Plastik nedir?
Nasıl ki demir veya alüminyum gibi malzemeler "metal" kelimesi ile tanımlanıyorsa, farklı özelliklere, farklı yapılara ve farklı bileşimlere sahip çok çeşitli malzemeler de "plastik" ismi ile ifade edilir.
Plastik ismi tek bir malzemeyi tanımlamak için kullanılamaz. Nasıl ki demir veya alüminyum gibi malzemeler “metal” kelimesi ile tanımlanıyorsa, farklı özelliklere, farklı yapılara ve farklı bileşimlere sahip çok çeşitli malzemeler de “plastik” ismi ile ifade edilir. Oldukça değişken özelliklere sahip olan plastikler, genellikle yün ve metal gibi malzemelerin yerine ya da onların tamamlayıcıları olarak kullanılır.
II. Dünya Savaşı’nın bitiminden sonra başlayan plastik sanayiinde ilk olarak hammadde için kömür tercih edilmişti. Bunun nedeni de petrolün, 1950’lerin ortalarına kadar gerektiği kadar ekonomik olmamasıydı. Hammaddenin kömürden petrole geçişi ise plastik sanayiinin gelişiminin fitilini ateşleyen gelişme oldu. Böylece çeşitli ürünler keşfedildikçe metal malzemelere önemli bir alternatif oluştu. Zamanla ekstruzyon, enjeksiyon ve başka diğer yöntemlerle plastik malzemelerin üretilmesi plastik sektörünü günümüzdeki seviyeye ulaştırdı. Halihazırda üretimi gelişmekte olan plastiğin, gelecek yıllarda metal, ağaç ve yün gibi malzemelerden üretilen birçok ürünün yerini alması bekleniyor.
Makro molekül olarak bilinen çok uzun molekül zincirlerden oluşan plastikler birçok bireysel iplikler içeren bir yün topu olarak örneklendirilebilir. Bu moleküller tıpkı bir kolyeyi oluşturan boncuklar gibi tek sıradan oluşur. Bu sıralama içerisindeki birbirine sıkıca tutunan bu moleküllerden tek birini dahi çıkarmak mümkün olmayacaktır.
Makro molekülleri “monomer” isimli çok sayıda bireysel yapı elemanı oluşturur. Monomer tek (mono) ve parça (meros) anlamına gelir. Plastiklerin kendileri ise “polimer” olarak adlandırılır. Polly ise birçok anlamını taşır. Yani makromolekül şeklinde organik bileşimler içeren malzemeler plastikleri meydana getirir. Bu bileşimler doğal ürünlerin dönüşümü ile veya yapay (sentetik) olarak yaratılmışlardır. Bu malzemelerse sıcaklık ve basınç gibi şartlar altında işlendiğinde şekillendirilebilir.
Başka bir tanımla Plastik, karbonun (C) Hidrojen (H), Oksijen (O),azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementler ile oluşturduğu Monomer adı verilen, basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak, Polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir.Örneğin; Etilen bir monomerdir. Bu Monomerden oluşturulan polimer olan Polietilen ise polimerdir. En çok kullanılan Plastiklerin başında gelir.
Tanımdan anlaşılacağı üzere Plastikler doğada hazır bulunmaz, doğadaki elementlere insan tarafından müdahale edilmesi ile elde edilir. Elde edilmesi belli bir sıcaklık ve basınç altında katalizör kullanılarak Monomerlerin reaksiyona sokulması ile olur. Plastik ilk üretildiğinde toz, reçine veya granül halde olabilir. Genelde plastikler petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden elde edilir. Yapılan araştırmalara göre yeryüzündeki petrolün sadece % 4 lük bir kısmı plastik üretimi için kullanılmaktadır.
Plastik ( Nitro selüloz), ilk olarak 1860 yılında Alexsander Parkes tarafından keşfedilmiştir. Bu ise yaklaşık 160 yıl öncesi demektir. Tarihi süreçte Nitro selüloz’u takiben ikinci sentetik plastik olan fenol-formaldehit esaslı polimerler gelişmiştir. Bunların üretimleri ise bu tarihten yaklaşık 40 yıl sonra gerçekleştirilmiştir.Bu ve bunları izleyen diğer plastik malzemelerin temel yapı taşları ve hammaddeleri olan polimerler, 19. asrın ikinci yarısındaki bazı deneme çalışmaları sonunda ortaya çıkmıştır.
Çok eski tarihlerde kullanılan polimerik malzemelerin başında selüloz, nişasta, doğal kauçuk vb. gibi açığa doğru polimerler gelir. Doğal polimerler, işlenme zorluğu ve bazı fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin yetersizliğinden dolayı yerlerini yarı sentetik ve daha sonra sentetik polimerlere terk etmişlerdir.
Modern plastik endüstrisi L. Baekeland tarafından bakalit sanayii çapında üretilmesiyle 1989’da başlar. Fenol formaldehit reçinesi olan bakalit telefon ahizeleri gibi plastik ürünlerin yapımında kullanılmıştır. 1924’e kadar polimer yapılarının “Koloid agregat” halinde bulunan küçük moleküllerinden oluştuğu sanılırdı. H. Staudinger yaptığı büyük çapta incelemelerin sonucu olarak, plastiklerin zincir şeklinde makromoleküllerden oluştuğunu ve bu moleküllerin birbiriyle kovalent bağlanan küçük ünitelerden meydana geldiğini göstermiştir. Yukarıda bahsedilen fikre dayanarak, polimer sanayi hızla gelişmiş ve 1927’de selüloz asetat ve polivinil klorür, 1928’de polimetilmetakrilat 1929’da üre-formaldehit reçineleri elde edilmiştir. Bunları daha sonra 1932’de polietilen, 1934’de naylon, poliakrilonitril, stiren-akrilonitril ve polivinil asetat, 1937’de poliüretan, 1939’da teflon ticareti adıyla tanınan poli(tetrafloroetilen) 1941’de polietilentereftalat, ve orlon ticari adıyla tanınan poliakrilonitril fiber takip etmiştir.
Plastiklerin gelişiminde önemli bir aşama, bu malzemelerin cam, grafit ve karbon elyafları ile karıştırılarak kuvvetlendirilmiş plastiklerin elde edilmesidir. Bu malzemelerin mekanik özellikleri, metallerin seviyesine ulaşmakta ve birçok uygulama alanında plastikler metallere rakip olmaktadır.
Plastik ürünlerinin üretildiği birkaç metot var. Bunlar, akıtma ile dökme (kalıba dökme) ekstrüzyonlu kalıba dökme, üflemeli kalıba dökme, sıkıştırmalı dökme ve vakum termo, şekil vermedir. Bugün takriben 40 farklı polimer kullanılmaktadır. Her bir polimer farklı kimyasal kompozisyona sahiptir.
Polimerlerin plastik ürünlerine dönüşümü üç aşamada gerçekleşir. Bunlar;
-Reçine granüller veya tozları yumuşatmak için ısıtılır,
-Yumuşatılmış madde belli kalıplara dökülür,
-Ürün soğutulur ve şekillenmiş plastik ürün, elde edilir.
Plastiklerin Özellikleri ve Kullanım Alanları
Çeşitli plastik tipleri vardır. Kimi yün kadar yumuşak, kimi ise çelik kadar sağlamdır. Sıcak suda eriyen olduğu gibi alevde dayanıklı olanları vardır. İnce Lexan plastiği tabakası kısa mesafeden ateş eden 38 kalibrelik bir tabancanın kurşununu durdurur. Hiçbiri yün ve ipek gibi doğada bulunmaz. Yapıları çok basittir. Binlerce plastik türü olmakla birlikte bunları sıcakta sertleşen ve sıcakta kalıplanan plastikler olmak üzere iki ana grupta toplamak mümkündür. Sıcakta kalıplanan plastikler erirler ve istenilen şekle girerler. Her defasında soğurken sertleşirler. Sıcakta sertleşen plastik ısıtıldıktan ve tekrar şekil verdikten sonra tekrar ısıtılınca şekil değiştirilmez.
