Jak se vyrábějí plasty?

Plast je dnes nejuniverzálnějším a nejrozšířenějším syntetickým materiálem na trhu. Jsou to polymery, tj. Velké molekuly (molekulová hmotnost ~ 10 000 +), které se skládají z dlouhých opakujících se řetězců menších molekul (molekulová hmotnost ~ 100) známých jako monomery. Běžné monomery používané při výrobě plastů, jako je vinylacetát, styren, butadien a vinylchlorid, se extrahují ze surové ropy nebo zemního plynu. Monomery spadají do třídy chemikálií známých jako petrochemikálie.

Plasty se vyrábějí pomocí procesu zvaného polymerace, kdy se spojí mnoho tisíc monomerů za vzniku polymerního řetězce. Monomery jsou vyrobeny z atomů, jako je chlor, dusík, kyslík, vodík a síra. Monomery se snadno extrahují z hojných organických zdrojů, i když se cena ropy zvyšuje, zvyšuje se také cena plastů.

Existují dva hlavní typy plastů; termosetové plasty a termoplasty. Oba se vyrábějí nalitím tekutých monomerů do formy, kde podléhají polymeraci. Termosetové plasty jsou po vytvarování permanentní - nedeformují se pod teplem. Termoplasty se taví pod teplem a mohou být opakovaně reformovány. Polymerizační proces zvyšuje molekulovou hmotnost molekul, z nichž se skládá, a kapalné monomery mění na pevné polymery. (Zvýšení molekulové hmotnosti způsobí, že látka podléhá fázové změně.)

Během formovacího procesu se monomerní polévka přehřívá a kondenzuje pod tlakem mnoha atmosfér. To způsobuje polymeraci a zajišťuje, že plast je pevný a jednotný, postrádá jakékoli vnitřní vzduchové bubliny (velký problém, který musel být v prvních dnech plastů obcházen). Výsledkem je hotový plastový produkt. Mezi dobře známé plasty patří Bakelite®, nylon, PVC, syntetický kaučuk, akryl, polyethylen (Tupperware®), Formica® a Teflon®. Nevýhodou jejich plastů je jejich dopad na životní prostředí. Biodegradování trvá mnoho tisíc (nebo dokonce milionů) let. V posledních desetiletích byla recyklace plastů podporována, i když v současné době je ve Spojených státech recyklováno pouze asi 5% plastů.