Przez pojęcie tworzywa sztuczne rozumie się ogólnie materiały, których podstawowym składnikiem są syntetyczne, naturalne łub modyfikowane polimery uzupełnione dodatkami innych substancji pomocniczych, np.: plastyfikatory, stabilizatory i różnego rodzaju modyfikatory.
Związki wielocząsteczkowe, nazywane również polimerami, są układami niejednorodnymi. Składają się z cząstek charakteryzujących się powtarzaniem wielokrotnym jednego lub więcej rodzajów atomów lub grup atomów, połączonych ze sobą w ilości wystarczającej do nadania zespołu właściwości, które nie różnią się w sposób znaczący po dodaniu lub usunięciu jednej lub kilku jednostek konstytucyjnych ( rodzaj atomów obecnych w łańcuchu makrocząsteczki polimeru).
Makrocząsteczka jest to cząsteczka organiczna lub nieorganiczna zbudowana przynajmniej z 1000 atomów, połączonych ze sobą głównie wiązaniami kowalencyjnymi. Takie cząsteczki mają atomy ułożone: liniowo, liniowo z rozgałęzieniami. Budowa usieciowana, polegająca na wiązaniu łańcuchów tzw. mackami, nadaje tym tworzywom dużą elastyczność i zdolność odkształcania się.
Mer zwany jest również jednostką monomeryczną , jednostką zawierającą powtarzające się te same atomy lub grupy atomów w makrocząsteczce, pochodzące z cząsteczki monomeru.
Polimeryzacja jest procesem przemiany monomeru lub monomerów w polimer.
Do najczęściej występujących w polimerach pierwiastków należą: wodór, chlor, tlen, fluor, fosfor i siarka.
Wyróżnia się polimery:
• termoplastyczne - miękną po podgrzaniu, dlatego są formowane w podwyższonych temperaturach dzięki lepkiemu płynięciu.
• termoutwardzalne - są mocniejsze i bardziej kruche od polimerów termoutwardzalnych
• elastomery - w temperaturze pokojowej, pod działaniem sił rozciągających, wskazują wydłużenia przekraczające 100%, a po odjęciu tych sił wracają do postaci pierwotnej.
Klasyfikacja tworzyw sztucznych wg. ich przeznaczenia
• tworzywa konstrukcyjne (w postaci tłoczywa z laminatów, żywic...)
• tworzywa adhezyjne (do łączenia materiałów)
• tworzywa impregnacyjne (uszlachetnianie materiałów klasycznych)
• tworzywa powłokowe (powlekanie gotowych wyrobów z metali)
Ciekłe tworzywa sztuczne mogą być stosowane jako kleje, kity.
Tworzywa sztuczne identyfikuje się poprzez metodę płomieniową. Polega ona na opalaniu tworzywa w płomieniu i obserwacji jego zachowania się podczas palenia. Określenie własności daje możliwość prawidłowego jego zastosowania. Palność tworzyw utwardzalnych, zwłaszcza z napełniaczami nieorganicznymi, jest mniejsza od palności tworzyw termoplastycznych. Palność zależy od postaci tworzywa.
Innymi sposobami umożliwiającymi określenie rodzaju tworzywa są:
a) sucha destylacja materiału
b) na podstawie określenia liczby zmydlenia
c) metoda badania gęstości
d) metoda analizy fluoroscencyjnej
Podstawowymi metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych jest: wytłaczanie, formowanie wtryskowe, walcowanie i kalandrowanie, formowanie próżniowe, rozdmuchiwanie, odlewanie.