşurlar. Molekül zincirleri bazen işlemlerde geçerek dallara ayrılır. Dallar şeklinde sıralanma çok kuvvetli değildir. Dallara ayrılan plastikler kolaylıkla eriyebilirler.
Bunlar yumuşak ve esnektir. Oyuncak bebek ve deterjan kutuları yapımında kullanılırlar. Üçüncü çeşit bir polimer daha vardır; çapraz bağlı polimer diye bilinir. Bu polimerde, molekül zincirleri öbür moleküllerin zincirleri ile bağlıdır. Bu yolla elde edilen sıcaklıkta sertleşen plastikler çok sağlam ve çok yüksek sıcaklıklar dayanıklıdırlar. Bütün hammaddelerin en kullanışlısı etilen gazıdır. Etilen plastiklerinin en fazla tanınanı ve en basiti polietilendir. Hafif kovalar ve taslar, ayrıca deterjan şişeleri bu maddeden yapılır. Propilen ve bütilen gazları da çok sayıda plastiğin yapımında kullanılır. Benzen, plastiklerin yapımında kullanılan diğer bir hammaddedir. Benzen, naylon ve terilen gibi yapay liflerin yapımında kullanılan bir başlangıç maddesidir. Plastikler doğal ve yapay olmak üzere 2’ye ayrılır.
Doğal Plastikler
İlk elde edilen plastikler doğal plastiklerdir. İlk plastikler selüloz nitrattan yapılan saf plastiklerdir. Bunlar bitkilerdeki selülozdan yararlanılarak yapılmıştır. Selüloz nitrat kafur ve kunduz yağı gibi iki bitkisel madde ile birleştiğinde bir plastik elde edilir. 186o’larda selüloz nitrat, kafur ve alkol kullanılarak bunun genleşmiş bir şekli elde edildi. Buna selüloid adı verildi ve genellikle fotoğraf ve sinema filmi gibi maddelerin yapımında kullanıldı. Fakat selüloid kolaylıkla tutuşabildiğinden yerini selüloz asetat ve etil selüloz gibi selüloz plastiklerine bıraktı.
Yapay plastikler
19. yüzyılın başlarında yapay plastikler yapıldı. Bu plastikler laboratuvarlarda kimyasal maddelerden elde edildi.
lastikler günlük hayatımızda çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Giyim sektöründen kozmetiğe kadar piyasada kullanılan plastikler ve kullanım alanları aşağıda verilmiştir.
Yaygın olarak kullanılan plastik türleri;
Polietilen (PolyeTHYlene) (PE): Geniş bir kullanım alanı vardır, çok ucuzdur.
Polipropilen (Polypropylene) (PP): Yaygın kullanılan plastiklerdendir. Otomobil yan sanayinde, bahçe mobilyalarında vb. yerlerde kullanılır.
Polistiren (Polystyrene) (PS): Paketleme, Elektronik ve beyaz eşyaların plastik kısımları vb. kullanım alanları vardır.
Polietilen tereftalat (Polyethylene terephthalate) (PETE): Pet şişe ismi bu malzemeden gelmektedir.
Polyamid (Polyamide) (PA) (Nylon): Fiber, diş fırçası kılları, misina vb. kullanım alanları vardır.
Polyester (Polyester): Tekstilde kullanımı yaygındır.
Polivinil klorid (Polyvinyl chloride) ( PVC ):Boru, profil vb. imalatında kullanılır.
Polikarbonat (Polycarbonate) (PC): CD, gözlük vb. imalatında kullanılır.
Akrilonitril bütadien stiren (Acrylonitrile butadiene styrene) ( ABS ): Elektronik aletlerin plastik aksamında yaygın olarak kullanılır.
Poliviniliden klorid ( Polyvinylidene chloride ) ( PVDC ) ( Saran ): Yiyecek paketlemede kullanılır.
Özel amaçlı plastikler
Politetrafloroetilen ( Polytetrafluoroethylene ) ( PTFE ) ( Teflon ): Isı rezistansı, pişirme tavaları vb. yerlerde kullanılır.
Poliüretan (Polyurethane): Yalıtım köpüğü olarak kullanılır.
Bakalit (Bakelite)
Polilaktik Asit (Polylactic acid)
