Charakterystyka tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne to znacznie więcej niż substancje, które potocznie określa się mianem plastiku. Pod względem różnorodności cech oraz zastosowań biją na głowę wszystkie inne grupy materiałowe. Ich powszechne występowanie w codziennym życiu wiąże się z łatwością przetwórstwa, czyli m.in. stosunkowo niedużym kosztem wyrobu dużych serii produktów. To jednak niejedyna zaleta tworzyw sztucznych.

Z uwagi na to, że ich podstawowy składnik to wielocząsteczkowe związki zwane polimerami, tworzywa sztuczne często nazywa się właśnie polimerowymi. Polimery mogą mieć rozmaitą budowę, od której zależą właściwości poszczególnych rodzajów tworzyw. Inne czynniki warunkujące te właściwości to różnego typu dodatki, takie jak np. barwniki, stabilizatory (termiczne lub promieniowania UV), zmiękczacze, środki zmniejszające palność albo antystatyczne.

Właściwości fizykochemiczne

Podział tworzyw sztucznych może przebiegać na bardzo wielu płaszczyznach. Jedną z nich są właściwości fizykochemiczne. W tym zakresie możemy mówić zasadniczo o plastomerach i elastomerach. Te ostatnie cechują się dużą podatnością na ściskanie i rozciąganie przy jednoczesnej zdolności powrotu do pierwotnego kształtu. Elastomery nie tylko prawie całkowicie wyparły kauczuk naturalny, ale też wynaleziono dla nich liczne inne zastosowania. Podobnie plastomery, wykazujące niewielkie odkształcenia, zastępują niekiedy drewno, metal czy szkło, a przy tym wykorzystuje się je tam, gdzie nie dałoby się użyć tych materiałów.

Plastomery możemy podzielić z kolei na termoplasty i duroplasty. Pierwsze nabierają plastyczności pod wpływem wzrostu temperatury, a po ochłodzeniu wracają do pierwotnego stanu. Proces jest powtarzalny, czego nie można powiedzieć w przypadku duroplastów. Raz utwardzone w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury (tworzywa termoutwardzalne) albo w związku z przebiegiem odpowiedniej reakcji chemicznej (tworzywa chemoutwardzalne), nie dają się znów uplastycznić.

Przetwórstwo

Tworzywa sztuczne mogą więc podlegać rozmaitym rodzajom obróbki oraz przetwórstwa, czyli formowania z nich różnych wyrobów. – Podstawowe techniki, które można tutaj wymienić, to chociażby odlewanie, prasowanie, wtryskiwanie czy wytłaczanie – wymienia ekspert z przodującej w branży tworzyw sztucznych firmy Boral.

Zasadnicze cechy wspólne

Choć poszczególne ich typy różnią się między sobą właściwościami, to tworzywa sztuczne charakteryzują się też zasadniczo pewnymi wspólnymi cechami. Należą do nich m.in. mała gęstość (co ma przełożenie na stosunkową lekkość wyrobów), niewysoki współczynnik przewodzenia ciepła (ale też niska odporność na podwyższoną temperaturę), odporność na korozję i wiele czynników chemicznych, spora wytrzymałość mechaniczna oraz długa żywotność.

Ta ostatnia często okazuje się wadą, jeśli wyprodukowane z tworzyw sztucznych przedmioty trafią jako śmieci do środowiska naturalnego. Tworzywa te jednak świetnie nadają się do recyklingu, mają też wysoką wartość opałową, a ich przetwarzanie na energię w profesjonalnych spalarniach odpadów wcale nie musi się wiązać z emisją szkodliwych związków do atmosfery (jak to niestety ma miejsce w przypadku spalania tworzyw sztucznych w gospodarstwach domowych).