Пластмаси - це матеріали на основі природних або синтетичних полімерів, здатні набувати задану форму при нагріванні під тиском і стійко зберігати її після охолодження. Крім полімеру, пластмаси можуть містити наповнювачі, стабілізатори, пігменти та інші компоненти. Іноді вживаються інші назви пластмас - пластики, пластичні маси.
Пластмаси розрізняються за експлуатаційними властивостями (наприклад, антифрикційні, атмосферо, термо- або вогнестійкі), виду наповнювача (склопластики, графітопласти і ін.), А також за типом полімеру (амінопласти, білкові пластики і т. П.). Залежно від характеру перетворень, що відбуваються в полімері при формуванні виробів, пластмаси поділяються на термопласти (найважливіші з них створюються на основі поліетилену, полівінілхлориду, полістиролу) і реактопласти (найбільш великотоннажний вид з них - фенопласти). Основні методи переробки термопластів -лиття під тиском, вакуумформованіе, пневмоформування і ін. Реактопласти формуються пресуванням і литтям під тиском.
До теперішнього часу налагоджено масове промислове виробництво різних видів пластмас.
І пластмаси цілком можна віднести до традиційних матеріалів, хоча пошук пластмас з новими властивостями триває.
Минуло більше ста років з моменту появи на світ першого органічного матеріалу - целулоїду. Сьогодні різноманіття синтетичних речовин настільки велике, що навряд чи можливо їх перерахувати. Коли йдеться про штучні матеріали, багато хто має на увазі перш за все пластмаси - речовини, створені в штучних умовах. У 1980 р американські вчені вперше виявили природну поліефірную пластмасу в гніздах бджіл, що живуть в землі.
Масове виробництво пластмас почалося в другій половині нашого століття. У 1900р. світове виробництво пластмас склало близько 20 тис. т, а в 1970 р - вже 38 млн. т. Передбачається, що до кінця тисячоліття обсяг виробництва пластмас досягне рівня випуску сталі і складе сотні млн. т в рік.
Часто до одного і того ж матеріалу пред'являються взаємовиключні вимоги. Наприклад, матеріал для зимового одягу повинен володіти хорошим теплоізоляційним властивістю і еластичністю, але в той же час бути міцним. Будівельників цікавлять матеріали з хорошими тепло- і звукоізоляційні, міцності та іншими властивостями. Всім перерахованим вимогам серед безлічі матеріалів найбільшою мірою задовольняють штучні органічні сполуки - полімери.
Полімери побудовані з макромолекул, що складаються з численних малих основних молекул - мономерів. Процес їх утворення залежить від багатьох факторів, варіації і комбінації яких дозволяють отримати безліч різновидів полімерної продукції з різними властивостями. Основні процеси утворення макромолекул - полімеризація і поліконденсація.
Близько 2/3 всього світового виробництва полімерів становлять матеріали масового промислового споживання: поліетилен, політетрафторетилен, полівінілхлорид, поліпропілен та ін. Області застосування даних полімерів вельми різноманітні - від текстильної промисловості до мікроелектроніки. Вартість їх порівняно невисока. До решти полімерних матеріалів, що становить 1/3, відносяться поліефірні смоли, поліуретан, амінопласти, фенопласти, полікрілати, полиформальдегид, полікарбонати, фторополімери, силікони, поліаміди, епоксидні смоли та інші види полімерів.
Змінюючи структуру молекул і їх різноманітні комбінації, можна синтезувати пластмаси із заданими властивостями. Прикладом може служити АБС-полімер. До його складу входять три основних мономера: акрилонитрил (А), бутадієн (Б) і стирол (С). Перший з них забезпечує хімічну стійкість, другий - опір удару і третій - твердість і легкість термопластичному обробки. Основне призначення даних полімерів - заміна металів в різних конструкціях.
Термопласти можна зупинити тверднуть і розм'якшуються, тому з них легко формуються вироби різної конфігурації. Штучні органічні речовини, які не розм'якшуються при нагріванні, називаються термореактивними пластмасами або реактопластами. Це фенольні, карбомідние і поліефірні смоли. Найчастіше в початковому стані вони являють собою рідини, які при додаванні каталізатора або нагріванні необоротно тверднуть.
Найбільш перспективними матеріалами з високою термостійкістю виявилися ароматичні та гетероароматичні структури з міцним бензольні кільцем: поліфеніленсульфід, ароматичні поліаміди, фторполімери і ін. Дані матеріали можна експлуатувати при температурі 200-400 ° С. Раніше такими термостойкими властивостями володіли тільки неорганічні речовини. Розроблені спеціально для надзвукових літаків поліімідние пластмаси можуть витримувати температуру до 465 ° С протягом 30 хв. Головні споживачі термостійких пластмас - авіаційна і ракетна техніка. Такі пластмаси також знаходять застосування і в автомобіле- і верстатобудуванні, в електротехніці (наприклад, для ізоляції дроту в електродвигунах) і т. П.
З кожним днем зростає частка полімерних матеріалів в будівельній індустрії. Пластикові рами, облицювальні матеріали, покрівля, теплоізоляційні та інші штучні матеріали застосовуються все частіше в сучасному будівництві.
Все більшу частку матеріалів складають різноманітні види пластмас для виготовлення деталей автомобіля, первісток якого - саморушного воза - з'явився в 1886 р на вулицях Маннгеймера.
За більш ніж столітню історію розвитку автомобілебудування застосовувалося безліч матеріалів, вироблених хімічною промисловістю, серед яких пластмаси поступово витісняли і продовжують витісняти метал. Так, в 1965 р на один легковий автомобіль доводилося в середньому 15 кг пластмас, в 1970 - 25-45 кг. Передбачається, що в найближчому десятилітті на виготовлення одного легкового автомобіля будуть потрібні сотні кілограмів пластмасових матеріалів, серед яких будуть переважати поліетилен, полівінілхлорид, АБС-полімери, поліпропілен та ін.
Вже виробляються легкові автомобілі з повністю пластмасовим кузовом. Виготовити весь автомобіль і особливо його двигун з пластмас поки не вдається. Проте в 1980 р. американська фірма демонструвала автомобільний двигун з термостійкого пластика, в якому лише колінчастий вал і поршневі кільця виконані з металу. Маса даного двигуна виявилася в 2 рази менше, ніж металевого, і споживав він пального приблизно на 15% менше, ніж звичайний. Виготовляються, крім того, автомобілі з провідним валом і ресорами з полімерних матеріалів. Останнім часом ведуться роботи по масовому впровадженню керамічних двигунів.