Come vengono prodotte le materie plastiche?
La plastica è il materiale sintetico più versatile e ampiamente utilizzato oggi sul mercato. Sono polimeri, cioè grandi molecole (peso molecolare ~ 10.000 +) che consistono in lunghe catene ripetitive di molecole più piccole (peso molecolare ~ 100) conosciute come monomeri. I monomeri comuni utilizzati nella produzione di materie plastiche, come acetato di vinile, stirene, butadiene e cloruro di vinile, vengono estratti dal petrolio greggio o dal gas naturale. I monomeri rientrano nella classe di sostanze chimiche note come prodotti petrolchimici.
Le materie plastiche sono prodotte usando un processo chiamato polimerizzazione, in cui molte migliaia di monomeri sono uniti per formare una catena polimerica. I monomeri sono fatti di atomi come cloro, azoto, ossigeno, idrogeno e zolfo. I monomeri vengono facilmente estratti da abbondanti fonti organiche, anche se all'aumentare del prezzo del greggio aumenta anche il prezzo della plastica.
Esistono due tipi principali di plastica; materie plastiche termoindurenti e materiali termoplastici. Entrambi sono prodotti versando monomeri liquidi in uno stampo in cui sono sottoposti a polimerizzazione. Le materie plastiche termoindurenti sono permanenti una volta stampate - non si deformano sotto il calore. I materiali termoplastici si sciolgono sotto il calore e possono essere riformati ripetutamente. Il processo di polimerizzazione aumenta il peso molecolare delle molecole costituenti, trasformando i monomeri liquidi in polimeri solidi. (L'aumento del peso molecolare provoca un cambiamento di fase della sostanza.)
Durante il processo di stampaggio, la zuppa di monomero viene surriscaldata e condensata in molte atmosfere degne di pressione. Ciò provoca la polimerizzazione e assicura che la plastica sia solida e uniforme, priva di bolle d'aria interne (un grosso problema che doveva essere aggirato nei primi giorni della plastica). Il risultato è un prodotto in plastica finito. Le plastiche famose includono Bakelite®, nylon, PVC, gomma sintetica, acrilico, polietilene (Tupperware®), Formica® e Teflon®. L'aspetto negativo della loro plastica è il loro impatto sull'ambiente. Richiedono molte migliaia (o addirittura milioni) di anni per biodegradarsi. Negli ultimi decenni, il riciclaggio della plastica è stato incoraggiato, sebbene oggi solo il 5% circa della plastica negli Stati Uniti sia effettivamente riciclato.