Obrada plastike

1. UVOD

Pojam plastike se prvi put upotrebio početkom 19-og veka, a izmislio ju je Alexander Parkes 1860 god. Plastika je postala popularna tek u poslednjih nekoliko decenija i široko je rasprostranjena, a naročito u oblasti proizvodnje. Poznato je da postoji više hiljada vrsta plastike. U prošlosti se uglavnom koristila zato što je bila jeftina, ali danas nije tako i njena proizvodnja je u velikom porastu. Plastika se odlikuje svojom čvrstoćom, fleksibilnošću, lakoćom i otporna je na koroziju. Zahvaljujćui ovim osobinama plastika je otporna i dugotrajna pod različitim uslovima, takođe je biorazgradiva, tj. pod uticajem sunčeve svetlosti i vode se ne raspada lako.

Plastika se dobija preradom nafte. Mogu se praviti jače, mekše ili lakše plastične forme, sve u zavisnosti kako se nafta obrađuje. Plastika je polimer. Polimeri su dugi lanci mlekula sastavljeni od manjih ponavljajućih delova.

Plastične mase su proizvodi hemijske industrije, koji sve više daju obeležje vremenu u kome živimo. Za manje od jednog veka, nauka je stvorila mnogo novih materijala od kojih čovek pravi predmete kojima se služi, više nego pre toga u periodu od hiljadu godina. Ovakav razvoj proizvodnje i potrošnje plastičnih masa prouzrokovan je, kako razvitkom tehnologije njihove proizvodnje i prerade, tako i pronalaženjem novih, sa aspekta ekonomskog gledišta, povoljnih sirovinskih izvora. Mnoštvo proizvoda od plastičnih masa, njihov ogroman broj i stalno traganje za novim (sa još boljim osobinama), praktično pružaju beskonačne mogućnosti koje će čovekova dovitljivost moći da izvuče iz novih materijala.

Brzi razvoj proizvodnje sintetičkih polimera i neprestano širenje njihove upotrebe u najrazličltijim područijima karakteristika su razvoja industrije u svetu. Razlog naglog širenja plastičnih masa treba tražiti u činjenici da je nemoguće povećavati proizvodnju prirodnih materijala tako brzo kao što raste potreba za njima. Proizvod od, ili sa velikim učešćem polimernih materijala je jeftiniji i ima bolje eksplatacione osobine nego kad je sirovina za njegovu proizvodnju prirodni materijal. Bez proizvoda od polimernih materijala teško je zamisliti sledeće oblasti: elektroniku, transportna sredstva, industriju nameštaja, široku potrošnju, vojnu industriju, ambalažu, itd.

Plastične mase našle su, dakle, takvu primenu da je već sada teško zamisliti život bez njih, jer se ubotrebljavaju skoro u svemu što je vezano za čovekov život. Mada ne mogu da zamene sve materijale, značaj plastičnih masa u čovekovom životu svakim dano je sve veći. Zbog toga imaju sve veću vrednost, tako da se stepenom njihove proizvodnje počinje da se meri stepen životnog standarda u jednoj zemlji.

2. Karakteristike plastičnih masa

Plastične mase su materijali koji kao osnovnu komponentu sadrže polimerno jedinjenje. Pod određenim uslovima i u izvesnim stadijumima proizvodnje, plastični materijali mogu da se pod uticajem dovedene toplote i pritiska oblikuju, a posle hlađenja zadržavaju dobijeni oblik.

Plastične mase odlikuju se niskom toplotnom provodljivošću i visokom vrednošću koeficijenta linearnog širenja (5-10 puta veći nego kod drugih konstrukcionih materijala). Najveći broj plastičnih masa je otporan prema delovanju vode i vodenih rastvora kiselina, baza i soli. Međutim, mnoge plastične mase se lako rastvaraju ili bubre u organskim rastvaračima. Starenje predstavlja vrlo ozbiljan nedostatak mnogih plastičnih masa. Do njega dolazi tokom vremena usled zagrevanja, delovanja svetlosti, kiseonika i drugih faktora.U najvećem broju slučajeva plastične mase se sastoje iz polimera (sintetičkih smola), punila, plastifikatora, boja, a u nekim slučajevima u sastav ulaze maziva, stabilizatori, očvršćivači i katalizatori.

Plastifikatori su materije u kojima se polimeri rastvaraju zbog čega dolazi do promene njihovih mehaničkih osobina (povećava se elastičnost, ali se smanjuje tvrdoća). Plastifikatori predstavljaju složena organska jedinjenja, a po agregatnom stanju su uljaste tečnosti koje imaju visoke temperature ključanja. Plastifikatori su supstance koje se dodaju sa ciljem povećanja plastičnosti mase na normalnim temperaturama. Oni olakšavaju preradu plastičnih masa, snižavajući temperaturu prelaska polimera u visokoplastično stanje. Sadržaj plastifikatora u plastičnim masama može da iznosi i do 50% u odnosu na masu polimera.

Stabilizatori su supstance koje se dodaju plastičnim masama u cilju sprečavanja njihovog starenja.

Punila su materije koje se dodaju polimerima radi poboljšanja nekih mehaničkih osobina, a radi sniženje cene koštanja. Prema hemijskom sastavu punila mogu biti organskog ili neorganskog porekla. Neorganska punila smanjuju zapaljivost polimera i utiču na njegove električne osobine. Organska punila deluju uglavnom kao očvršćivači. Punila mogu biti praškasta (drvo, kvarcno brašno,…) i slojevita (hartija, metalna folija,…).

Boje daju obojenost plastičnim masama, ali isto tako mogu da im povećaju hemijsku i termičku stabilnost. Prema hemijskom sastavu mogu biti organskog ili neorganskog porekla.

Maziva se dodaju plastičnim masama radi poboljšanja plastifikacije i radi eliminisanja pojave vezivanja plastične mase za alat.

Očvršćivači deluju u smislu omogućavanja prelaska plastične mase u čvrsto stanje, a ovaj proces očvršćivanja ubrzavaju katalizatori.

Katalizatori su supstance čijim se korišćenjem smanjuje vreme očvršćavanja plastične mase. Za bojenje plastičnih masa upotrebljavaju se razni pigmenti ili organske boje. Sadržaj ovih dodataka obično iznosi 3-5% u odnosu na masu polimera.