مقدمه:
انسانهای اولیه با استفاده از پلیمرهای طبیعی ابزار زندگی و سلاح میساختند. اما در اواخر قرن نوزدهم بود که انسان توانست با تغییر شکل دادن پلیمر موفق به ساخت پلاستیک ها شود. سلولز در حالت طبیعی غیر قابل ذوب و در حلال های عادی غیر قابل حل میباشد. با نیترودار کردن آن، اولین پلاستیک تجارتی به نام نیترو سلولز پدید آمد که قابل انحلال و شکلپذیر میباشد. در سال 1870، پلاستیکی به نام سلولوئید وارد بازار شد که از طریق نرم کردن نیترو سلولز با کافور بدست آمده بود. این ماده شفاف، سفت و قالبپذیر در تهیه اشیای مصنوعی مانند برس و شانه، الیاف، لاک و … کاربرد دارد.
پلاستیک هایی که کاملا بصورت سنتزی ساخته میشوند، در سال 1908 تولید شدند. "دکتر لئوبالکنر" با کامل کردن رزین فنلی ، باکلیت را وارد بازار کرد. این ماده جهت ساختن دستگاه تلفن و عایقهای الکتریکی و دسته وسایل پخت و پز استفاده میشود. با اینکه پلاستیک ها به صورت مواد با اهمیت و پر کاربرد در آمدند، اما شیمی آنها تاسال 1920 کاملا درک نشده بود. پلاستیک به دستهای از مواد مصنوعی و یا نیمه مصنوعی گویند که از فرایند بسپارش یا پلیمریزاسیون بدست میآیند. پلاستیکها دستهای از بسپارهای افزایشی یا تراکمی هستند. پلاستیکها را میتوان به شکلهای مختلف در آورد. عمدتاً پلاستیکها برای عرضه به بازار به مواد کمکی متعددی از قبیل مواد ضد بلوک، آنتیاکسیدانها، عوامل ضدشکاف مانند پلی بوتادینها، پایدارکنندههای گرمایشی، لغزندهکنندهها، رنگها و تأخیراندازهای شعلهوری از قبیل آنتمران آغشته میکنند. پس از دفع پلاستیک به صورت زباله، هر یک از این مواد میتواند در اثر حرارت غذا با مواد غذایی وارد واکنش شیمیایی پلیمر شود.
ویژگی پلاستیک ها:
ویژگی منحصر به این نوع پلیمر، آن را در رده پر مصرف ترین مواد در جهان قرار داده است، این ویژگی ها عبارتند از:
سبکی آن ها نسبت به موادی چون فلزات، عایق بودن پلاستیک ها در بارب الکتریسته، شفافیت، قابلیت رنگ پذیری، مقاومت بالا در برابر خوردگی مواد شیمیایی، عایق بودن در برابر حرارت، قیمت پایین.
کاربرد پلاستیک در صنعت ساختمانسازی:
ویژگی منحصر به این نوع پلیمر، آن را در رده پر مصرف ترین مواد در جهان قرار داده است، پلاستیک در مقایسه با مصالح سنتی نظیر چوب، شیشه و بتون، پلاستیکها تقریبا به تازگی وارد کارهای ساختمانی شدهاند. تاریخ نخستین پلاستیک تجارتی در ایالت متحده، نیترات سلولز بود که تولید آن به یک قرن پیش بر میگردد. این پلاستیک توسط gohn wesly hyatt تولید گردید تا جایگزین عاج فیل شود. از عاج فیل تزئینات و وسایل بازی میساختند. در ابتدا پیشرفت و توسعه در تکنولوژی پلاستیکها به آهستگی پیش میرفت، صنایع پلاستیکهای تجاری امروزی بعد از دهه ۱۹۳۰ شروع به کار نمودند. پس از پایان یافتن جنگ جهانی دوم، پلاستیکها به طور گسترده در ساختمان بناها مورد استفاده قرار گرفتند. انجمن ملی صنایع پلاستیک ایران به عنوان فراگیرترین تشکل پلیمری کشور از سال ۱۳۹۲ فعالیت خود را آغاز کرد.
خصوصیات مولکولی مصالح پلاستیکی:
برخی از پلاستیکها نرم و انعطافپذیرند و بعضی سفت و محکمند. برخی از آنها نرم میشوند و حتی زمانی که در معرض گرما قرار میگیرند. ممکن است ذوب شوند و بعضی نیز هیچ گونه حرارتی بر آنها تاثیر ندارد. بررسی و مطالعه ساختار مولکولی پلیمرهای عالی میتواند بسیاری از این تفاوتها در خواص و رفتار پلاستیکها را توضیح دهد. پلیمرهای آلی در ساختمانسازی بسیاری از پلاستیکها مبتنی بر شیمی کربن میباشند، یعنی این که آنها به خصوصیات و خواص اتم کربن وابستهاند. اتم کربن چهارظرفیتی است یعنی در چهار نقطه، اتمهای دیگر به آن متصل میشوند. اتمهای عناصر دیگر ظرفیتهای متنوعی دارند.
تقسیم بندی پلاستیکها:
پلاستیکها از نظر ساختار مولکولی تقسیم بندی میشوند:
ترموپلاستیکها: که به دفعات میتوان با استفاده از گرم یا سرد نمودن، پلاستیک را نرم یا سخت نمود.
ترموستها: که در طول شکل گیری، یک شکل دائمی به خود میگیرند و با گرم کردن مجدد نمیتوان آن را نرم نمود.
الاستومرها :که حالت کشسانی دارند و پس از برداشتن نیرویی که باعث تغییر شکل.0. آنهامی شود به حالت اولیه باز میگردند
فرایند شکل دهی به پلاستیک ها:
بر اساس طبیعت محصول، پلاستیکها ممکن است با فرایند متوالی و یا غیر متوالی تولید شوند. برای ترموپلاستیکها، اغلب فرایند دوبخشی مناسب ترین راه است که در آن مواد خام، که توسط تولید کننده اولیه به صورت پودر و یا گرانول تهیه شده است به روش اکستروژن و یا تولید صفحه شکل میگیرند و سپس به محصول نهایی تغییر شکل میدهند.
اتصال قطعات پلاستیکی:
اجزای پلاستیکی عموما به وسیله پیچ،پیچ ومهره و چسب میتوانند به یکدیگر متصل شوند.ترموپلاستیکها میتوانند به دو روش دیگر متصل شوند.
جوش حرارتی: مصالحی را که قرار است به هم متصل شوند یه یکدیگر فشرده نموده به سرعت حرارت داده میشوند.
چسباندن: به کمک حلال یک روش بسیار ساده و رایج اتصال مصالحی مانند p.v.c و پلی استایرین است.
اصلاح کننده ها:
روانکنندهها
پر کنندهها
مواد مسلح کننده
مواد تثبیت کننده
مواد رنگی