پلاستیک چیست؟ همه چیز درباره انواع، کاربردها و مواد تشکیل‌دهنده

پلاستیک چیست؟ اگر به زندگی روزمره خود دقت کنید، متوجه می‌شوید که پلاستیک نقش بسیار مهمی در هر لحظه از زندگی شما دارد. لباس‌هایی که می‌پوشید، خودروهایی که استفاده می‌کنید، وسایل خانگی که با آن‌ها کار می‌کنید و حتی بسته‌بندی خوراکی‌ها، همگی حاوی پلاستیک هستند. به‌نوعی پلاستیک جزء جدایی‌ناپذیر زندگی شما محسوب می‌شود؛ اما تعریف پلاستیک چیست؟ از چه موادی تشکیل می‌شود و چه انواعی دارد؟
پلاستیک اصطلاحی است که برای طیف وسیعی از محصولات پلیمری به کار می‌رود و کاربردهای فراوان دارد. این ماده ممکن است سخت یا نرم، شفاف یا مات باشد. امروزه بیش از ده هزار نوع پلاستیک مختلف وجود دارد. مواد اولیه برای تولید پلاستیک شامل نفت و گاز طبیعی است. این سوخت‌های فسیلی گاهی با اکسیژن و کلر ترکیب می‌شوند تا انواع مختلف پلاستیک را بسازند. اگر در رابطه با دنیای پلاستیک و انواع آن کنجکاو هستید در این مقاله همراه ما باشید تا پاسخ این سؤال که را که پلاستیک چیست و چه انواعی دارد و از چه موادی تشکیل‌شده است را بدهیم.

پلاستیک چیست؟

در پاسخ به این سؤال که پلاستیک چیست، باید گفت وقتی از پلاستیک صحبت می‌کنیم، به مجموعه‌ای از مواد پلیمری اشاره داریم که کاربردهای فراوانی در زندگی روزمره ما دارند. کلمه پلاستیک از واژه یونانی «پلاستیکوس» به معنای قابل ‌شکل‌گیری گرفته‌شده است.
پلاستیک ماده‌ای ضروری در زندگی انسان‌ها است که از گذشته‌های دور توسط صنایع مختلف تولید می‌شود. صنایع پلاستیک نقش مهمی در اقتصاد دارند.
پلاستیک با داشتن دوام و استحکام بالا و انعطاف‌پذیری خوب، در صنایع گوناگون مورداستفاده قرار می‌گیرد. امروزه انواع وسایل پلاستیکی با شکل‌ها، فرم‌ها و وزن‌های مختلف تولید می‌شوند. ممکن است این سؤال پیش بیاید که پلاستیک در چه صنایعی کاربرد دارد یا ساختار این ماده چگونه است؟ پاسخ این سؤال را در ادامه این مقاله بررسی خواهیم کرد.

ساختار پلاستیک

شناخت ساختار پلاستیک‌ها به فهم بهتر خواص و ویژگی‌های این ماده پرکاربرد کمک شایانی می‌کند. بیشتر پلاستیک‌ها از هیدروکربن‌ها تشکیل‌شده‌اند که شامل دو عنصر اصلی هیدروژن (H) و کربن (C) هستند. این عناصر طبق فرمول‌های خاصی با یکدیگر ترکیب می‌شوند. در برخی موارد، اتم‌های دیگری مانند اکسیژن، فلوئور و کلر نیز به ساختار هیدروکربن‌ها اضافه می‌شوند و انواع مختلف پلاستیک را تولید می‌کنند.

مولکول‌های پلاستیک قابلیت تشکیل پیوندهای نامحدود دارند و می‌توانند زنجیره‌های مولکولی بزرگی را ایجاد کنند که به آن‌ها مونومر می‌گویند. این مونومرها از فراوری هیدروکربن‌ها به دست می‌آیند. در این مواد شیمیایی، اتم‌ها با پیوندهای قوی کووالانسی (یگانه، دوگانه و سه‌گانه) به یکدیگر متصل می‌شوند. اتصال مونومرها زنجیرهای پلیمری را تشکیل می‌دهد؛ به همین دلیل، نام برخی از پلاستیک‌ها مانند پلی وینیل کلراید و پلی کربنات با پیشوند “پلی” آغاز می‌شود.

مواد اولیه ساخت پلاستیک

زمانی که می‌خواهیم به سؤال پلاستیک چیست پاسخ دهیم، باید مواد اولیه ساخت پلاستیک را به‌خوبی بشناسیم. مواد اولیه اصلی ساخت پلاستیک‌ها معمولاً نفت خام و گاز طبیعی است. این منابع در فرایندهایی به مواد پایه پتروشیمی مانند اتیلن، پروپیلن و استایرن (مونومرها) تبدیل می‌شوند. این مواد پایه سپس در فرایندهای شیمیایی به پلیمرهایی تبدیل می‌شوند که پلاستیک‌ها را تشکیل می‌دهند.
نوع مونومرها و روش ترکیب آن‌ها ویژگی‌ها و خصوصیات نهایی پلاستیک را تعیین می‌کند. برای مثال، پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن دو نوع پلاستیک معروف هستند که از مونومرهای اتیلن و پروپیلن تولید می‌شوند.
علاوه بر این، افزودنی‌های مختلفی می‌توانند به پلاستیک‌ها اضافه شوند تا ویژگی‌های آن‌ها را بهبود بخشند. این افزودنی‌ها که به آن‌ها کامپاند گفته می‌شود، می‌توانند خواصی مانند رنگ، مقاومت به حرارت، چگالی، انعطاف‌پذیری و مقاومت به ضربه پلاستیک را تغییر دهند تا برای کاربردهای مختلف مناسب شوند. اگر می‌خواهید به‌طور کامل با مواد اولیه ساخت پلاستیک و این افزودنی‌ها آشنا شوید، مقاله «مواد اولیه پلاستیک چیست» را مطالعه نمایید.

ویژگی‌های پلاستیک

آشنایی با ویژگی‌های پلاستیک‌ها به درک بهتر این مواد کمک می‌کند. برخی از ویژگی‌های اصلی پلاستیک عبارت است از:

سبکی:

پلاستیک‌ها به دلیل وزن کم خود در مقایسه با مواد فلزی، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عایق الکتریسیته:

پلاستیک‌ها جریان الکتریکی را عبور نمی‌دهند و به‌عنوان عایق در صنایع الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند، مانند روکش سیم‌ها و کابل‌ها.

عایق حرارت:

برخی از پلاستیک‌ها در برابر حرارت مقاوم هستند و در تولید محصولاتی مانند دسته قابلمه، ظروف مخصوص فر و قطعات خودرو استفاده می‌شوند.

رنگ‌پذیری:

پلاستیک‌ها قابلیت رنگ‌پذیری بالایی دارند و می‌توانند در رنگ‌های مختلف تولید شوند که این ویژگی آن‌ها را در تولید اسباب‌بازی‌ها و قطعات خودرو محبوب کرده است.

مقاومت در برابر خورندگی:

پلاستیک‌ها در برابر خوردگی مواد شیمیایی مقاوم هستند؛ بنابراین در صنایع پزشکی، بهداشتی، غذایی و بسته‌بندی کاربرد دارند.

شفافیت:

پلاستیک‌های شفاف مانند شیشه عمل می‌کنند و می‌توانند جایگزین شیشه در برخی کاربردها شوند، مثلاً در تولید شیشه‌های هواپیما از پلاستیک فشرده و شفاف استفاده می‌شود.

مقاومت در شرایط جوی:

برخی از پلاستیک‌ها در برابر رطوبت، خشکی، سرما و گرما مقاوم هستند و در شرایط جوی مختلف عملکرد خوبی دارند.

مقرون‌به‌صرفه:

پلاستیک‌ها به دلیل سرعت بالای تولید و هزینه‌های پایین مواد اولیه، اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه هستند و توجه بسیاری از تولیدکنندگان را جلب کرده‌اند.

انواع پلاستیک

برای آنکه بتوان انواع پلاستیک را شناخت، باید بدانید که پلاستیک‌ها را بر اساس ساختار مولکولی و بر اساس مواد تشکیل‌دهنده به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. شناخت هرکدام از دسته‌بندی به شما کمک می‌کند تا با انواع پلاستیک و کاربردهای هر یک بهتر آشنا شوید.

انواع پلاستیک بر اساس مواد اولیه

پلاستیک‌ها بر اساس مواد اولیه به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. انواع پلاستیک بر اساس مواد اولیه عبارت است از:

• پلی‌اتیلن ترفتالات (PET یا PETE):

این نوع پلاستیک به دلیل استحکام و نشکنی که دارد، در بطری‌های نوشیدنی، ظروف غذا و منسوجات بسیار پرکاربرد است و قابلیت بازیافت نیز دارد.

• پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE):

پلاستیکی مقاوم و سخت که در تولید بطری‌های شیر، بطری‌های مواد شوینده و لوله‌ها به کار می‌رود و قابل بازیافت است.

• پلی‌اتیلن با چگالی کم (LDPE):

پلاستیکی انعطاف‌پذیر که در تولید کیسه‌های خرید، سلفون و فیلم‌های استرچ و… استفاده می‌شود و امکان بازیافت دارد.

• پلی وینیل کلرید (PVC):

پلاستیکی چندمنظوره که می‌تواند به شکل سخت یا انعطاف‌پذیر باشد و در تولید لوله‌ها، مصالح ساختمانی و برخی بسته‌بندی‌های مواد غذایی کاربرد دارد. این پلاستیک در صورت سوختن می‌تواند مضر باشد و به‌طور گسترده بازیافت نمی‌شود.

• پلی‌پروپیلن (PP):

پلاستیکی سبک و محکم که در تولید ظروف غذا، درب بطری‌ها و فرش‌ها استفاده می‌شود و قابلیت بازیافت دارد.

• پلی استایرن (PS):

پلاستیکی شکننده که در تولید لیوان‌ها، بشقاب‌ها و بسته‌بندی‌های یک‌بار مصرف استفاده می‌شود و معمولاً بازیافت نمی‌شود. بزرگ‌ترین عیب این نوع پلاستیک، شکننده بودن آن است.

• آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS):

یکی از پرکاربردترین انواع پلاستیک، ABS است که به دلیل مقاومت بالایی که دارد؛ اکثراً در صنعت خودرو، ساخت بدنه لوازم‌خانگی و لوازم الکتریکی استفاده می‌شود. همچنین از این نوع پلاستیک در ساخت اسباب‌بازی‌ها نیز استفاده می‌کنند.

• پلی کربنات (PC):

پلی کربنات از انواع پلاستیک‌های مقاوم، شفاف و انعطاف‌پذیر است. مقاومت بالای این نوع پلاستیک در کنار قالب‌گیری آسان، آن را تبدیل به یک پلاستیک پرکاربرد کرده است. از پلی کربنات در ساخت شیشه‌های ضدگلوله، عینک‌های آفتابی، سی دی و… استفاده می‌شود.

انواع پلاستیک بر اساس ساختار مولکولی آن

پلاستیک‌ها، مواد پلیمری با ساختارهای مولکولی متنوعی هستند که تنوع خواص آن‌ها را به دنبال دارد. یکی از مهم‌ترین معیارهای طبقه‌بندی پلاستیک‌ها، رفتار آن‌ها در برابر حرارت است. بر این اساس، پلاستیک‌ها به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک کاربردهای خاص خود را دارند.

• ترموپلاستیک‌ها:

این دسته از پلاستیک‌ها با افزایش دما نرم شده و قابلیت شکل‌دهی مجدد را پیدا می‌کنند. پس از سرد شدن، به شکل جدید خود جامد می‌شوند و این فرآیند را می‌توان چندین بار تکرار کرد. ترموپلاستیک‌ها به دلیل وزن کم، استحکام بالا و سهولت فرآوری، در صنایع مختلفی ازجمله بسته‌بندی، خودروسازی و الکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارند. برخی از نمونه‌های ترموپلاستیک‌ها عبارت‌اند از پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، و پلی‌کربنات.

• الاستومرها:

این گروه از پلاستیک‌ها خاصیت کشسانی بالایی دارند و پس از اعمال نیرو، به شکل اولیه خود بازمی‌گردند. الاستومرها در تولید لاستیک‌های طبیعی و مصنوعی، واشر، شلنگ، و عایق‌ها کاربرد دارند.

• ترموست‌ها:

برخلاف ترموپلاستیک‌ها، ترموست‌ها با افزایش دما سخت شده و غیرقابل بازگشت می‌شوند. این مواد به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت و مواد شیمیایی، در تولید قطعات خودرو، هواپیما و همچنین در صنایع الکترونیک و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. فنول فرمالدهید و اپوکسی از جمله ترموست‌های پرکاربرد هستند.

• پلیمرهای مرکب:

این گروه از مواد، ترکیبی از دو یا چند ماده مختلف هستند که به‌منظور بهبود خواص مکانیکی، حرارتی، یا شیمیایی تولید می‌شوند. کامپوزیت‌های پلیمری به دلیل وزن کم و استحکام بالا، در صنایع هوافضا، دریایی، و ورزشی کاربرد گسترده‌ای دارند.

پلاستیک چگونه ساخته می‌شود؟

مواد پلاستیکی طیف گسترده‌ای از ترکیبات پلیمری هستند که از طریق فرآیندهای شیمیایی گوناگون تولید می‌شوند. در مرحله نخست، این مواد پلیمری پیچیده به اجزای ساده‌تری موسوم به مونومرها تجزیه می‌شوند. مونومرهایی مانند اتیلن، پروپیلن و بوتادین ازجمله مهم‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده پلاستیک‌ها هستند. در مرحله بعد، مونومرها از طریق دو فرایند اصلی پلیمریزاسیون و پلی‌کندانساسیون به یکدیگر متصل شده و زنجیره‌های طولانی پلیمری را تشکیل می‌دهند.
تنوع مونومرهای اولیه به همراه تفاوت در ساختار و طول زنجیره‌های پلیمری، منجر به شکل‌گیری پلاستیک‌هایی با خواص و کاربردهای متنوع می‌شود. اگر می‌خواهید با فرایند تولید پلاستیک به‌طور خاص و علمی‌تر آشنا شوید، مقاله «پلاستیک چگونه تولید میشود» را بخوانید.

کاربردهای پلاستیک

پلاستیک، به‌واسطه طیف گسترده‌ای از خواص فیزیکی و شیمیایی، به یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع مختلف بدل شده است. این ماده مصنوعی، با حضور پررنگ در ابعاد گوناگون زندگی روزمره، نقش مهمی در پیشرفت صنایع و بهبود کیفیت زندگی ایفا می‌کند. احتمالاً این سؤال برایتان مطرح می‌شود که چطور پلاستیک‌ها به ابعاد و قالب‌های مختلف درمی‌آیند؟ در پاسخ باید گفت به‌واسطه دستگاه تزریق پلاستیک. اکنون اگر در رابطه با فرایند این موضوع کنجکاو هستید، حتماً مقاله «دستگاه تزریق پلاستیک چیست؟» را مطالعه نمایید.

پلاستیک در صنایع زیر کاربردهای فراوانی دارد:

• صنعت بسته‌بندی
• صنعت لوازم‌خانگی
• صنعت نساجی و پوشاک
• صنعت ساختمان
• صنعت پزشکی
• صنایع خودروسازی
• صنایع نظامی
• صنعت الکترونیک

کاربرد پلاستیک در صنایع مختلف

برای اطلاعات بیشتر در مورد کاربرد پلاستیک در صنایع مختلف و نقش آن در تولید قطعات، به مقاله کاربرد پلاستیک مراجعه کنید.

سؤالات متداول