Plastik Nedir ?

Plastikli sanayinin nitroselüloz’un ticari üretimi ile (1868) başladığı kabul edilir. Bu ise aşağı yukarı 130 yıl öncesi demektir. Nitro selülozu takiben, tarihi süreçte ikinci sentetik plastik olan fenol-formaldehit esaslı polimerler gelişmiştir. Bunların üretimleri ise bu tarihten aşağı yukarı 40 yıl sonra gerçekleştirilmiştir. Bu ve bunları izleyen diğer plastik malzemelerin temel yapı taşları ve hammaddeleri olan polimerler, 19. asrın ikinci yarısındaki bazı deneme çalışmalar sonunda ve birçoğu tesadüfen ortaya çıkmıştır.

Temel olarak doğada 3 farklı malzeme olduğunu ve bunların sıklıkla kullanıldığını biliyoruz. Bunlar; polimerik malzemeler, metalik malzemeler ve seramik malzemeler olarak sıralanabilir.

Kolaylıkla el verenler metalleri oluşturlinkar. Ametaller ise polimerleri oluşturlinkar. Metalik ve ametalik elementlerin karışımı ise seramiklere yol açar. Bu üç temel malzeme arasında şu farklılıklar vardır. Metaller ısıyı ve elektriği iletirler. Parlaktırlar, genelde serttirler, elektron vererek reaksiyonmeye girerler. Yoğunlukları 1’den yüksektir. Polimerler, elektrik ve ısıyı iyi iletmezler, genelde sağlam ya da donuk görünümlüdürler. Yoğunlukları ufaktür, 1 civarındadır, hafiftirler. Özellikle bu farklılıklar sebebi ile de farklı programlar için metaller ya da polimer tercih edilir. Metallere göre polimerler tercih edilmiştir. Böylece polimer malzemelerden değişik özellikte plastik üretilmiştir.
Polimer maddelerin yıllık tüketimi bütün dünya ülkeleri için 150 milyon ton/yıl’dan fazladır. Ülkemizde tüketim aşağı yukarı olarak bu miktarın yüzde biri kadardır. 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 kaynaklı yerlerini yarı sentetik ve daha sonra sentetik polimerlere terk etmişlerdir. İlk polimer malzemesi 1863’de S. Hyatt tarafından keşfedilen selüloiddir. Yarı sentetik bir polimer olan selüloid pamuk selülozundan elde edilmiştir. Ancak 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” durumunda bulunan ufak moleküllerinden oluştuğu sanılırdı. H. Staudinger yaptığı büyük çapta incelemelerin sonucu olarak, plastiklerin zincir biçiminde makromoleküllerden oluştuğunu ve bu moleküllerin birbiriyle kovalent bağlanan ufak ünitelerden meydana geldiğini göstermektedir. 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 tanınmış poli(tetrafloroetilen) 1941’de polietilentereftalat, ve orlon ticari adıyla tanınmış 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 çoğu uygulama alanında plastikler metallere rakip olmaktadır.

Plastikleştiriciler
Plastik nedir? Plastik petrolden elde edilir. Plastik polimer biçiminde tanımlanan bileşik sınıfına girer. Polimer monomer adı verilen ufak moleküllerin kovalent bağlarla birbirine bağlanmasıyla oluşturduğu büyük moleküller olarak bilinir.

Günümüzde sıklıkla kullanılan plastiklerin bir bölümünün camsı geçiş sıcaklığı, Tg oda sıcaklığının üzerindedir. Bilindiği gibi Tg’nin altında polimerler camsı ve kırılgandır. Bu sıcaklığın üzerinde ise genelde kauçuğumsu davranış gösterirler. Ve çarpma dirençleri yüksektir. Selülozikler, viniller, akrilikler, vb. gibi polimerlerin camsı geçiş sıcaklıklarını düşürmek diğer bir ifadeyle bu polimerleri yumuşatmak için plastikleştiriciler kullanılır. Buna tipik örnekler PVC’dir. PVC’nin Tg’si 80o C dir. Bu dşayet makul miktarda plastikleştirici ilavesiyle 0o C ye kadar düşürülebilir.

Plastikleştiriciler yüksek kaynama noktasına sahip organik sıvılar ya da düşük erime noktası gösteren katılardır. Plastikleştiriciler “iç plastikleştiriciler” ve “Dış plastikleştiriciler” olmak suretiyle başlıca iki grup altında incelenebilir.

a) İç Plastikleştiriciler
Bunlar polimerlerin sentezi sırasında kullanılır. Esas polimerik yapıyı oluşturan monomere, komonomer olarak bağlanır ve polimer zinciri üzerinde yer alırlar. Bu amaçla Tg’si düşürmek istenen polimerin monomeri ile Tg’si düşük bir monomer kopolimerleştirilir. Sonuç kopolimerin Tg’si bu iki monomerin saf polimerinin Tg’leri arasında bir değerdedir. Monomerlerin oranı ayarlanarak istenilen Tg dşayetine ulaşılabilir.

b) Dış Plastikleştiriciler
Daha sıklıkla kullanılan türdür. Bunlar polimerin işlenmesi (biçimlendirilmesi) sırasında yapıya ilave edilir. Çok kolay bir ifadeyle polimerik yapıda seyreltici rolü oynarlar. Polimer zincirler arasına girerek, ikincil kuvvetlerin etkisini azaltır, böylelikle yapıyı yumuşatırlar.

Plastikleştiricilerin polimer ile uyuşabilmesi uygulamada dikkat edilmesi gereken en önemli özelliktir. Ayrıca, iyi bir plastikleştiricinin, toksit olmaması, yanmaz olmaması, yanmaz olması, etkisini uzun süre devam ettirmesi ve tatsız olması beklenir.

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. Tüm plastiklerin tek ortak yönü hepsinin kimyacıların buluşu olmasıdır. Hiçbiri yün ve ipek gibi doğada bulunmaz. Yapıları çok kolaydır.

Binlerce plastik türü olmakla beraber bunları sıcakta sertleşen ve sıcakta kalıplanan plastikler olmak suretiyle iki ana grupta toplamak mümkün olabilir. Sıcakta kalıplanan plastikler erirler ve istenilen biçime girerler. Her defasında soğurken sertleşirler. Sıcakta sertleşen plastik ısıtıldıktan ve yeniden biçim verdikten sonra yeniden ısıtılınca biçim değiştirilmez.

Sıcakta sertleşen plastikler yeniden yeniden kullanılır. Hurda plastikleri de tekrar kullanmanın bir yolu bulunursa oldukça önemli bir kazanç elde edilecektir. Ne yazık ki günümüzde hurda plastikleri tekrar değerlendirmek çok zahmetlidir. Çünkü çeşitli plastik türlerinin bileşimleri birbirinden çok farklıdır. Bu farklılıktan kaynaklı geri dönüşüm yapılmamaktadır. Plastiklerin çoğu karbon ve hidrojen içeren moleküllerden meydana gelmişlerdir. Kimyacılar molekülleri birleştirerek zincirler meydana getirirler. Her zincir büyük bir moleküldür. Bazen bu moleküllerin bir kısmının binlerce bağlantısı olur. Bunlar kuvvetle ısıtılmaksızın erimezler. Bu uzun yapılı molekül zincirli maddelere polimerler adı verilir.

Plastiklerin isimlerinin başında sıklıkla poli (çok) ekine rastlanır. Örneğin propilen denilen plastikler propilen gazının uzun molekül zincirlerinden oluşlinkar. Molekül zincirleri bazı durumlarda prosedürlerde geçerek dallara ayrılır. Dallar biçiminde sıralanma çok kuvvetli değildir. Dallara ayrılan plastikler basitçe eriyebilirler.
Bunlar yumUşak ve esnektir. Oyuncak bebek ve deterjan kutuları yapımında kullanılırlar. Üçüncü çeşit bir polimer daha vardır; çapraz bağlı polimer diye bilinir. Bu polimerde, molekül zincirleri öbür moleküllerin zincirleri ile bağlıdır.

Bu yolla elde edilen sıcaklıkta sertleşen plastikler çok sağlam ve çok yüksek sıcaklıklar dayanıklıdırlar. Kimyacılar ilker madde olarak yağdan başlayarak, birden fazla çeşitli maddeler elde ederler. Bütün hammaddelerin en kullanışlısı etilen gazıdır. Etilen plastiklerinin en çok tanınmışı ve en kolayi polietilendir. Hafif kovalar ve tkatiyenr, ilaveten deterjan şişeleri bu maddeden yapılır. Propilen ve bütilen gazları da birden fazla plastiğin yapımında kullanılır. Benzen, plastiklerin yapımında kullanılan diğer bir hammaddedir. Benzen, naylon ve terilen gibi yapay liflerin yapımında kullanılan bir başlangıç maddesidir. Plastikler doğal ve yapay olmak suretiyle 2’ye ayrılır.

Doğal Plastikler
İlk elde edilen plastikler doğal plastiklerdir. İlk plastikler selüloz nitrattan yapılan saf plastiklerdir. Bunlar bitkilerdeki selülozdan faydalanılarak yapılmıştır. Selüloz nitrat kafur ve kunduz yağı gibi iki bitkisel madde ile birleştiğinde bir plastik elde edilir.

1868’de selüloz nitrat, kafur ve alkol kullanılarak bunun genleşmiş bir biçimi elde edildi. Buna selüloid adı verildi ve genelde fotoğraf ve sinema filmi gibi maddelerin yapımında kullanıldı. Fakat selüloid basitçe tutuşabildiğinden yerini selüloz asetat ve etil selüloz gibi selüloz plastiklerine bıraktı.

Yapay plastikler
XV. yüzyılın başlarında yapay plastikler yapıldı. Bu plastikler labaratuarda tamamıyla kimyasal maddelerden elde edildi.