miniatura|Lixo plástico nunha praia. miniatura|Artigos domésticos fabricados con diversos tipos de plásticos. Os plásticos son unha ampla gama de materiais sintéticos ou semisintéticos compostos principalmente por polímeros. A súa característica definitoria, a plasticidade, permítelles ser moldeados, extruidos ou prensados nunha ampla gama de formas sólidas. Esta adaptabilidade, combinada cunha ampla gama doutras propiedades, como o seu baixo peso, durabilidade, flexibilidade, resistencia química, baixa toxicidade e baixo custo de produción, levou ao seu uso xeneralizado en todo o mundo. Aínda que a maioría dos plásticos prodúcense a partir de gas natural e petróleo, unha minoría cada vez maior prodúcese a partir de recursos renovables como o ácido poliláctico.
Estímase que entre 1950 e 2017 fabricáronse 9200 millóns de toneladas métricas de plástico, máis da metade das cales producironse desde 2004. Só en 2023, as cifras preliminares indican que se produciron máis de 400 millóns de toneladas métricas de plástico en todo o mundo. Se continúan as tendencias mundiais na demanda de plástico, prevese que a produción mundial anual de plástico superará os 1300 millóns de toneladas en 2060. Os principais usos do plástico son a embalaxe, que representa ao redor do 40 % do seu uso, e a construción, que representa ao redor do 20 % do seu uso.
O éxito e o predominio dos plásticos desde principios do século XX reportou importantes beneficios á humanidade, desde dispositivos médicos até materiais de construción lixeiros. Os sistemas de rede de sumidoiros de moitos países dependen da resistencia e adaptabilidad do cloruro de polivinilo. Tamén é certo que os plásticos son a causa dunha gran preocupación medioambiental xeneralizada. debido á súa lenta taxa de descomposición nos ecosistemas naturais. A maior parte do plástico producido non se reutilizou. Parte del non é apto para a súa reutilización. Gran parte acaba en vertedoiros ou como contaminación plástica. Os microplásticos son motivo de especial preocupación. A contaminación plástica mariña, por exemplo, crea illas de lixo. De todo o plástico refugado até agora, ao redor do 14 % foi incinerado e menos do 10 % foi reciclado.
Nas economías desenvolvidas, aproximadamente un terzo do plástico utilízase en envases e máis ou menos a mesma cantidade en edificios, en aplicacións como tubaxes, fontanaría ou revestimentos de vinilo. Outros usos inclúen automóbiles (até un 20 % de plástico)), mobles e xoguetes. Nos países en desenvolvemento, as aplicacións do plástico poden variar; o 42 % do consumo da India destínase a envases. A nivel mundial, prodúcense ao redor de 50 kg de plástico por persoa ao ano, e a produción duplícase cada dez anos.
O primeiro plástico totalmente sintético do mundo foi a baquelita, inventada en Nova York en 1907 por Leo Baekeland., quen acuñou o termo "plásticos". Hoxe en día prodúcense ducias de tipos diferentes de plásticos, como o polietileno, que se usa amplamente en envases de produtos, e o cloruro de polivinilo (PVC), usado na construción e nas tubaxes debido á súa resistencia e durabilidade. Moitos químicos contribuíron á ciencia dos materiais dos plásticos, incluíndo o premio Nobel Hermann Staudinger, que foi chamado "o pai da química dos polímeros", e Herman Mark, coñecido como "o pai da física dos polímeros". O día 3 de xullo celébrase o Día Internacional libre de Bolsas de Plástico , co obxectivo de reducir o uso de bolsas de plástico, especialmente as dun só uso. Etimoloxía
A palabra plástico proven do latín plasticus que a súa vez deriva do grego antigo (), que significa "capaz de ser moldeado ou formado", que á súa vez provén de (), que significa "moldeado"Plastikos, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, at PerseusPlastic, Online Etymology Dictionary. ou "formado". No seu uso moderno, a palabra "plástico" refírese máis comunmente aos produtos sintéticos sólidos derivados da fabricación petroquímica.
A palabra plasticidade, como substantivo, refírese especificamente á deformabilidade dos materiais empregados na fabricación de plásticos. A plasticidade permite o moldeo, a extrusión ou o moldeo por compresión nunha variedade de formas, incluíndo películas, fibras, placas, tubos, botellas e caixas, entre moitas outras. Isto refírese á súa plasticidade durante o procesado, que permite o uso dunha gran cantidade de métodos de conformado, porén moitos plásticos xa procesados non presentan comportamento plástico (isto é, rompen sen se deformaren previamente).
Na ciencia dos materiais, a plasticidade tamén ten unha definición máis técnica, que describe o cambio irreversible de forma das substancias sólidas cando se someten a forzas externas. Non obstante, esta definición vai máis alá do alcance deste artigo. Estrutura
A maioría dos plásticos conteñen polímeros orgánicos. A gran maioría destes polímeros están formados por cadeas de átomos de carbono, con ou sen a unión de átomos de osíxeno, nitróxeno ou xofre. Estas cadeas comprenden moitas unidades repetitivas formadas a partir de monómeros. Cada cadea de polímeros consta de varios miles de unidades repetitivas. A cadea principal é a parte da cadea que se atopa na «ruta principal» e une un gran número de unidades repetidas. Para personalizar as propiedades dun plástico, diferentes grupos moleculares chamados cadeas laterais colgan desta cadea principal; normalmente únense aos monómeros antes de que estes únanse entre si para formar a cadea polimérica. A estrutura destas cadeas laterais inflúe nas propiedades do polímero.
Propiedades e características
miniatura|Figura de plástico As propiedades características da maioría dos plásticos son as seguintes, aínda que non sempre se cumpren en determinados plásticos especiais:
Son baratos (teñen un baixo custo no mercado). Teñen unha baixa densidade. Existen materiais plásticos permeábeis e impermeábeis. Son illantes eléctricos. Son illantes térmicos, aínda que a maioría non resisten temperaturas moi elevadas. A súa queima é moi contaminante. Son resistentes á corrosión e á intemperie. Resisten moitos ataques químicos. Algúns recíclanse mellor que outros, que non son biodegradábeis nin fáciles de reciclar. Son fáciles de traballar.
Procesos de elaboración A primeira parte da produción de plásticos consiste na elaboración de polímeros na industria química. Hoxe en día a recuperación de plásticos post-consumidor é esencial tamén. Parte dos plásticos terminados pola industria úsanse directamente en forma de gran ou resina. Máis frecuentemente, utilízanse varias formas de moldeo (por inxección, compresión, rotación, inflación etc.) ou a extrusión de perfís ou fíos.
Clasificación dos plásticos Os plásticos adoitan clasificarse segundo a estrutura química da cadea principal e as cadeas laterais do polímero. Entre os grupos importantes clasificados desta maneira inclúense os acrílicos, os poliésteres, as siliconas, os poliuretanos e os plásticos haloxenados. Os plásticos poden clasificarse segundo o proceso químico utilizado na súa síntese, como a condensación, a poliadición e a reticulación. Tamén se poden clasificar segundo as súas propiedades físicas, entre as que se inclúen a dureza, a densidade, a resistencia á tracción, a resistencia térmica e a temperatura de transición vítrea. Ademais, os plásticos pódense clasificar segundo a súa resistencia e as súas reaccións ante diversas sustancias e procesos, como a exposición a disolventes orgánicos, a oxidación e a radiación ionizante. Outras clasificacións dos plásticos baséanse en calidades relevantes para a fabricación ou o deseño do produto para un fin concreto. Algúns exemplos son os termoplásticos, os termoestables, os polímeros condutores, os plásticos biodegradables, os plásticos de enxeñaría e os elastómeros. Termoplásticos e polímeros termoestables miniatura|Mango de plástico dun utensilio de cociña, deformado pola calor e parcialmente derretido. Unha clasificación importante dos plásticos é o grao en que os procesos químicos utilizados para fabricalos son reversibles ou non.
Os termoplásticos non sofren cambios químicos na súa composición cando se quentan e, por tanto, poden moldearse repetidamente. Algúns exemplos son o polietileno (PE), o polipropileno (PP), o poliestireno (PS) e o cloruro de polivinilo (PVC).
Os termoestables, ou polímeros termoendurecibles, só poden fundirse e tomar forma unha vez: despois de solidificarse, permanecen sólidos e conservan a súa forma de forma permanente. Se se requentan, os termoestables descomponse en lugar de fundirse. Algúns exemplos de termoestables son a resina epoxi, a poliimida e a baquelita. A vulcanización do caucho é un exemplo deste proceso. Antes de quentarse en presenza de xofre, o caucho natural (poliisopreno) é pegañento, {| class="wikitable skin-invert-image" style="text-align:left; font-size:90%; width:70%;" |- class="hintergrundfarbe2" style="vertical-align:top" | center|upright=0.5 Os termoestables están formados por polímeros estreitamente reticulados. As reticulacións móstranse como puntos vermellos na figura. | center|upright=0.5 Os elastómeros están formados por polímeros reticulados de malla ancha. A malla ancha permite que o material se estire baixo unha carga de tracción. | center|upright=0.5 Os termoplásticos están formados por polímeros non reticulados, a miúdo cunha estrutura semicristalina (mostrada en vermello). Teñen unha temperatura de transición vítrea e son fusibles.
Clasificación segundo o seu comportamento fronte á calor
Termoplásticos Un termoplástico é un plástico que a temperatura ambiente é plástico ou deformábel, derrétese cando é quentado e endurécese nun estado vítreo cando é suficientemente arrefriado. A maioría dos termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, os que posúen cadeas asociadas por medio de débiles forzas Van der Waals (polietileno); fortes interaccións dipolo-dipolo e enlace de hidróxeno; ou ata aneis aromáticos apilados (polistireno). Os polímeros termoplásticos difiren dos polímeros termoestábeis en que logo de quentarse e moldearse estes poden reaquecerse e formar outros obxectos, xa que no caso dos termoestábeis ou termorríxidos, a súa forma logo de arrefriarse non cambia.
As súas propiedades físicas cambian gradualmente se se funden e moldéanse varias veces.
Os principais son: Resinas celulósicas: obtidas a partir da celulosa, o material constituínte da parte leñosa das plantas. Pertence a este grupo o raión. Polietilenos e derivados: empregan como materia prima o etileno obtido do craqueo do petróleo que, tratado posteriormente, permite obter diferentes monómeros como acetato de vinilo, alcol vinílico, cloruro de vinilo etc. Pertencen a este grupo o PVC, o polistireno, o metacrilato etc. Derivados das proteínas: pertencen a este grupo o nailon e o perlón, obtidos a partir das diamidas. Derivados do caucho: son exemplo deste grupo os chamados comercialmente pliofilmes, clorhidratos de caucho obtidos engadindo ácido clorhídrico aos polímeros de caucho.
Termoestábeis Os plásticos termoestábeis son materiais que unha vez que sufriron o proceso de arrequecemento-fusión e formación-solidificación, convértense en materiais ríxidos que non volven fundirse. Xeralmente para a súa obtención pártese dun aldehido. Polímeros do fenol: son plásticos duros, insolúbeis e infusíbeis pero, se durante a súa fabricación se emprega un exceso de fenol, obtéñense termoplásticos. Resinas epoxi. Resinas melamínicas. Baquelita. Aminoplásticos: polímeros de urea e derivados. Pertence a este grupo a melamina. Poliésteres: resinas procedentes da esterificación de polialcohois, que adoitan empregarse en vernices. Se o ácido non está en exceso, obtéñense termoplásticos. Clasificación segundo o monómero base Nesta clasificación considérase a orixe do monómero do cal parte a produción do polímero.