Tworzywa sztuczne
Tworzywa sztuczne są szeroko stosowanymi materiałami, które zostały zaprojektowane, aby zastąpić naturalne materiały, takie jak drewno, skóra, metal czy szkło. Są one produkowane na skalę przemysłową i stanowią ważny element współczesnej technologii oraz codziennego życia.
Tworzywa sztuczne to materiały składające się z polimerów syntetycznych lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych. Charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, w zależności od rodzaju i sposobu produkcji. Mogą być twarde, giętkie, przezroczyste, elastyczne, odporne na działanie czynników zewnętrznych, takich jak wilgoć, światło czy temperatura.
Tworzywa sztuczne: podział tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne można sklasyfikować w różny sposób. Mogą być podzielone między innymi ze względu na:
pochodzenie surowca naturalnego: tworzywa sztuczne pochodzenia naturalnego oraz syntetyczne tworzywa sztuczne
właściwości przetwórcze: termoplastyczne (topiące się pod wpływem temperatury) i reaktywne (ulegające reakcji chemicznej),
właściwości fizykochemiczne: plastomery lub elastomery,
zastosowanie: np. jako włókna lub konstrukcje,
dodatki, które znajdują się w tworzywie
Podział tworzyw sztucznych jest możliwy przede wszystkim ze względu na ich fizykochemiczne właściwości przetwórcze. Większość tworzyw sztucznych to tworzywa termoplastyczne, które mogą być poddawane obróbce w temperaturze pokojowej, dzięki czemu można nadać im zróżnicowany kształt i rozmiar. Z drugiej strony, tworzywa reaktywne wymagają podwyższonej temperatury, aby móc je przetworzyć.
Przemysł tworzyw sztucznych odgrywa istotną rolę w możliwościach wykorzystania tych materiałów. Dzięki doskonałymi właściwościami termo- i elektroizolacyjnymi, tworzywa sztuczne są często wykorzystywane w produkcji urządzeń optycznych, a także jako materiały składające się na koła zębate i inne elementy maszyn.
Zalety tworzyw sztucznych
Tworzywa polimerowe posiadają wiele zalet, takich jak niska waga, wysoka wytrzymałość, elastyczność i odporność na korozję, co sprawia, że są one stosowane w wielu różnych gałęziach przemysłu. Ich cechy charakterystyczne można jednak zmieniać poprzez dodawanie różnego rodzaju dodatków modyfikujących, takich jak środki zwiększające odporność na UV, zwiększające odporność chemiczną czy zmniejszające łamliwość.
Rodzaje tworzyw sztucznych
Wśród najpopularniejszych tworzyw sztucznych znajdują się polimerowe materiały takie jak polietylen (PE), polipropylen (PP), polistyren (PS), poliamid (PA), a także polichlorek winylu (PVC). Kauczuk naturalny i materiały składające się z celulozy pochodzącej zwykłego kauczuku to związki wielkocząsteczkowe, które również zaliczamy do tworzyw sztucznych.
Polietylen
Polietylen należy do termoplastycznych tworzyw polimerowych o dobrych właściwościach elektrycznych i udarności. Jego zaletą jest duża odporność na wiele substancji chemicznych, w tym kwasy, ługi, oleje, rozpuszczalniki i wodę, ale nieodporny na związki aromatyczne i węglowodory chlorowane. Tworzywa termoplastyczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak produkcja folii, opakowań, pojemników, butelek i rur. Skurcz polietylenu wynosi około 1,5-2%, co może powodować wypaczenia detali.
Polipropylen
Polipropylen to materiał sztuczny o twardszej strukturze i większej odporności na podwyższone temperatury niż polietylen, jednak ma mniejszą odporność na niskie temperatury. Charakteryzuje się twardością, ciężkością i kruchością, ale ma bardzo dobre właściwości elektryczne i jest bezpieczny pod względem zdrowotnym. Polipropylen jest odporny na kwasy, ługi, roztwory soli, alkohole, benzynę, soki owocowe i oleje, ale nie toleruje kontaktu z węglowodorami chlorowanymi i miedzią. Podczas przetwarzania polipropylen może skurczyć się o około 1,2 - 2,2%. Najczęstsze zastosowania polipropylen to koła zębate, osłony, obudowy oraz opakowania.
Polistyren
Polistyren to twardy, sztywny i łamliwy polimer o dobrej wytrzymałości elektrycznej i dielektrycznej. Charakteryzuje się dużą dokładnością wymiarową, szklisto-przezroczystą strukturą, błyszczącym wykończeniem i możliwością łatwego barwienia. Polistyren jest odporny na kwasy, ługi, alkohole, smary, oleje i roztwory soli, ale nieodporny na benzynę, benzen i wiele rozpuszczalników. Polistyren jest szeroko stosowany w przemyśle i produkcji przedmiotów gospodarstwa domowego, takich jak szczoteczki do zębów, zabawki czy opakowania płyt kompaktowych.
Poliamid
Poliamid to tworzywo sztuczne charakteryzujące się plastycznością (przy równomiernym nawilżeniu), twardością, sztywnością oraz odpornością na ścieranie. Ma dobrą poślizgowość i poddaje się barwieniu. Jest również zgrzewalny i nadaje się do klejenia. Poliamid jest odporny na oleje, benzynę, ługi, rozpuszczalniki, wodę i wiele innych substancji, ale jest niewrażliwy na ozon, kwas solny i siarkowy oraz nadtlenek wodoru. W przypadku pożaru poliamid pali się niebieskawym płomieniem z żółtą obwódką, a jego zapach przypomina paloną masę rogową. Przykłady zastosowania poliamidu to koła zębate, elementy urządzeń AGD.
Podsumowując...
Zastosowanie tworzyw sztucznych jest praktycznie nieograniczone. Ze względu na swoje właściwości, tworzywa sztuczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia, takich jak przemysł motoryzacyjny, budowlany, elektrotechniczny, medyczny czy spożywczy.
Wiele producentów opiera swoją działalność na przetwarzaniu tworzywami sztucznymi, co umożliwia im tworzenie produktów o wysokiej jakości i specyficznych właściwościach, dopasowanych do potrzeb rynku i klientów. Ich łatwość produkcji w masowej skali i stosunkowo niska cena sprawiają, że są one powszechnie stosowane w przemyśle i codziennym życiu. Stosowanie tworzyw sztucznych ma wiele zalet, wypróbuj sam i przekonaj się o ich niezawodności!