Вопрос о химической природе пластмасс возникает довольно часто‚ особенно когда речь заходит об их переработке‚ влиянии на экологию и здоровье человека․ Давайте разберем этот вопрос подробно и однозначно․
Короткий ответ
Да‚ пластмассы состоят из органических веществ․ В основе подавляющего большинства пластмасс лежат высокомолекулярные соединения (полимеры)‚ которые по своей химической природе являются органическими․ Это означает‚ что каркас их молекул построен из атомов углерода‚ к которым присоединены атомы водорода‚ кислорода‚ азота и некоторых других элементов․
Что такое пластмасса с точки зрения химии?
Пластмассы (или пластики) — это обширная группа органических материалов‚ основу которых составляют синтетические или природные смолообразные высокомолекулярные вещества (полимеры)․ Как подтверждают химики‚ органических соединений сегодня известно около 80 миллионов‚ и полимеры‚ из которых делают пластик‚ входят в их число․
Само слово «органическая» в химии означает принадлежность к классу соединений углерода․ Углерод уникален тем‚ что способен образовывать длинные цепочки и сложные структуры‚ которые и становятся скелетом для макромолекул пластика․
Из чего состоит пластмасса: подробный состав
Пластмасса — это не просто чистый полимер․ Это сложная многокомпонентная смесь‚ которая производят на специальных линиях․ Как правило‚ такие смеси состоят из 50–70% полимеров и 30–50% органических частиц и других добавок․ В пластмассах основным связующим компонентом служит полимер (смола)‚ к которому добавляют низкомолекулярные вещества․
Состав любой пластмассы можно разделить на несколько ключевых компонентов:
- Связующее вещество (полимер/смола) — главный компонент‚ который отвечает за целостность и единую форму изделия․ Это всегда органическое вещество․
- Наполнители — могут быть как органическими (древесная мука‚ хлопковые волокна)‚ так и неорганическими (тонкодисперсные порошки оксидов‚ нитридов‚ карбидов‚ соли органических кислот)․ Они повышают прочность и снижают стоимость;
- Пластификаторы — вещества‚ придающие материалу гибкость и эластичность․ Чаще всего это органические соединения․
- Красители — придают пластмассам цвет․ Используются минеральные (мумия‚ охра‚ умбра‚ литопон‚ крон) и органические красители (нигрозин‚ родамин)․
- Смазочные компоненты — уменьшают вязкость состава и препятствуют прилипанию к пресс-форме․ Примеры: трансформаторное масло‚ олеиновая кислота‚ стеарин․
- Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие добавки (стабилизаторы‚ антипирены)․
Природа полимеров: природные и синтетические
По своей природе все полимеры (основа пластмасс) делятся на две большие группы:
- Природные полимеры — встречаются в природе‚ это органические вещества растительного (хлопок‚ целлюлоза‚ натуральный каучук) и животного происхождения (шелк‚ шерсть‚ белки)․ Из них также можно получать пластмассы (например‚ целлулоид на основе целлюлозы)․
- Синтетические полимеры — создаются человеком в лабораториях и на заводах из продуктов переработки нефти‚ газа и угля (полиэтилен‚ полипропилен‚ поливинилхлорид и др․)․ Они также являются органическими‚ так как построены из тех же атомов углерода и водорода․
Почему пластмассы могут содержать неорганические компоненты?
Несмотря на то‚ что основа пластмассы — органическое вещество‚ готовый материал часто содержит неорганические добавки․ Как уже упоминалось‚ это могут быть наполнители (стекловолокно‚ мел‚ тальк)‚ минеральные красители или стабилизаторы․ Поэтому готовая пластмассовая масса — это композиционный материал‚ где органическая матрица (полимер) связывает неорганические частицы․
Свойства органических пластмасс и их применение
Именно органическая природа полимеров наделяет пластмассы их уникальными свойствами: легкостью‚ пластичностью при нагревании‚ химической стойкостью‚ диэлектрическими качествами․ Учитывая‚ что пластмасса — это органический или синтетический материал‚ состоящий из высокомолекулярных соединений‚ он незаменим в производстве:
- Клеев и лаков;
- Всевозможных строительных растворов;
- Разных видов полимербетонов;
- Деталей в машиностроении;
- Упаковки‚ медицинской техники‚ бытовых предметов․
Если вас спросят: «Пластмассы состоят из органических веществ или нет?»‚ вы можете уверенно ответить: Да‚ состоят․ Главный и незаменимый компонент любой пластмассы — это полимер (смола)‚ который по определению является органическим высокомолекулярным соединением углерода․ И хотя в составе готового пластика могут присутствовать неорганические добавки для улучшения свойств‚ фундамент материала всегда остается органическим․