Plast
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
„Plasty“, známé také pod nesprávným názvem „umělá hmota“, označují řadu syntetických nebo polosyntetických polymeračních produktů. Jsou složeny z organických kondenzačních nebo přísadových polymerů a často mohou obsahovat jiné látky na zlepšení kvality nebo ceny. Existuje málo přírodních polymerů obecně považovaných za „plasty“. Plasty mohou být formovány do předmětů, filmů nebo vláken. Jejich jméno je odvozeno z faktu, že mnohé jsou tvarovatelné - mají vlastnost zvanou plasticita. Plasty jsou navrhovány s velkou variabilitou ve vlastnostech jako tepelná tolerance, tvrdost, odolnost a mnoho jiných. V kombinaci s touto adaptabilitou, obecná jednotnost složení a nízká hmotnost plastů umožňuje jejich použití v téměř všech průmyslových odvětvích.
Slovo „plastický“ může též označovat materiál charakterizován deformací nebo poruchou pod smykovým napětím - víc v článku plasticita (fyzika) a tažnost.
Plasty mohou být klasifikovány mnoha způsoby, ale nejčastěji je to podle jejich polymerové páteře (vinylchlorid, polyetylen, akryl, silikon, urethan atd.). Jiné klasifikace zahrnují:
- termoplasty - reaktoplasty (dříve termosety)
- elastomery - inženýrský plast
- adice nebo kondenzace
- teplota skelného přechodu, značka Ts (Tg, glass = sklo)
Mnohé plasty jsou v molekulární struktuře částečně krystalické a částečně amorfní, co jim dává teplotu tání (teplota, při které mizí kovalentní vazby) a jednu nebo víc přechodů skla (teploty, při kterých je míra zesítění značně redukována).
Plasty jsou polymery - dlouhé řetězce atomů navázaných jeden na druhý. Tyto řetězce jsou tvořeny z mnohých opakujících se molekulárních jednotek nebo „monomerů“. Velká většina plastů je složena z polymerů uhlíku samotného nebo s kyslíkem, dusíkem, chlórem nebo sírou v páteři. Některé komerční výzkumy zkoušejí i křemík. Páteř je část řetězce na hlavní „cestě“ (posloupnosti), který spájí množství jednotek monomerů spolu. Přizpůsobení plastů se realizuje přidáním různých molekulárních skupin na páteř (obvykle jsou „připevněny“ jako část monomerů před spojením monomerů dohromady na formování polymerového řetězce). Toto přizpůsobení přidáváním skupin - vylepšováním vlastností polymerů - umožnilo plastům se stát nezbytnou částí života 21. století.
Vývoj plastů začal použitím přírodních materiálů (např. žvýkačka, šelak - druh pryskyřice), pokračoval použitím chemicky modifikovaných přírodních materiálů (např. přírodní guma, nitrocelulóza) a dál pokračuje produkcí kompletně syntetických molekul (např. epoxid, polyvinylchlorid - PVC, polyetylen atd.).
[editovat] Přírodní polymery
Lidé používali umělé organické polymery po staletí ve formě vosků a šelaků. Rostlinný polymer zvaný „celulóza“ poskytuje strukturní pevnost pro přírodní vlákna a lana, a od počátku 19. století se začala široce používat přírodní guma, naříznuta ze stromu zvaného kaučukovník brazilský.
Časem se výzkumnící naučili zlepšovat vlastnosti přírodních polymerů. Přírodní guma byla citlivá na teplotu, stávajíc se lepkavou a páchnoucí v horkém počasí a drobivou ve studeném. V roce 1834 2 vynálezci - Němec Friedrich Ludersdorf a Nathaniel Hayward z USA, nezávisle objevili, že přidání síry do neupravené gumy znamená prevenci materiálu před lepkavostí.
V roce 1839 americký vynálezce Charles Goodyear experimentoval se sírovou úpravou přírodní gumy když, podle legendy, upustil kousek gumy se sírou na sporák. Tato guma projevovala zlepšené vlastnosti a Goodyear pokračoval s dalšími experimenty a vyvinul proces známý jako „vulkanizace“, který zahrnuje vaření gumy se sírou. V porovnání s neupravenou přírodní gumou byla Goodyearova „vulkanizovaná guma“ silnější, odolnější proti obrušování, víc elastická, méně citlivá na teplotu, nepropuštějící plyny a vysoce odolná na chemikálie a elektrický proud.
Vulkanizace zůstává důležitým průmyslovým procesem výroby gumy v přírodní i umělé formě. Přírodní guma je složena z organického polymeru zvaného „isopren“. Vulkanizace tvoří sírové vazby, které spájí oddělené isoprenové polymery dohromady, zlepšujíc strukturní integritu materiálu i další vlastnosti.
