วัสดุช่าง พลาสติก

พลาสติก (Plastic)

พลาสติกเป็นวัสดุที่อยู่ในสภาพฉนวนที่มีการผ่านการผลิตด้วยกรรมวิธีสังเคราะห็ทางเคมี พลาสติกส่วนใหญ่เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ประกอบด้วยธาตุ C , H , O , N และ Cl วัตถุดิบที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์พลาสติกได้แก่ น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติถ่านหิน และผลผลิตทางเกษตรบางชนิด ประมาณ 90% ของพลาสติกสังเคราะห์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันเตรียมได้จากผลิตภัณฑ์ของน้ำมันสำหรับพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุธรรมชาติจะต้องผ่านกรรมวิธีการผลิตแบบกึ่งสังเคราะห์ทางเคมี โดยทั่วไปพลาสติกจะมีน้ำหนักเบาผิวเรียบ สามารถผลิตโดยการรีด อัด หล่อ สามารถย้อมสีได้ ทนน้ำ นำความร้อนได้น้อย เป็น ฉนวนไฟฟ้า ทนต่อพืชและสัตว์ที่จะมาทำลายทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มีราคาถูก (ในการผลิต) แต่มีข้อเสียคือการกำจัดขยะพลาสติกทำได้ยาก ความเค้นทางกลต่ำ ส่วนมากทนความร้อนได้น้อยขยายตัวตามความร้อนได้มาก และมีพลาสติกหลายตัวที่ไหม้ได้ง่ายพลาสติกจัดได้ว่าเป็นสิ่งที่มีประโยชน์มากที่สุดอย่างหนึ่ง มีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถใช้แทนวัตถุอื่น ๆ ได้เกือบทุกชนิด เช่น ใส ทึบ อ่อนนุ่มแข็ง เหนียว ยืดหยุ่น ทนความร้อน ทนสารเคมี กันน้ำ และเป็นฉนวนไฟฟ้า จึงสามารถใช้พลาสติกแทนไม้ หนัง แก้ว ยาง และเหล็กจัดได้ว่าพลาสติกเป็นสิ่งที่สำคัญและจำเป็นต่อมนุษย์ทั้งในด้านที่อยู่อาศัย เสื้อผ้า ยารักษาโรค เครื่องใช้ต่าง ๆ ยานพาหนะ และอวัยวะเทียม

ภาพจากhttps://www.pstip.com

ประเภทของพลาสติก

พลาสติกมีหลายชนิด มีลักษณะและสมบัติแตกต่างกันตามองค์ประกอบและโครงสร้างของพอลิเมอร์

ทั้งนี้สามารถเตรียมพลาสติกใหมีสมบัติเหมาะสมตามต้องการ เพื่อให้ใช้งานได้อย่างเหมาะสมและปลอดภัย

การศึกษาชนิดของพลาสติก อาจจะดูได้จากสมบัติบางประการเช่น ความแข็ง เหนียว อ่อนนุ่ม 

 ความหนาแน่น การละลายและการเผาไหม้ บางชนิดเมื่อถูกขีดจะเป็นรอย หรือตัดเป็นชิ้นได้ง่าย 

บางชนิดต้องใช้มีดกรีดจึงจะมีรอย พลาสติกละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เฮกเซน เบนซิน 

โทลูอีน และไซลีน เป็นต้น จึงไม่ควรใช้พลาสติกบรรจุตัวทำละลายเหล่านี้

เมื่อให้ความร้อนแก่พลาสติกในตอนแรก พลาสติกจะอ่อนตัวและหลอมละลายจึงจัดให้มีรูปร่างต่าง ๆ 

กันได้ บางชนิดหลังจากเย็นลงแล้วนำกลับมาหลอมเหลวได้ แต่บางชนิด เมื่อจัดให้มีรูปร่างต่าง ๆ แล้ว 

จะนำมาหลอมใหม่ไม่ได้

1. เทอร์โมพลาสติก (thermoplastic) หรือพลาสติกอ่อน (หรือทางตำราวิทยาศาสตร์ไทย เรียกว่าพลาสติกเปลี่ยนรูป ) 

พลาสติกชนิดนี้เมื่อถูกความร้อนจะเกิดการหลอมละลาย และกลับแข็งตัวใหม่เมื่อปล่อยให้เย็น 

สภาพของการหลอมละลายและการแข็งตัวสามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมาได้ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ 

สมบัติต่าง ๆ ยังเหมือนเดิมจึงสามารถ นำกลับมาหลอมละลายใช้ใหม่ได้หลังจากนำไปหล่อเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว

พลาสติกประเภทนี้เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบโซ่ตรง มีการเชื่อมระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก 

จึงทำให้หลอมเหลว หรือผ่านการเพิ่มแรงดันได้หลายครั้งโดยไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่างเทอร์มอพลาสติก 

ได้แก่ ลูไซต์ (Lucite) ซึ่งมีลักษณะโปร่งแสง จึงใช้ทำแว่นตาชนิดตกไม่แตก ทำหน้าต่างเครื่องบินและถุงพลาสติก

 เป็นต้น ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน เทฟลอน และ พีวีซี เป็นต้น

พลาสติกอ่อนมีอยู่หลายประเภท สามารถแยกประเภทได้ดังนี้

1.Polyvinylchloride  (PVC) / พอลิไวนิลคลอไรด์ 

มีคุณสมบัติเหนียวแข็ง แตกหักยาก PVC ชนิดอ่อนเหมือนยางจนถึงเหนียวเหมือนหนัง

      PVC ชนิดแข็ง ทนความร้อนได้ถึง 80° C  วัสดุชนิดนี้จะใช้ทำเป็นแผ่น แผ่นบาง ท่อและรูปแท่ง ภาชนะ ชิ้นฉนวน

      PVC ชนิดอ่อน จะมีสารผสมเพิ่ม ( Plasticizer ) ให้อ่อนถึง 50 % ทำให้ได้ผง PVC ที่ยังมีคุณสมบัติเหมือนยางอีกด้วย

สามารถนำมาใช้ทำเป็นท่อสายยาง

เสื่อน้ำมันรองพื้นบ้าน เสื้อกันน้ำ หนังเทียม วัสดุที่ใช้ตกแต่งภายใน

Polyvinylchloride  (PVC) / พอลิไวนิลคลอไรด์

2. อะคริลิกกลาส ( Acrylic Glass )อักษรย่อ PMMA

ชื่อเรียกทางการค้า เรียกว่า เพลกซิกลาส ( Plexiglass )

ไม่มีสี ใสเหมือนแก้วมีผิวเป็นมัน ย้อมสีได้  แข็งและเหนียว ไม่แตกกระจายนิยมนำมาทำเป็นป้ายโฆษณาที่มีไฟส่องสว่าง

อะคริลิกกลาส ( Acrylic Glass )

3.โพลีเอทิลีน ( Polythyene )

อักษรย่อ PE ความหนาแน่น 0,96 Kg / dm3 ไม่มีสี แสงผ่านได้หรือมีสีขาวเหมอนนม ย้อมสีได้ PE ชนิดอ่อน

ใช้เป็นถุงใส่ของท่อ ท่อน้ำ ถังน้ำ ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า

มีคุณสมบัติอ่อนและยืดหยุ่น ส่วน PE ชนิดแข็งมีคุณสมบัติแข็งแต่ยืดหยุ่น พลาสติกชนิดนี้จะทนต่อสารกรด ด่าง น้ำมัน จาระบี  

โพลีสไตรีน ( Polystyrene )

5.โพลีเอไมด์ (Polyamide )

เป็นพลาสติกที่ทนต่อการสึกหรอได้สูงเหนียวและยืดหยุ่นแต่รับความชื้นได้มากทำเป็นสิ่งทอจนชนิดแข็งเชือก ฟันเฟือง รองเพลา ปะเก็น ของใช้เล็กๆ ในบ้าน

โพลีเอไมด์ (Polyamide )

6.โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลิน (Polytettrafluoroethylene )อักษรย่อ PTFE

 ผิวสัมผัสมีความมันอ่อน ยืดหยุ่น และเหนียว ทนต่อสารเคมี พลาสติกชนิดนี้มีความหนาแน่นมากทนต่อสารละลาย เมื่อนำไปใช้งานจะทนต่ออุณหภูมิได้ตั้งแต่ + 250 C ถึง - 150° C พลาสติกนี้มีคุณสมบัติลื่น จึงนำมาใช้เป็นรองเพลาไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น ปะเก็น ฉนวนของลวดตัวนำ ใช้ป้องกันการกัดกร่อนของโลหะด้วยการซินเตอริ่งเคลือบผิว

โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลิน (Polytettrafluoroethylene )

7.โพลีคาร์บอเนต ( Polycarbonate )

อักษย่อ PC ใสเหมือนแก้ว มีผิวมัน ย้อมสีได้ แข็ง เหนียว ทนต่อแรงกระแทก ส่วนมากจะนำมาย้อมสี 

ทนต่อกรด ด่าง สารละลายเกลือ

และสารละลายอื่น ๆ มีความแข็ง เหนียว

ประโยชน์การใช้งาน คือ ใช้ทำเป็นตัวเรือนสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์งานละเอียดขนาดเล็ก เรือนปั๊ม

ลิ้น สวิตซ์ไฟฟ้า ขั้วขาเสียบ เครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น ชุดช้อน ส้อม ใช้เป็นวัสดุมุงหลังคาฯลฯ

หลังคา โพลีคาร์บอเนต ( Polycarbonate )

ภาพจากhttp://www.thaiplastic2012.com

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

2. พลาสติกเทอร์มอเซต (thermosetting plastic) หรือพลาสติกแข็ง (หรือทางตำราวิทยาศาสตร์ไทยเรียก พลาสติกคงรูป )

เป็นพลาสติกที่รักษาสภาพเป็นของแข็งได้อย่างถาวร

หลังจากได้รับความร้อน หรือได้รับความดันจนหลอมตัวครั้งแรก

และนำไปทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างต่าง

ๆ แล้ว เมื่อเย็นลงจะแข็งตัวอย่างถาวร มีความแข็งมาก

ทนต่อความร้อนและความดันไม่อ่อนตัว

นำกลับไปหลอมละลายใหม่ไม่ได้ จึงเปลี่ยนรูปร่างใหม่ไม่ได้สภาพการหลอมละลายและการแข็งตัวจึงเปลี่ยนกลับไปกลับมาไม่ได้ ถ้าใช้อุณหภูมิสูงพอ

จะเริ่มแตกและไหม้กลายเป็นขี้เถ้า พลาสติกประเภทนี้ เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบร่างแห

จึงทำให้นำมาหลอมใช้ใหม่ไม่ได้

ตัวอย่างเช่น เบคีไลต์ (Bakelite) ซึ่งเป็นพวกฟีนอล

ฟอร์มัลดีไฮด์ที่สังเคราะห์ได้จากฟีนอลและฟอร์มัลดีไฮด์

ใช้ทำผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและตัวเครื่องโทรศัพท์ตัวอย่าง อื่น ๆ ได้แก่ เมลามีน และพอลิยูรีเทน

ประเภทของพลาสติกแข็ง

1. ยูเรียเรซิน (Urea Resin )อักษรย่อ UF   **ยูเรียเรซิน ทางช่างบางครั้งออกเสียงยูเรียเรวิน

ประโยชน์ใช้งาน คือ

ใช้ทำชิ้นส่วนสวิตช์ ฉนวนไฟฟ้าที่มีสีสว่างหรือขาว สีพลาสติกกาวเย็น กาวร้อน

เป็นต้น

2. เมลามีนเรซิน ( Melamine Resin )อักษรย่อ MF

ประโยชน์ใช้งาน คือ

ใช้ทำแผ่นฟอร์ไมก้าปูโต๊ะ จานชนิดดี กาวร้อน กาวเย็น เป็นต้น

ถ้วยจานเมลามีนภาพจาก

http://www.todayhealth.org/daily-health/

3.อีป๊อกซี่ ( Epoxy )อักษรย่อ EP  **บางครั้งออกเสียงอีพอกซี่**    แข็งและเหนียวสามารถประสานด้วยกาวได้ดี ทนความร้อนได้ถึง 120°C

ประโยชน์ใช้งาน คือเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีในงานสร้างคอนเดนเซอร์ คอลเล็กเตอร์ สวิตช์ ฉนวน สำหรับสายเปลือย เป็นต้น

กาวอีป๊อกซี่ ( Epoxy

ภาพจากhttp://www.mhthai.com/product/

4. โพลีเอสเตอร์ (polyester )อักษรย่อ UP มีผิวเป็นมัน แข็งและเปราะ และยังมีแบบอ่อนจนถึงแบบยึดหยุ่น (ไม่อิ่มตัว )ทนต่อการกัดกร่อนได้น้อยกว่าอีป๊อกซี่ จึงมาราคาถูก มีคุณสมบัติคล้าย -

อีป๊อกซี่ แต่ทนความร้อนได้ราว 80° Cตารางเปรียบเทียบข้อแตกต่างระหว่างพลาสติกอ่อน และ พลาสติกแข็ง