Vad är plast gjort av?

Plast är vanligtvis tillverkat av polymerer som kommer från petrokemiska ämnen, det vill säga råolja och naturgas. Materialet är tillverkat av polymerer, vilket är långa kedjor av upprepade molekyler (monomerer). Här kan du läsa mer om allt kring plastens egenskaper, användningsområden och mycket mer.
Hoppa direkt till:

• Olika typer av plast
• Polymera material
• Plast och dess egenskaper
• Vad används plast till?
• Vad är bra med plast?
• Begränsningar
• Miljöpåverkan
• Plast hos GPA

Olika typer av plast

Det finns en hel uppsjö av olika plastmaterial som utvecklats för olika ändamål. När det gäller plaströr används framför allt följande material: polyeten (PE), polypropen (PP) och polyvinylklorid (PVC). PVC var den första termoplasten att framställas 1872, men rörsystem gjorda i PVC började tillverkas först på 1930-talet. Idag är ledningar i PE absolut vanligast förekommande. I Skandinavien började man använda plaströrssystemen i mitten av 50-talet. Egen nordisk standard för PVC och PE kom i början av 60-talet. Fördelarna med plastledningar är många: korrosionssäkerhet, kemikaliebeständighet, flexibilitet, låg vikt och förhållandevis enkla skarvmetoder. Detta gör plasten till ett attraktivt material i jämförelse med andra rörmaterial som t ex stål eller segjärn.

Polymera material

Polymera material omges vi dagligen av och de finns i tusentals former och typer. De två stora grupperingarna av polymera material är plastmaterial och gummimaterial. Man gör generellt indelningen av plastmaterial i två grupper, termoplaster och härdplaster. Skillnaden är att en termoplast kan smältas och sedan formas, medan en härdplast inte kan smältas utan måste formas till sin slutgiltiga form i samband med tillverkningen. Exempel på termoplaster är PE, PP och PVC. Exempel på härdplaster är glasfiberarmerad polyester (GAP), bakelit och polyuretan (PU).

Gummimaterial

Gummimaterial definieras av att de enkelt kan deformeras och att de återfår sin ursprungliga form när belastningen tas bort. Dessa typiska egenskaper kommer av flexibla polymerkedjor som sitter ihop med så kallade tvärbindningar. Tvärbindningar ser till att kedjorna inte dras isär när materialet töjs och att de kan återta sin ursprungliga form när belastningen tas bort.

Polymerdel

Gemensamt för de allra flesta plaster och gummin är att de består av en polymerdel och en tillsatsdel. Polymeren är den komponent som ger plasterna några av deras typiska egenskaper, såsom att de ofta är sega och kan töjas långt innan brott. Exempel på detta är plastpåsar. Polymeren ger även ofta upphov till namnet på plasten och dessa kan vara samma sak. Exempel på detta är PVC, PE och PP som alla är namn på både polymeren och plasten.

Polymer

Ordet polymer kommer från grekiskan och betyder ”många enheter”, där grundenheten kallas för monomer. Man kan likna en polymer vid en kedja med länkar, där varje länk utgörs av monomeren och att den sammanlänkade kedjan är polymeren. Processen för sammanlänkningen av monomerer kallas polymerisation. För PE utgörs monomeren av molekylen Eten.

Polymerkedjor

Polymerkedjor kan ha flera typer av strukturer, exempelvis linjära, förgrenade eller tvärbundna. En polymer-uppbyggd av samma monomerer kan ha olika egenskaper baserade på hur kedjestrukturen ser ut. T ex så tillverkas PE-rör av linjära polymerer medan en förgrenad PE kan användas för att göra mjuka plastpåsar. Hur de olika polymerkedjorna sedan ordnar sig inbördes påverkar också den slutgiltiga plastens egenskaper. Polymerkedjorna kan antingen trassla in sig i ett slumpmässigt ”spaghettiliknande” tillstånd, kallat amorft eller lägga sig strukturerat och ordnat i ett så kallat kristallint tillstånd. Det är bara de polymerer som har en regelbunden struktur som kan kristalliseras, men även väldigt regelbundna polymerer kommer ha en viss andel amorfstruktur. I och med att inga polymerer är 100 % kristallina benämns de kristallina plasterna för delkristallina. Exempel på polymerer som klassas som amorfa är PVC och ABS. Exempel på polymerer som klassas som delkristallina är PE och PP. Skillnaden vid svetsning är att delkristallina plaster kräver värme (så att kristallerna smälter) medan de amorfa kan sammanfogas med lösningsmedelsbaserade system (kallas oftast för ”limning” i Sverige och Norge).

Plast och dess egenskaper

Om en plast är hård och styv eller mjuk och flexibel vid en viss temperatur avgörs av dess glastransitionstemperatur och smältpunkt. Glastransitionen är när en plast vid uppvärmning gradvis går från hård (glasliknande) till mjuk (gummiliknande). Temperaturen då glastransitionen inträffar (kallad Tg) varierar från polymer till polymer och beror på monomer, kedjestrukturen och mängden tillsatser. Smältpunkten (kallad Tm) som endast existerar för delkristallina polymerer är den temperatur då kristallerna smälter. Då kristallerna kan ha olika storlek sker smältningen över ett temperaturintervall. T ex så har PE ett smältpunktsintervall på 120–135 °C och PP ett på 160–170 °C. Efter att alla kristaller i en plast smälts kan kedjorna börja glida längs med varandra och plasten beter sig som en trögflytande vätska. I det smälta tillståndet kan termoplasten omformas, vilket är avgörande för att tillverka plastkomponenter och vid plastsvetsning. Användningstemperaturen för en plast begränsas av Tg och Tm. Vissa plaster blir alldeles för styva och spröda under sitt Tg, så som PE och PP. Dessa används då över sin Tg, men under sitt Tm. T ex har PP ett Tg på ca -10 °C och blir sprött när man närmar sig denna temperatur. Av denna anledning används inte omodifierad PP i minusgrader. För applikationer i minusgrader används PPB (sampolymerisation med PE) då PE har ett Tg på ca -50 °C.

Amorfa-plaster så som PVC används vid rörapplikationer i stället under sitt Tg (ca 80 °C) då den saknar kristaller och därmed mjuknar snabbt över denna temperatur. Den är dock spröd under denna temperatur, men inte så spröd att det blir ett problem förrän först vid temperaturer under ±0 °C. Viktigt att komma ihåg är att mellan Tg och Tm är inte plasternas egenskaper konstanta utan det är en gradvis övergång, dvs de är mer styva vid låga temperaturer och gradvis mjukare vid högre temperaturer. Detta medför att plastledningars förmåga att stå emot inre tryck är starkt temperaturberoende.

Vad används plast till?

Plastmaterial är ett mångsidigt material med många användningsområden. Det används inom allt från förpackningar och hushållsprodukter till byggindustrin och medicinteknik. Inom flödesteknik spelar plast en avgörande roll i rörsystem, ventiler och pumpstationer där dess kemiska beständighet och låga vikt gör det idealiskt för hantering av aggressiva vätskor och gaser. Plast används också i halvfabrikat för konstruktion av tankar och bassänger samt i specialkomponenter som betongskyddsliners och kabelstegar för industriella installationer.

Vad är bra med plast?

Plast har många fördelar som gör det till ett attraktivt material inom en rad olika branscher. Dess unika egenskaper möjliggör hållbara, lättviktiga och kostnadseffektiva lösningar.

• Enkelt att forma komplicerade detaljer
• Låg densitet
• God korrosionsbeständighet
• Goda elektriska isolationsegenskaper
• Goda värmeisolerande effekter
• Möjligheter till egenskapskombinationer i konstruktioner
• Förhållandevis enkla skarvmetoder

Begränsningar

• Viskoelastik deformation
• Hög värmeutvidgning
• Låg värmebeständighet
• Starkt varierande kemikalieresistens
• Egenskaperna är starkt temperaturberoende

Miljöpåverkan

Materialåtervinning av termoplaster är i regel enkel, eftersom de kan smältas och bearbetas på nytt. När materialet är insamlat och sorterat mals plasten ner till lämplig storlek för att sedan tvättas och torkas, varpå plasten är klar att bearbetas igen. Ett problem med återvinning av plast är att avgöra kvaliteten på plasten, dvs att bestämma vilka egenskaper och vilken återstående livslängd den återvunna plasten har. Egenskaperna hos den återvunna plasten beror framför allt av halten föroreningar och främmande plaster, plastens åldring och särskilda tillsatser i det återvunna materialet.

Ett sätt att ta vara på den plasten som inte går att återanvända eller återvinna är att förbränna den med tillvaratagande av energi för att använda som uppvärmning eller elkraft. Vanlig PE och PP har ett högt energiinnehåll, vilket vid förbränning ger goda förutsättningar till låga miljöbelastande utsläpp. Förutom energivinsten reduceras avfallets volym med mer än 90 % vid övergång till aska.

Plast hos GPA

Vi erbjuder ett brett sortiment av termoplaster för olika typer för applikationer, från rörsystem till komponenter. Våra material är noggrant utvalda för att möta höga krav, kemikalieresistens och prestanda. Kontakta oss för professionell rådgivning och vägledning.