Tworzywami sztucznymi nazywamy materiały heterogeniczne, dwu- lub wieloskładnikowe, w których najważniejszym składnikiem są polimery.
Polimer jest związkiem wielkocząsteczkowym, zbudowanym z dużej liczby powtarzających się i połączonych za sobą identycznych elementów podstawowych, zwanych merami lub jednostkami strukturalnymi.
Na tworzywa sztuczne, oprócz polimerów, składają się określone dodatki lub środki pomocnicze: wypełniacze, nośniki, stabilizatory, zmiękczacze, barwniki, pigmenty, środki smarujące i inne.
Ze względu na pochodzenie wyróżniamy:
• Naturalne związki wielkocząsteczkowe występujące w przyrodzie, np.: celuloza, lignina, białko
• Związki wielkocząsteczkowe otrzymywane z polimerów naturalnych w wyniku modyfikacji prowadzącej do chemiczne zmiany właściwości polimerów nat.
• Syntetyczne, otrzymywane w wyniku reakcji chem. Z małocząsteczkowych związków, zwanych monomerami
Polimer składający się tylko z jednego rodzaju merów nazywamy homopolimerem, a taki, który składa się z więcej rodzajów merów- kopolimerem.
Wyróżniamy dwa rodzaje polimerów biorąc pod uwagę ich właściwości użytkowe i technologiczne:
• Elastomery- tworzywa o wydłużeniu pow. 100%. Są to polimery prawie liniowe, o małej gęstości sieciowania. Wiązania sieciowe sprawiają, że materiał powraca do kształtu pierwotnego po zdjęciu obciążenia.
• Plastomery- polimery o wydłużeniu poniżej 100%. Po nałożeniu niewielkiego obciążenia, nieznacznie się odkształcają. Dwa typy plastomerów:
• Termoplasty (amorficzne i krystaliczne)
• Dirroplasty (termo- i chemoutwardzalne)
Termoplasty odznaczają się zwykle budową liniową, łatwo miękną podczas ogrzewania i twardnieją po ostygnięciu. Nawet używane wiele razy nie ulegają degradacji chem. Ani zanikowi plastyczności i zdolności do formowania , co daje możliwość przetwarzania odpadów. Do termoplastów zaliczamy:
• Poliamidy
• Poliwęglany
• Polisulfony
• Odmiany celulozy
Dirroplasty termoutwardzalne odznaczają się budową sieciową, miękną początkowo w procesie ogrzewania, ale podtrzymywane w podwyższonej temperaturze twardnieją. Przemiana jest nieodwracalna.
Duroplasty chemoutwardzalne utwardzają się już w temp. Pokojowej w wyniku reakcji chem. z utwardzaczami.
Składniki, które wchodzą w skład tworzyw sztucznych a nie zaliczają się do polimerów mają na celu:
• Nadanie specjalnych właściwości użytkowych ( np. niepalność, odporność na działanie światła, itd.)
• Poprawę walorów estetycznych gotowych wyrobów przy jednoczesnej obniżce cny
• Polepszenie właściwości technologicznych tworzyw dla ułatwienia przetwórstwa
• Poprawę właściwości mechanicznych, cieplnych, dialektrycznych i innych