Plast

Plast eller plastikk (gr. plastikos – formet) er polymere og lange kjeder bestående av karbon og hydrogen, men hvor også oksygen, nitrogen eller svovel kan inngå, vanligvis med opprinnelse fra oljeprodukter, men også fra cellulose. En polymer består av tusenvis av repeterte enheter av et mindre molekyl (monomer). Polymere klassifiseres ut fra hvilke molekyler som danner grunnstrukturen med eventuelle sidekjeder.  Plastavfall representerer et stort avfallsproblem som gir stor skade på dyr og økosystemer, blant annet mikroplast, små plastpartikler i størrelse mellom 5 mm og 1 mikrometer (µm) som er nedbrytningsprodukter fra plast, som flyter i havet, finnes i sedimenter og inngår i mange næringskjeder med ukjente langtidseffekter. 

Plasttyper

De forskjellige plasttypene har forskjellige kjemiske egenskaper som påvirker hardhet, strekningsstyrke, elastisitet, tetthet, diffusjonstetthet for gasser,  temperaturtoleranse, elektrisk ledningsevne og i hvilken grad de blir nedbrutt i naturen. Syntetiske polymere i plastikk og elastomer. Celluloid og cellulose-acetat er eksempler på halvsyntetiske materialer. Det samme er rayon (viskose, modal, lyocell) og "kunstsilke" laget fra cellulose. Cellofan er tynne ark med ekstrudert viskose.  Andre verdenskrig ga økt behov for syntetisk gummi og nylon. Plast er delvis krystallinsk og har forskjellig smeltepunkt. Plast er tilsatt forskjellige andre kjemiske forbindelser som påvirker egenskapene. Plastmykgjørere (ftalaater), antioksidanter, UV-absorberende stoffer, og stoffer som påvirker overflate- og holdbarhetsegenskapene. Plast kan gjennomgå kjemisk nedbrytning til mindre bestanddeler, mikroplast og nanoplast. Hvis plast skal kunne bli nedbrutt av bakterier eller sopp må det finnes enzymsystemer som kan bruke plaststoffene som substrat. 

Eksempler på plasttyper er:

Polyetylen (PE).  

Polypropylen (PP),

Polykarbonat,

Polyvinylklord (PVC)

Polystyren (PS) med monomer styren (vinylbenzen (C6H5CH=CH2)). Størknet polystyrenskum (isopor) er et hardt, stivt og lett brukt som isolasjonsmateriale (termoplast) hvor blærer med styrenpolymere danner faste hinner rundt mange luftlommer. Luft er en dårlig varmeleder og virker varmeisolerende  Isopor er brannfarlig og brukt utendørs tar maur lett bolig i isopor, blant annet stokkmaur. Isopor går lett i småbiter som blir fraktet rundt med luft og vann. Siden isopor inneholder mye luft flyter den, og blir brukt i flytebrygger og når den eldes flyter isoporbiter rundt i vannet.

Polyamid (PA, nylon) er en termoplast som kan kan trekkes ut i tynne tråder. Monomeren Blir brukt i tekstiler, tauverk (nylontau), fiskegarn, fuglenett, tannbørster, hårkammer, nylonstrømper, fallskjermer og en lang rekke andre bruksområder. Det kryr av forskjellige polymere og kopolymere. Nylon som klesfiber blandet med bomull eller polyester.  Nylin først laget av firmaet DuPont.  Monomeren er like deler karboksylsyre og aminer slik at det dannes amider. Det er mange typer nylon: Nylon 6 (monomer laktam eller aminosyre, et polykaprolaktam (NH−(CH2)5−CO)n , ε-kaprolaktam).  Nylon 66 (monomer dikarboksylsyre og diamin),. Nylon 610 ( heksametylenediamine (H2N(CH2)6NH2) og  sebakinsyre (sebacinsyre) ((CH2)8(CO2H)2) en dikarboksylsyre fra castorolje (ricinusolje) l. sebum - talg). Nylon 510 (pentametylen diamin og sebakinsyre).  Nylon 1,6 (adiponitril og formaldehyd. Tapt fiskeredskap, trål, garn eller line eller dumpet i havet med vilje, «spøkelsesgarn», som hekter seg fast i fisk, krabber, hai, hval og sjøfugl. .

Polyestere (PES),

Polyuretan (PU) er elastomere, herdeplast og polymere laget fra diisocyanater og lange kjeder med polyoler, og det anvendes mange forskjellige kjemiske sidegrupper (etere, estere, karbamid)  som inngår i polyuretan og diverse fyllstoffer som gir forskjellige egenskaper.Kan være ekspanderte (polyuretanskum) eller i fast form. Brukes til isolasjon og som fyllstoff i møbler med varierende hardhetsgrad , som gulvbelegg, til tetting av vannlekkasjer.

 

Polyetylen frimerke

Polyetylen frimerke

Biodegraderplast, bioplast (Brytes ned av sollys); Polyetylen i flasker (Høy-tetthet polyetylen. Lav tetthet polyetylen, polyetylen tereftalat (PET));  Polypropylen  (i flaskekorker, stolseter);  Polyamid Nylon; Polykarbonat; Polyester  (fibre i klær og tekstiler); Polystyren; Polyuretan;  Polyvinylklorid; Akrylonitril butadienstyren. Etter hvert ble det utviklet polymere som kevlar og teflon.

Polymerkjemi og historie

Den belgisk-amerikanske  kjemikeren Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) laget bakelitt, en type fenolplast laget ved en polymerisering av fenol og formaldehyd, starten på kjemisk produksjon syntetiske plastmaterialerplaststoffer, og fibre. Bakelitt ble brukt til håndtak på kjeler og i produksjon av stikkontakter, siden stoffet er varmeisolerende (termoplast) og en god elektrisk isolator, disse to egenskapene henger vanligvis sammen.  Termoplast endrer seg ikke kjemisk ved oppvarming.Den tyske kjemikeren Hermann Staudinger (1881-1965) viste med «über polymerisation» og «Makromoleküle» hvordan makromolekyler kunne bli laget via polymerisering av små kjemiske enheter bundet sammen med kovalente bindinger. Staudinger gjorde studier av naturgummi, et polyisopren, og viste at mange polymerer som stivelse, cellulose, proteiner og gummi var satt sammen av repeterende kjemiske enheter bundet sammen. Kan visualiseres med en lang kjede med metallbinders hektet sammen. Staudinger fikk nobelprisen i kjemi i 1953 for «hans oppdagelser innen feltet makromolekylær kjemi.  Dessuten sammen med Leopold Ružička oppklarte Staudinger den kjemiske strukturen til pyrethriner, et insektisid isolert fra planten Tanacetum cinerariifolium.

Karl Ziegler (1898-1973) viste at det var mulig å polymeresere etylen ved normalt trykk og 100oC i nærvær av en katalystor, Zielger-katalysator bestående av titantetraklorid og alkylaluminium.

Giulio Natta (1903-1979) klarte å polymerisere propen til polypropylen.

Ziegler og Natta fikk nobelprisen i kjemi i 1963 «for deres oppdagelser i feltet kjemi og teknologi til lange polymere»

Tilbake til hovedside

Publisert 22. des. 2020 14:11 - Sist endret 27. feb. 2021 11:07