Пластик как материал¶
Пластик (пластмасса) — обобщённое название большой группы синтетических или полусинтетических полимерных материалов, способных при нагревании или под давлением принимать заданную форму и сохранять её после охлаждения или отверждения. Основу пластиков составляют высокомолекулярные соединения — полимеры, получаемые из нефтехимического и газового сырья, реже — из возобновляемых источников. Благодаря сочетанию лёгкости, прочности, химической стойкости и низкой стоимости пластик стал одним из самых массовых материалов современной промышленности и быта.
¶История
Первые полусинтетические пластики появились во второй половине XIX века. В 1856 году британский химик Александр Паркс получил паркезин — нитроцеллюлозный материал, а в 1862 году на Лондонской выставке был представлен паркезин-имитирующий рог и черепаховый панцирь. В 1869 году американский изобретатель Джон Уэсли Хайат запатентовал целлулоид, применявшийся для изготовления бильярдных шаров, плёнки и фотоматериалов.
В 1907 году бельгийско-американский химик Лео Бакеланд синтезировал бакелит — первый полностью синтетический термореактивный пластик, нашедший применение в электротехнике. Массовое производство началось в 1920–1940-е годы: были разработаны поливинилхлорид (ПВХ), полистирол, полиэтилен, полиамиды. В СССР промышленный выпуск пластмасс развернулся в 1930-е годы, а в послевоенный период пластик вошёл в повседневный быт как упаковочный и конструкционный материал.
¶Классификация
По поведению при нагреве пластики делят на две основные группы.
| Тип | Свойства | Примеры |
|---|---|---|
| Термопласты | Размягчаются при нагреве, затвердевают при охлаждении; процесс обратим | Полиэтилен, полипропилен, ПВХ, полистирол, ПЭТ |
| Реактопласты (термореактивные) | После отверждения не размягчаются; структура необратима | Бакелит, эпоксидные и фенолформальдегидные смолы |
Дополнительно выделяют эластомеры (каучуки и резины), газонаполненные материалы (пенопласты, поролон), композиты (стеклопластик, углепластик) и биопластики на основе растительного сырья.
¶Свойства
Пластики отличаются низкой плотностью (обычно 0,9–2,0 г/см³), что делает их легче металлов и стекла. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, устойчивы к действию влаги, кислот и щелочей, легко окрашиваются и формуются. Основные методы переработки — литьё под давлением, экструзия, выдувание, прессование, термоформование.
К недостаткам относят невысокую термостойкость (у многих термопластов — до 60–120 °C), склонность к старению под действием ультрафиолета и кислорода, а также крайне медленное разложение в природной среде.
¶Применение
Пластик используется практически во всех отраслях:
- Упаковка — бутылки, плёнки, контейнеры, пакеты; крупнейший сегмент потребления.
- Строительство — трубы, изоляция, панели, профили, линолеум.
- Машиностроение и электроника — корпуса, детали, кабельная изоляция.
- Медицина — шприцы, системы переливания, протезы, одноразовые изделия.
- Текстиль — синтетические волокна (полиэстер, нейлон, акрил).
- Быт — посуда, мебель, игрушки, канцелярия.
¶Экологические проблемы
Массовое производство и использование пластика породили серьёзные экологические вызовы. Ежегодно в мире образуются сотни миллионов тонн пластиковых отходов, значительная часть которых попадает в окружающую среду. Под действием солнца и воды крупные изделия распадаются на микрочастицы — микропластик, обнаруживаемый в почве, воде, воздухе и живых организмах.
Большинство пластиков не поддаётся биологическому разложению в естественных условиях. Решение проблемы связывают с несколькими направлениями: механический и химический рециклинг, снижение одноразового потребления, разработка биоразлагаемых полимеров (полилактид, PHA) и расширенная ответственность производителей. В России развивается система раздельного сбора отходов и создаются мусоросортировочные комплексы, однако доля переработки пластика остаётся ниже, чем в ряде европейских стран.
¶Маркировка
Для облегчения сортировки отходов введена международная система кодов переработки — треугольник из стрел с цифрой от 1 до 7:
- 1 — PET (ПЭТ), бутылки;
- 2 — HDPE (ПНД), канистры;
- 3 — PVC (ПВХ);
- 4 — LDPE (ПВД), плёнки;
- 5 — PP (полипропилен);
- 6 — PS (полистирол);
- 7 — прочие материалы.
Источники: Большая российская энциклопедия; материалы по полимерным материалам и переработке отходов; ГОСТ 24888-81 «Пластмассы, полимеры и синтетические смолы».