Plastikler, polimerleşme ve voğunlaşma tepkimeleri sonucunda çok uzun polimer ziricirlerinden oluşmuş çok büyük moleküllü ve yapay organik maddelerdir. Çevremiz plastiklerle doludur. Oyuncak bebekler, çocuk arabaları, giysiler, motorlu taşıt lastikleri, binalar ve uçaklar plastiğe yer verirler. Çeşitli plasik tipleri vardır. Kimi yün kadar yumuşak, kimi ise çelik kadar sağlarndır. Sıcak suda eriyen oldugu gibi aleve dayanıklı olanları da vardır. Ince bir Lexan plastiği tabakası, kısa mesafeden ateş eden 38 kalibrelik bir tabancanın kurşununu durdurur. Tüm plastiklerin tek ortak yönü, hepsinin kimyacıların buluşu olmasıdır. Hiç biri yün ve ipek gibi doğada bulunmaz. Yapıları çok basittir. Kadın çorapları ya da erkek gömlekleri yapılan naylon, vağ, hava ve sudan oluşmuştur. Savaş uçaklarının pleksiglas kubbeleri metan gazından yapılır.
Binlerce plastik türü olmakla birlikte bunları sıcakta sertleşeri ve sıcakta kalıplanan plastikler olmak üzere iki ana grupta toplamak mümkündür. Sıcakta kalıplanan plastikler erirler ve istenilen şekle girerler. Her defasında soğurkerı sertleşirler. Sıcakta sertleşeri plastikler, ısıtılınca erimezler; aksine sertleşirler. Sıcakta sertleşeri plastik ısıtıldıktan ve şekil verildikten sonra tekrar ısıtılınca şekil değiştirrnez.Sıcakta sertleşen plastikler tekrar tekrar kullanıIır. Hurda plastikleri de yeniden kullanmanın bir yolu bulunursa çok önemli bir kazanç elde edilecektir. Ne yazık ki, günümüzde, hurda plastikleri yeniden değerlendirrnek çok zordur. Çünkü çeşitli plastiktürlerinin bileşimleri birbirinden farklıdır.
Bir kimyacı plastik yapmaya başlarken, onun hangi alanlarda kullanılacağmr, ne kadar sert ve yumuşak olacağım mobilyacılıkta mı yoksa araba lastiğinin yapımında mı kullanrlacağım bilmesi gerekir.
Bütün maddeler elementlerden meydana gelmiştir. Karbon, bir kurşun kalemdeki grafitin elde edildiği bir elementtir. Hayatı sağlavan oksijen de bir elementtir. Her element atom denilen çok küçük taneciklerden meydana gelmiştir. Atomlar birleşerek rnolekülleri meydana getirirler. Bazen bir moleküldeki atomların hepsi aynı cins olur. Iki hidrojen atomu bir oksijen atomuyla birleşerek bir molekül su meydana getirir. Plastiklerin çoğu karbon ve hidrojen içeren moleküllerden meydana gelmişlerdir. En basit moleküllerden olan metan, dört hidrojen atomu ve bir karbon atomundan oluşmuştur.
Yağ birçok plastiğin başlangıç maddesidir. Yağa başka kimyasal maddelerin karışması sonucu örneğin hidrojen, karbon ve oksijen içeren bir molekül meydana gelir. Bu moleküller başka işlemler uygulanmadan fazla kullanılamazlar. Bu moleküllerden giderek çok çeşitli maddeleri oluşturan bir yol vardır.Kimyacılar molekü’lIeri birleştirerek zincirler meydana getirirler. Her zincir büyük bir moleküldür. Bazen bu moleküllerin bir kısmının binlerce bağlantısı olur. Bunlar kuvvetle ısıtılmaksızın erimezIer. Bu uzun yapılı molekül zincirli maddelere polirnerler denir. Polimer adı çok kısımlı anlamına gelen Yunanca bir sözcükten türemiştir. Plastiklerin adlarının başında sık sık poli (çok), ekine rastlanır. Örneğin pclipropilen denilen plastikler propilen gazının uzun molekül zincirlerinden oluşurlar.
Polietilen plastikler etilen gazının molekül zincirlerinden meydana gelirler.Molekül zincirleri bazen işlemlerden geçerek dallara ayrılır. pallar şeklinde sıralanma çok kuvvetli değildir. Dallara ayrılan plastikler kolaylıkla erivebilirler. Bunlar yumuşak ve esnektirler.Oyuncak bebek ve deterjan kutuları yapımında kullanilrrlar. Üçüncü çeşit bir polimer daha vardır; çapraz bağlı polimer diye bilinir. Bu polimerde, molekül zincirleri öbür moleküllerin zincirleriyle bağlarur. Bu zincirler balık ağına veya çite benzerler.
Fakat bunlar iki boyutlu değil üç boyutludur.Bu yolla elde edilen sıcakta sertleşen plastikler çok sağlam ve çok yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Kimyacılar ilkel madde olarak yağdan başlayarak, çok sayıda çeşitli maddeler elde ederler. Bütün hammaddelerin en kullanışlısı etilen gazıdır. Etilen plastiklerinin en fazla tanınanı ve en basiti polietilendir. Hafif kovalar ve taslar, ayrıca deterjan şişeleri bu maddeden yapılır. Deterjanın kendisi de etilenden elde edilir.Fakat deterjan bir plastikdeğildir. Dekron, akrilon ve orlorı yapay giysi maddeleridir. Bunların her birinin başlangıç maddelerinden biri etilendir. Etilen petrolden elde edilir. Ham yağ değişik kısımlar veya bölümlere ayrılır. Sonra etilen kısmına çok yüksek sıcaklık ve basınç uygulanır. Bunun sonucunda etilen moleküllerinin birbiriyle. birleşmesi sağlanır.
Etilen molekülleri, uzun bir zincir olan polimer polietilen meydana getirirler.Propilen ve butilen gazları ise çok sayıda plastiğin yapımında kullanılır. Benzerı. plastiklerin yapımında kullanılan diğer bir hammaddedir. Benzen naylon ve terilen gibi, yapay liflerin yapımında kullanılan bir başlangıç maddesidir.
Benzen gaz değil, bir sıvıdır. MolekUlünde altı karbon atomu vardır .Doğal plastikler: ilk elde edilen plastikler doğal plastiklerdi. Doğal plastikler doğada bulunan maddelerden yapılmıştır. Ilk plastikler selüloz nitrattan yapılan saf plastiklerdir. Bunlar bitkilerdeki selülozdan yararlanılarak yapılmıştır. Selüloz nitrat kafur ve kunduz yağı gibi iki bitkisel maddeyle birleştiğinde bir plastik elde edilir. Bu plastiğe bulucusunun adı nedeniyle parkesin denmiştir.1868′de selüloz nitrat, ka.fur ve alkol kullanarak bunun gelişmiş bir şekli elde edildi. Buna selüloid adıverildi ve genellikle fotoğraf ve sinema filmi gibi maddelerin yapımında kullanıldı. Fakat selüloid kolaylıkla tırtuşabildiğinden yerini selüloz asetat ve etil selüloz gibi başka selüloz plastiklerine bıraktı.
Yapay plastikler: XV. yüzyılın başlarında yapay plastikler yapıldı.
Bu plastikler laboratuvarıarda tamamen kimyasal maddelerden elde edildi. Yapay plastiklerde doğal maddelere gerek yoktu. Yapay plastikler bugün en önemli plastiklerdir. Ilk yapay plastik Belçikalı kimyager Leo Baekeland tarafından 1907′de yapıldı. Baekeland yapay şellak yapımı ile ilgilendi. Şellak, fotoğraf filmi 3 duyarkatlarında ve başka birçok maddenin yapımında kullanılan bir reçine türüdür. Şellak Asya’ daki küçücük böceklerden toplanıyordu.Baekeland bir formül ararken karbolik asit ile formaldehiti birleştirdi. Az miktarda diğer bileşenleri de katarak saf ve kalıba sokulabilen bir madde elde etti. Bu saf madde ayrıca havaya ve çeşitli kimyasal maddelere karşı dayanıklıydı. Buna kendi adından esinlenerek bakalit adını verdi. Bakalit, bulucusunun da düşündüğü gibi yapay
bir şellak olarak kullanıldı. Fakat bir süre sonra bakalit, elektrik düzenlerinde, makine parçalarından tarak ve bilardo toplarına kadar birçok yerde kullanılmaya başlandı. Bakalit hala geniş ölçüde kullanılmaktadır.
Leo Baekeland’ın buluşu, plastik endüstrisini baş- 4 lattı. Kısa süre sonra başka kimyacılar bu ilk yapay maddeyi geliştirmeye çalıştılar. Cam ve asetat ipeği gibi diğer bazı maddelerin de ilk yapay maddeler olduğu söylenir. Fakat cam, kumun kimyasal maddelerle ısıtılmasıyla elde edilir. Kum doğal halde bulunan bir maddedir.
Yapay ipek ise bitkisel maddelerden olan selülozdan elde edilir. Bakalit ise son ürünlerden farklı olan çok basit başlangıç maddelerinden elde edilir.
Plastik ipek: A.B.D.’de plastik üzerine çalışan ilk bilginlerden biri Wallace Hume Carothers’dir. Bir polimerle deney yaparken, yün ve ipekten çok daha ince ve çok daha dayanıklı ve ipek yerine kullanılabilecek bir lif elde etti. Buna naylon adını verdi. Naylonun bulunuşu büyük bir atay yarattı. Plastiklerin ucuz eşyalarda kullanılabileceğini kanıtladı. Naylon doğal maddeler olan ipek veya ketenden daha uzun ömürlüvdü. Naylon başlangıçta kadın çorabı yapımında kullanıldı. Çorap yapımı naylonun kullanıldığı alanlardan sadece biridir. Diş fırçalarının saplarının ve kıllarının yapımında, yatların yelkenlerinde ve arabaların gövdelerinde, çamaşır makinelerinde ve besin karıştırıcılarında da naylon kullanılır.
ikinci Dünya Savaşnun sonuna kadar bilginler, doğal maddelerin yerini tutacak maddeler aradılar. Bakalit, çok nadir ve pahalı olan fildişinin yerini aldı. Naylon, ipeğin yerine kullanıldı. Butil lastiği ve sentetik lastikler. doğal lastiğin yerini aldı.Fakat kimyacılar kazanmış oldukları bilgiler. le doğal maddelere hiç benzemeyen ürünler de yapabileceklerini ortaya koydular. Araştırmaların çoğu savaştan önce başlamıştı. Fakat ancak barıştan sonra yeni maddelerin geniş bir şekilde üretimine başlandı.
Plastiklerin en az kullanılanı flüorokarbon polimerleridir. Öbür plastikler gibi flüorokarbon polime ri karbon atomlarının belkemiği olarak kullanılır. Fakat flüorokarbon polimerinde flüor elementi de bulunur. Flüor zehirli bir gazdır. Flüor gazı camı eritir. odunu yakar. Bir moleküldeki diğer atomlarla kolaylıkla birleşir. Oluşturduğu plastik bileşikleri çok sağlamdır.Flüorokarbon ailesinin en tanınan üyelerinden biri de politetraflüoroetilendir. Fakat bu ad çok uzun olduğundan, daha çok teflon olarak bilinir. Teflon, tavalar ve mutfak eşyalarının yüzeylerinde yapışmayı önlemek için kullanılır. Bu maddeye hiç bir şey yapışmaz. Kimyasal değişmelere, sıcağa ve soğuğa karşı direnci.valıtkan olarak kullanılmasını mümkünkılar. Teflon, roketlerde ve savaş uçaklarındaki elektrik tellerini korur ya da yalıtır.
Teflondan yapılan makine parçaları dayanıklı olduklarından yağlanmaya ihtiyaç göstermezler. Bu tip makine parçaları diğer makinelerin buz tutup çalışamaz hale geldikleri çok düşük sıcaklıklarda çalışırlar.
En dayanıklı plastikler: En dayanıklı plastiklerden biri, ABS’dir (akronitril-butadiyen-satiren) ABS, kimyacıların farklı kimyasal maddelerin özelliklerini bir maddede nasıl birleştirdiklerini gösterir. Akrilonitril kullanılan bileşenlerden biridir. Bugün ABS en çok kullanılan plastiklerdendir. Arabaların radyatör ızgaraları ve telefon çerçevesi yapımında kullanılır. Bundan başka çanta, su boruları. buzdolabı kısımları ve çamaşır makineleri yapımında kullanılır. Fransa’da ABS’den yeni bir kamyon gövdesi yapılmıştır.
Karma plastikler: Plastik ve ca ma benzer başka maddelerin karışımları karma plastikler olarak bilinir. Bunlar plastik maddeler içinde en sert olanlarıdır. Olta kamışlarında ve askerlerin kullandıkları zırhlarda sağlamlaştırıcı olarak cam kullanılır. Başka bir sağlarnlaştmcı da bor nitrürdür. Bor nitrür, plastiği, uzay gemilerinin gövdelerinin ve ses hızını aşan uçakların parçalarının yapımında kullanılabilecek kadar sertleştirir. Plastiğin kuvveti ve ısıya direnci uzun zincirli moleküllerinden ileri gelir. Bu zincirler kendi aralarında bile kapalı bir şekilde bağlanmışlardır. Bilim adamları günün birinde istenen uzunlukta bir molekül zinciri yapabilmek için molekülleri bükebileceklerine inanmaktadırlar. Böylece bir arada paketIenmiş sürekli molekül zincirlerinden oluşan birkaç “kilometre uzunluğunda bir plastik kablo yapılabilecektir.
Bu tip kablolar bugünkülerden çok daha sağlam olacaktır. Istenen uzunlukta molekül yapılması plastiklerin ısıya karşı dirençlerini de artıracaktır. Kimyacılar otomobil ya da jet motoru yapabilecekleri bir plastik tasarlamaktadırlar. Böyle bir motor ucuz ve hafif olacaktır. Plastikler üzerinde sürekli araştırmalar yapılmaktadır. Bu arada bilim adamları ve makine mühendisleri bilinen plastiklerin daha uygun kullanılma alanlarını aramaktadırlar. Plastik eşyaların çoğu haddeden çekme, üfleyerek kalıplama, püskürtme ile kalıplama. döndürerek kalıplama. sıkıştırma ile kalıplama ve vakumla kalıplama yöntemlerinden biriyle yapılır.
Haddeden çekmede sıcak yumuşak plastik.içinde bir delik bulunan metal bir levhadan sıkıştırılarak geçirilir. Değişik biçimli deliklerle farklı biçimde eşyalar elde edilir. Haddeden çekme ile plastik resim çerçeveleri ya da perde çubukları yapılır. Bu yöntem metal şeritler yapımında da kullanılır. Püskürtmeyle kalıplamada sıcak plastik.su ile soğutulrnuş kalıplara dökülür ve burada kahplaşır.
Püskürtmeyle kalıplama yöntemiyle uçakların plastik kısımları yapılır. Üfleyerek kalıplamada baskı altındaki hava ya da gaz,sıcaklıkla vumuşarnış plastiği bir kalıba sokar. Esnek polietilen şişeler böyle elde edilir. Mobilya gibi büyük parça eşyalar çoğu kere döndürerek kalıplama ile yapılır. Sıcakta sertleşeri plastikler sıkıştırma ile kalıplanarak elde edilir. Plastik tanecikler bir kalıba yerleştirilir. ısı ve basınç altında eritilir. Plastik kalıbı doldurur ve kalıp içinde soğutulur; sonra çıkarılır. Sıcakta kalıplanan plastik levhalar ısıtılarak ve sonra da vakum ile kalıplar içine çekilerek çeşitli şekiller alırlar. 1970′de iki tip plastik karışımını kalıplamak için bir yöntem geliştiriidi. Bu yöntem otomobil parçalarının yapımında kullanıldı. Bu çeşit plastiklerin her iki tarafının yüzeyi sert ve düz olup içlerinde hafif köpüklü bir madde vardır. Köpük iyi bir ısı ayırması sağlar. Taşıtlarda kullanılan bu madde velcuları kışın sıcak.vazrn serin tutar.