Charakterystyka tworzyw sztucznych

Wyroby z tworzyw sztucznych są produkowane na masową skalę od ponad 100 lat. Różnorodność cech, uniwersalność zastosowań i łatwość przetwórstwa przy stosunkowo niskich kosztach produkcji sprawiają, że popularne plastiki spotykamy w większości branż przemysłowych i w niemal każdej dziedzinie życia. Czym dokładnie charakteryzują się tworzywa sztuczne? Zapraszamy do lektury.

Skład tworzyw sztucznych

Podstawowy składnik tworzyw sztucznych stanowią polimery – związki wielocząsteczkowe, występujące w odmianach naturalnych i syntetycznych. To one w znaczniej mierze decydują o właściwościach danego materiału. Do pozostałych elementów składowych zaliczamy różnego typu napełniacze, barwniki, stabilizatory, środki smarne, katalizatory, zmiękczacze, rozpuszczalniki oraz szereg dodatków, nadających materiałowi specyficznych cech funkcjonalnych. Trudno o drugą grupę materiałową, która tak jak tworzywa polimerowe oferowałaby różnorodność cech i dużą rozpiętość parametrów. Z tego względu, tworzywa te coraz częściej wypierają tradycyjne materiały, takie jak drewno, szkło czy metal.

Podstawowe właściwości

Cechą wspólną tworzyw sztucznych jest stosunkowo niski ciężar, mała przewodność cieplna oraz elektroizolacyjność. Ponadto, polimery wykazują odporność na środki chemiczne i wrażliwość na wysokie temperatury. W nieprzetworzonej wersji, dysponują dość niską wytrzymałością na rozciąganie oraz niewielkim modułem elastyczności. Jednocześnie, wyróżniają się dobrym parametrem ślizgowym, niską ścieralnością, sporą wytrzymałością mechaniczną, stabilnością wymiarową oraz długą żywotnością. Wymienione cechy decydują o wyjątkowym znaczeniu tworzyw polimerowych jako materiału konstrukcyjnego.

Klasyfikacja użytkowa

Pod względem użytkowym, tworzywa polimerowe możemy podzielić na trzy grupy. Pierwsza z nich to duromery – tworzywa twarde i trudnotopliwe. Z uwagi na wysoką odporność mechaniczną, często określa się je mianem metali sztucznych. Niektóre duromery zastępują też materiały ceramiczne. Do drugiej grupy zaliczają się plastomery – mniej sztywne od duromerów, podlegające łatwemu topieniu i rozpuszczaniu. Często przetwarza się je poprzez topienie i wtryskiwanie do form lub wtłaczanie, w celu uzyskania precyzyjnych kształtów. Wyroby z plastomerów służą np. jako obudowy do maszyn i urządzeń, a także jako elementy wyposażenia dla domu. Trzecia grupa to elastomery, czyli tworzywa podatne na rozciąganie i ściskanie, które powracają do pierwotnego kształtu po odjęciu siły. Materiały tego typu wyparły kauczuk, ale znalazły też szereg innych, unikalnych zastosowań.

Metody przetwórstwa

Jak już zdążyliśmy zauważyć, tworzywa sztuczne mogą podlegać rozmaitym rodzajom obróbki i przetwórstwa. Do powszechnie stosowanych metod należą m.in. odlewanie, prasowanie, wtryskiwanie i wytłaczanie. Coraz szerzej rozpowszechnioną techniką formowania tworzyw sztucznych jest rotomoulding, czyli formowanie rotacyjne pozwalające na produkcję obiektów bez wypełnienia, o dowolnym kształcie i rozmiarze. Usługę tego typu świadczy coraz więcej firm, m.in. Rotolution z Koszalina. Dynamiczny rozwój technologii obróbczych pozwala sądzić, że tworzywa sztuczne będą wykorzystywane na coraz szerszą skalę, na jeszcze więcej sposobów i z jeszcze większą użytecznością.