Tworzywa sztuczne – historia i właściwości

Tworzywa sztuczne uważamy zwykle za współczesny wynalazek, jednak ich historia sięga już ponad 180 lat. Jednym z pierwszych wynalazców był Charles Goodyear, który odkrył, że dodanie siarki do kauczuku utrwala właściwości elastyczne. Innym prekursorem był Aleksander Parkes, któremu udało się w 1862 roku uzyskać celuloid. Tworzywo to było powszechnie stosowane w przemyśle galanteryjnym, przy produkcji zabawek, taśm filmowych, piór wiecznych. Jednak ze względu na wysoką łatwopalność w dzisiejszych czasach tego tworzywa używa się bardzo rzadko.  W latach 1838 – 1872 była opracowywana metoda polimeryzacji polichlorku winylu, tworzywa termoplastycznego charakteryzującego się dużą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na działanie większości rozpuszczalników. Ze względu na te cechy polimer ten w dzisiejszych czasach jest wykorzystywany między innymi do produkcji stolarki okiennej i drzwiowej, wykładzin podłogowych czy też rur i kształtek.  Prawdziwy przełom nastąpił na początku XX wieku, w roku 1907, gdy Leo Baekeland opracował bakelit, który stał się pierwszym tworzywem sztucznym stosowanym na masową skal Jednak opracowanie i produkcja większości tworzyw stosowanych w dzisiejszych czasach nastąpiła w USA, Wielkiej Brytanii, Niemczech i Włoszech w latach 1928 – 1957. 

Przydatne własności

Tworzywo sztuczne to materiał będący połączeniem polimeru z substancjami modyfikującymi ich właściwości. Polimer jest związkiem chemicznym pozyskanym sztucznie przez człowieka na przykład z ropy naftowej. Natomiast substancje modyfikujące mają za zadanie nadać polimerowi określone cechy takie jak większa wytrzymałość, antystatyczność, niepalność, odpowiedni kolor.

W taki sposób zbudowane tworzywa stanowią osobną grupę materiałów o odrębnych właściwościach, innych niż ceramika, drewno czy metale i ich stopy. Do ich głównych cech można zaliczyć:

- niski ciężar dzięki małej gęstości;

- niewielkie przewodnictwo cieplne; 

- brak przewodnictwa elektrycznego, choć po dodaniu do nich na przykład pyłu metalicznego mogą stać się dobrymi przewodnikami;

- możliwość uzyskania dowolnej barwy, a także przezroczystości lub jej braku;

- wysoka odporność na czynniki chemiczne i wilgoć, ale brak odporności na działanie substancji silnie utleniających;

- mała wytrzymałość na rozciąganie i niewielka elastyczność w porównaniu z metalami. Aby te parametry podwyższyć, można te materiały zbroić na przykład włóknem szklanym.

Ze względu na te właściwości tworzywa sztuczne znajdują szerokie zastosowanie jako materiały opakowaniowe, materiały konstrukcyjne, pokrycia dachowe i elementy wyposażenia wnętrz. Produkuje się z nich także skrzynki i regały magazynowe, meble ogrodowe, zastawę stołową, a także wiele drobnych produktów i akcesoriów, którymi posługujemy się każdego dnia w naszych domach i biurach.