Het woord plastic heeft een Griekse oorsprong en betekent "in staat om te worden gevormd of gevormd." Plastic is een materiaal gemaakt van synthetische of semi-synthetische organische materialen die in verschillende vormen van vaste stof kunnen worden gegoten. Kunststoffen zijn samengesteld uit elementen zoals koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, chloor of zwavel. Elke molecule van een stuk plastic bestaat uit duizenden aan elkaar gebonden atomen, waardoor het een hoog moleculair gewicht heeft. Plastic is gemaakt van natuurlijke producten zoals ruwe olie, cellulose, aardgas, steenkool en zout onder anderen. Kunststoffen worden ook polymeren genoemd.
polymerisatie
De meeste kunststoffen zijn gemaakt van olie, waar zware ruwe olie wordt gescheiden in fracties. De fracties worden vervolgens gemengd met chemische verbindingen bestaande uit koolstof en waterstof, die koolwaterstofketens worden genoemd. De koolwaterstofketens verschillen in molecuulgrootte en structuur. Nafta, een van de fracties, is van vitaal belang voor de productie van plastic. De grondstofmoleculen worden vervolgens gekatalyseerd om onder meer monomeren zoals etheen (C2H4), propeen (C3H6) en butaan (C4H8) te vormen. Deze monomeren hebben dubbele chemische bindingen tussen koolstofatomen die uiteindelijk reacties ondergaan om ketens te vormen die polymeren worden genoemd. Grondstoffen zoals xylenen en polystyreen worden geïsoleerd en in reactie gebracht om monomeren te vormen voor de productie van nylons en polyesters. Om het destillatieproces succesvol te laten zijn, moeten monomeren zuiver zijn. Polymerisatie heeft twee mechanismen: additiereacties en condensatiereacties.
Additie reacties
Peroxide, een katalysator, wordt gebruikt om monomeren in een reeks naast elkaar te laten binden. De katalysatoren initiëren de chemische reacties niet, maar versnellen deze wel. Polymerisatiereacties worden onder meer gebruikt voor polystyreen en polyvinylchloride. Deze reacties veroorzaken geen bijproducten, en ze kunnen worden gedaan in de gasvormige fase verspreid in vloeistoffen.
Condensatiereacties
Condensatiepolymerisatie maakt gebruik van een katalysator die ervoor zorgt dat een monomeer reageert met het naburige monomeer dat een dimeer (twee cellen) en een bijproduct vormt. De dimeren kunnen ook worden gecombineerd om tetrameren (vier cellen) te vormen. Dit proces gaat maar door. De bijproducten worden door de reactie verwijderd en geven zinvolle producten die water bevatten dat wordt afgevoerd, evenals andere bijproducten die kunnen worden gerecycled en in hetzelfde proces kunnen worden gebruikt. Recycling van de bijproducten in dit stadium is noodzakelijk om hun blootstelling aan mens en milieu te verminderen, omdat ze schadelijke chemische verbindingen bevatten. De condensatiereactie vindt plaats in een massa van het gesmolten polymeer.
Eindproducten
Condensatiepolymerisatie levert nylon en polyesters op. Verschillende monomeercombinaties produceren verschillende kunststoffen. Een homopolymeer (zoals plastic melkkannen) wordt geproduceerd wanneer alle monomeren vergelijkbaar zijn, terwijl een copolymeer (zoals wasmiddelflessen) wordt geproduceerd wanneer verschillende monomeren worden gebruikt. Verschillende monomeren samen produceren copolymeren met variante eigenschappen afhankelijk van het product in het achterhoofd. De fabrikant kan sommige kunststoffen stijf of flexibel maken, smeltlijmen op lage temperatuur of hittebestendige zoals voertuigonderdelen. Het proces maakt kunststoffen voor een breed scala aan functies.
