Posebnosti izdelave plastike so odvisne od tega, za kakšno vrsto je in za kaj se bo uporabljala, vendar so osnovni koraki enaki. Plastika je izdelana z različnimi kemičnimi in rafinacijskimi postopki, ki pretvorijo posamezne molekule, imenovane monomeri, v dolge verige, imenovane polimeri. Ko se to zgodi, lahko polimere oblikujemo ali oblikujemo v kakršen koli končni izdelek.
surovine
Glavne vrste surovin, ki se uporabljajo za izdelavo plastike, so fosilni proizvodi, kot sta surova nafta in zemeljski plin, čeprav se lahko izdela tudi iz drugih stvari, kot so soja, koruza in konoplja. Ti vsebujejo spojine, imenovane ogljikovodiki, ki jih je mogoče uporabiti za izdelavo monomerov, ki jih je mogoče nato predelati v plastiko. To se običajno izvede s krekingom, pri katerem se ogljikovodiki segrejejo na ekstremne temperature ali kemično obdelajo, da se razgradijo v monomere, kot sta etilen ali stiren.
Polimerizacija in polikondenzacija
Ko so monomeri ekstrahirani, jih je treba kemično obdelati, da se povežejo in tvorijo dolge polimerne verige. To se običajno izvede bodisi s polimerizacijo bodisi s polikondenzacijo. V prvem postopku se monomeri pomešajo z drugo kemikalijo, ki deluje kot katalizator in povzroči, da se združijo med seboj in tvorijo smolo. V drugem primeru se monomeri obdelajo tako, da se združijo med seboj in sprostijo stranski produkt, kot je voda.
Med katerim koli postopkom se različne vrste monomerov običajno mešajo skupaj, da tvorijo smolo z različnimi lastnostmi. Lahko se mešajo tudi z drugimi dodatki, kot so zaviralci gorenja ali mehčalci, zaradi katerih je končni izdelek manj krhek. Nastale smole iz obeh procesov lahko prodamo v tekoči obliki ali zmletimo v pelete ali prah in nato prodamo podjetjem za proizvodnjo plastike.
Termoplasti in termoseti
Polimere lahko nato predelamo v termoplaste ali termoreaktivne materiale. Termoplasti se stopijo, ko dosežejo določeno temperaturo, vendar so trdi, ko se ohladijo, medtem ko termoseti postanejo trši, ko se segrejejo, vendar jih je mogoče segreti in pustiti, da se strdijo le enkrat. Če se ponovno segrejejo, zagorijo. Razlika med njimi je običajno posledica monomerov, ki se uporabljajo za izdelavo smole, in strukture, ki jo polimeri tvorijo med predelavo: medtem ko se termoplasti tvorijo v verige izmeničnih trdih in kovljivih delov, termoseti tvorijo trde, prepletene vezi.
Predelava termoplastov
Termoplasti se običajno obdelujejo z različnimi oblikami oblikovanja ali ekstrudiranja. Oblikovanje se izvede s segrevanjem smole in vbrizgavanjem v kalup ali pihanjem zraka v zmehčano cev smole, ki se vstavi v kalup, da dobi obliko. Ti postopki se uporabljajo za izdelavo stvari, kot so igrače, posode in steklenice sode. Ekstrudiranje se izvede s potiskanjem smole skozi kalup, da tvori določeno obliko, in se uporablja za izdelavo stvari, kot so slamice, vlakna za tkanje in cevi. Termoplastiko lahko tudi kalandiramo, v kateri se stopijo in nato stisnejo med velikimi valji, da nastanejo dolgi listi plastike, kot so tisti, ki se uporabljajo za izdelavo talnih oblog.
Obdelava termosetov
Termosetne je mogoče tudi oblikovati, čeprav so kalupi pogosto pod pritiskom, da spodbudijo tesnejšo povezavo polimerov, zaradi česar je končni izdelek bolj trpežen. Včasih jih pred oblikovanjem obdelamo s kemikalijo, da se polimeri temeljito združijo. Prvi postopek se običajno uporablja za izdelavo stvari, ki morajo biti močne, vendar so narejene za potrošniško uporabo, kot so telefoni in športna oprema, medtem ko se drugi uporablja za izdelavo močnejših stvari, kot so deli strojev ali vozil. To vrsto plastike je mogoče premazati tudi na druge materiale, kot sta papir ali tkanina, in nato segreti in stisniti skupaj, da naredimo varovalke, tesnila in elektronska vezja v postopku, imenovanem laminiranje.