الاسم الشائع لمجموعة واسعة من المواد الاصطناعية التي يمكن تشكيلها بسهولة عن طريق الصب أو الدرفلة أو أي تقنية أخرى. تأتي كلمة بلاستيك من الكلمة اليونانية plastikos ، والتي تعني التنسيق. على الرغم من تضمين المطاط والمنتجات الطبيعية المماثلة في بعض الأحيان في تعريف البلاستيك ، فإن التعريف الحديث مستبعد أيضًا من البلاستيك. من الصعب أيضًا التمييز بين الراتنجات والبلاستيك. يمكن تسمية معظم المواد الاصطناعية بالراتنج والبلاستيك. في الماضي ، تم استخدام كلمة الراتنج للمنتجات التي يمكن أن تحل محل المنتجات الطبيعية في تكوين مواد الطلاء ، وكانت كلمة البلاستيك تستخدم للمواد التي تخضع لعملية معايرة أثناء الإنتاج.
أهم ميزة لمعظم أنواع البلاستيك هي أنها تنعم دون أن تذوب عند تسخينها ، ويمكن تشكيلها بسهولة بالوسائل الميكانيكية عندما تصبح طرية وتتصلب مرة أخرى عند التبريد. تنبع هذه الميزة من التركيب الجزيئي للبلاستيك. يتكون البلاستيك من شبكة من جزيئات متعددة البوليمرات ؛ تشكل البوليمرات سلاسل جزيئية طويلة تصبح فضفاضة ومنفصلة تحت الحرارة وتعاود التشابك عند تبريدها. يتم ربط سلاسل البوليمر هذه معًا بواسطة قوى ضعيفة جدًا مثل لندن وفان دير فال وقوى التشتت ، أو بواسطة قوى أقوى مثل روابط الهيدروجين وتفاعلات ثنائي القطب. عندما يتم تسخين المادة ، تضعف هذه القوى وتنقسم سلاسل البوليمر المتشابكة وتنزلق فوق بعضها البعض. عندما يتم تبريد المادة ، فإنها تتصلب عن طريق التشابك لتشكيل شبكة مرة أخرى. يتم الحصول على جميع المواد البلاستيكية نتيجة لعملية البلمرة. تنقسم المواد البلاستيكية إلى فئتين رئيسيتين: المتصلدة بالحرارة واللمعة (اللدائن الحرارية) الراتنجات الخفيفة لا تذوب وتذوب عند تسخينها. الراتنجات الفينولية ، وراتنجات الفوران ، والأمينوبلاست ، والألكيدات ، والبوليستر الحمضي غير المشبع ، وراتنجات الإيبوكسي ، والبولي يوريثان والسيليكون هي أنواع من راتنجات التصلد بالحرارة. من ناحية أخرى ، يمكن إذابة راتنجات الإنارة ومعالجتها عدة مرات ، على عكس راتنجات المعالجة اللامعة. مشتقات السليلوز والبوليمرات الإضافية (مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين وأكريليك الفينيل وراتنجات الفلوروكربون والبوليسترين) وبوليمرات التكثيف (مثل النايلون والبولي إيثيلين تيريفثاليت والبولي كربونات والبولي أميد) هي أيضًا راتنجات تليين من المصادر الطبيعية مثل الفحم والسليلوز. مصدر المواد الخام البلاستيكية المهم هو النفط. يمكن تشكيل البلاستيك بعدة طرق. تعتبر طريقة البثق ، التي يتم فيها صهر البلاستيك على شكل مسحوق باستخدام ناقل لولبي في غرفة ساخنة أو باردة ، وبثقه من الحوض ، إحدى تقنيات معالجة البلاستيك الرائدة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تقنيات معالجة بلاستيكية أخرى مثل الدرفلة ، والتصلب الضوئي في المكابس الهيدروليكية ، والقولبة بالرش ، والقولبة الدورانية باستخدام عمل الطرد المركزي ، والتشكيل الحراري ، والقولبة بالفراغ ، وتشكيل الألواح تحت الضغط ، والصب. بعد ذلك ، يمكن تطبيق عمليات التشطيب مثل إعطاء أشكال مختلفة للمنتجات البلاستيكية بالوسائل الميكانيكية أو الليزر ، واللحام بالوسائل فوق الصوتية ، والمعالجة بالتسخين.لقد حلت المواد البلاستيكية ، التي يسهل معالجتها ورخيصة الثمن وخفيفة الوزن ومقاومة للتجديد ، محل المعادن في العديد من التطبيقات. تستخدم مجموعة متنوعة من المنتجات البلاستيكية في الصناعة والمنازل.
تاريخ موجز للبلاستيك
تم اكتشاف أول بلاستيك شبه صناعي عن طريق الصدفة. في عام 1848 ، قام الكيميائي السويدي كريستيان فريدريش شوينبين (1799-1868) بغلي خليط من حامض الكبريتيك وحمض النيتريك في المختبر. يُسكب الخليط على الأرض ويمسح شوينباين الأرضية بمئزره القطني ، ويشطف المريلة بالماء ويعلقها فوق الموقد الساخن حتى يجف. مباشرة بعد أن يجف المئزر ، يحترق باللهب ويتحول إلى رماد. تم الآن اكتشاف النيتروسليلوز (القطن القطني).
كان أول بلاستيك تم الحصول عليه هو Parkesin ، والذي طوره الكيميائي والمخترع البريطاني ألكسندر باركس في عام 1862 عن طريق تليين النيتروسليلوز بالزيوت النباتية والقليل جدًا من الكافور. اكتشف الطابعة الأمريكية John Wesley Hyatt التأثير الملدن للكافور والسليلويد الحاصل على براءة اختراع في عام 1869. في عام 1909 ، قام الكيميائي الأمريكي ليو هندريك بايكلاند بتحضير الباكليت ، وهي مادة بلاستيكية اصطناعية بالكامل ، من الفينول والفورمالديهايد. في وقت لاحق ، نتيجة للتطورات في الفيزياء الجزيئية والجزيئات الكبيرة ، تم تطوير العديد من أنواع البلاستيك الأخرى مثل النايلون والبولي إيثيلين والبولي فينيل كلوريد (PVC) والبولي يوريثين.
