thumb|right|O plástico serve de matéria-prima para a fabricação de diversos produtos thumb|O filme de polipropileno metalizado é um material comumente usado para lanches thumb|Tubos de PVC Os plásticos são uma ampla gama de materiais sintéticos ou semissintéticos que usam polímeros como ingrediente principal. Sua plasticidade permite que os plásticos sejam moldados, extrudados ou prensados em objetos sólidos de várias formas. Essa adaptabilidade, além de uma ampla gama de outras propriedades, como ser leve, durável, flexível e barato de produzir, levou ao seu uso generalizado. Plásticos normalmente são feitos através de sistemas industriais humanos. A maioria dos plásticos modernos são derivados de produtos químicos baseados em combustíveis fósseis, como gás natural ou petróleo; no entanto, métodos industriais recentes usam variantes feitas de materiais renováveis, como derivados de milho ou algodão.
Estima-se que 9,2 bilhões de toneladas de plástico foram produzidas entre 1950 e 2017. Mais da metade desse plástico foi produzido desde 2004. Em 2020, 400 milhões de toneladas de plástico foram produzidas. Se as tendências globais na demanda de plástico continuarem, estima-se que até 2050 a produção anual global de plástico chegará a mais de 1,1 bilhão de toneladas. O sucesso e o domínio dos plásticos a partir do início do século XX causaram problemas ambientais generalizados, devido à sua lenta taxa de decomposição nos ecossistemas naturais. A maior parte do plástico produzido não foi reutilizado, sendo capturado em aterros sanitários ou persistindo no meio ambiente como poluição plástica, que pode ser encontrada em todos os principais corpos d'água do mundo, criando manchas de lixo em todos os oceanos do mundo e contaminando os ecossistemas terrestres. De todo o plástico descartado até agora, cerca de 14% foi incinerado e menos de 10% foi reciclado.
Nas economias desenvolvidas, cerca de um terço do plástico é usado em embalagens e aproximadamente o mesmo em edifícios em aplicações como tubulações, encanamentos ou revestimentos de vinil. Outros usos incluem automóveis (até 20% de plástico), móveis e brinquedos. No mundo em desenvolvimento, as aplicações do plástico podem diferir; 42% do consumo da Índia é usado em embalagens. No campo médico, implantes de polímeros e outros dispositivos médicos são derivados, pelo menos parcialmente, de plástico. Em todo o mundo, cerca de 50 kg de plástico são produzidos anualmente por pessoa, com a produção dobrando a cada dez anos.
O primeiro plástico totalmente sintético do mundo foi a baquelite, inventada em Nova York em 1907, por Leo Baekeland, que cunhou o termo "plásticos". Dezenas de tipos diferentes de plásticos são produzidos hoje, como o polietileno, amplamente utilizado em embalagens de produtos, e o policloreto de vinila (PVC), utilizado em construções e tubulações devido à sua resistência e durabilidade. Muitos químicos contribuíram para a ciência dos materiais plásticos, incluindo o ganhador do Prêmio Nobel Hermann Staudinger, que foi chamado de "o pai da química dos polímeros", e Herman Mark, conhecido como "o pai da física dos polímeros".
Etimologia A palavra plástico deriva do grego πλαστικός (plastikos) que significa "capaz de ser modelado ou moldado" e, por sua vez, de πλαστός (plastos) que significa "moldado". Como substantivo, a palavra mais comumente se refere aos produtos sólidos provenientes de produtos petroquímicos.
História thumb|Leo Baekeland, criador da baquelite O primeiro acontecimento que levou à descoberta dos plásticos foi o desenvolvimento do sistema de vulcanização, por Charles Goodyear, em 1839, adicionando enxofre à borracha bruta. A borracha tornava-se mais resistente ao calor.
O segundo passo foi a criação do trinitrocelulose, em 1846 por Christian Schönbein, com a adição de ácido sulfúrico e ácido nítrico ao algodão. O nitroceluloide era altamente explosivo e passou a ser utilizado como alternativa à pólvora. Posteriormente, foi desenvolvido o celuloide com a adição da cânfora. Esse novo produto tornou-se matéria-prima na fabricação de filmes fotográficos, bolas de sinuca, placas dentárias e bolas de pingue-pongue.
Em 1907, Leo Baekeland criou a baquelite, primeiro polímero realmente sintético, podendo ser considerado, portanto, o primeiro plástico. Era resultado da reação entre fenol e formaldeído. Tornou-se útil pela sua dureza, resistência ao calor e à eletricidade.
Na década de 1930, foi criado um novo tipo de plástico: a poliamida, comercialmente chamada de Nylon.Hermes, Matthew. Enough for One Lifetime, Wallace Carothers the Inventor of Nylon, Chemical Heritage Foundation, 1996, ISBN 0-8412-3331-4. Após a Segunda Guerra Mundial, foram criados outros, como o dácron, o isopor, o poliestireno, o polietileno e o vinil. Nesse período, os plásticos se difundiram no cotidiano das pessoas de tal forma a não ser possível imaginar o mundo de hoje sem eles.
Em 2018, foi inventado um tipo de plástico que teoricamente pode ser reciclado “infinitamente”.
Propriedades As propriedades dos plásticos são definidas principalmente pela química orgânica do polímero. Tais como dureza, densidade e resistência ao calor, solventes orgânicos, oxidação e radiação ionizante. Em particular, a maioria dos plásticos irão derreter com o aquecimento em torno de algumas centenas de graus Celsius.
Estrutura
A maioria dos plásticos contém polímeros orgânicos. A grande maioria desses polímeros é formada por cadeias de átomos de carbono, com ou sem ligação de átomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre. Essas cadeias compreendem muitas unidades repetidas formadas a partir de monômeros. Cada cadeia polimérica consiste em vários milhares de unidades repetidas. A espinha dorsal é a parte da cadeia que está no caminho principal, ligando um grande número de unidades repetidas. Para personalizar as propriedades de um plástico, diferentes grupos moleculares, chamados de cadeias laterais, ficam pendurados nessa espinha dorsal; eles geralmente são pendurados nos monômeros antes que os próprios monômeros sejam ligados para formar a cadeia polimérica. A estrutura dessas cadeias laterais influencia as propriedades do polímero.
Classificação Podem ser subdivididos em termoplásticos e termofixos.
Termofixos são polímeros de cadeia ramificada, para os quais, o "endurecimento" (polimerização ou cura) é consequência de uma reação química irreversível.
Termoplásticos, tem como vantagem sua versatilidade e facilidade de utilização, desprendendo-se, geralmente, da necessidade de máquinas e equipamentos muito elaborados (e financeiramente dispendiosos). Dentre os termofixos conhecidos, destaca-se o poliéster. As resinas poliésteres constituem a família de polímeros resultantes da condensação de ácidos carboxílicos com glicóis, sendo classificados como resinas saturadas ou insaturadas, dependendo da cadeia molecular resultante.
Toxicidade Os plásticos puros têm baixa toxicidade devido à sua insolubilidade em água e, por terem um grande peso molecular, são bioquimicamente inertes. No entanto, produtos de plástico contêm uma variedade de aditivos, alguns dos quais podem ser tóxicos. Por exemplo, plastificantes como adipatos e ftalatos são frequentemente adicionados a plásticos quebradiços como o PVC para torná-los flexíveis o suficiente para uso em embalagens de alimentos, brinquedos e muitos outros itens. Traços desses compostos podem ser lixiviados do produto. Devido a preocupações sobre os efeitos de tais lixiviados, a União Europeia restringiu o uso de DEHP (di-2-etilhexil ftalato) e outros ftalatos em algumas aplicações, e os Estados Unidos limitaram o uso de DEHP, DPB, BBP, DINP, DIDP e DnOP em brinquedos infantis e artigos de puericultura por meio do Consumer Product Safety Improvement Act. Foi proposto que alguns compostos lixiviados de recipientes de alimentos de poliestireno interferem nas funções hormonais e são suspeitos de serem cancerígenos (substâncias causadoras de câncer). Outros produtos químicos de possível preocupação incluem alquilfenóis.
Embora um plástico acabado possa ser não tóxico, os monômeros usados na fabricação de seus polímeros originais podem ser tóxicos. Em alguns casos, pequenas quantidades desses produtos químicos podem permanecer presas no produto, a menos que seja empregado um processamento adequado. Por exemplo, a Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) da Organização Mundial da Saúde reconheceu o cloreto de vinila, o precursor do PVC, como carcinógeno humano.
Bisfenol A (BPA)
Alguns produtos de plástico se degradam em produtos químicos com atividade estrogênica. O principal bloco de construção dos policarbonatos, o bisfenol A (BPA), é um disruptor endócrino semelhante ao estrogênio que pode penetrar nos alimentos. A pesquisa publicada na revista científica Environmental Health Perspectives descobriu que o BPA lixiviado do revestimento de latas, selantes dentais e garrafas de policarbonato pode aumentar o peso corporal da prole de animais de laboratório. Um estudo animal mais recente sugere que mesmo a exposição de baixo nível ao BPA resulta em resistência à insulina, o que pode levar a inflamação e doenças cardíacas. Em janeiro de 2010, o Los Angeles Times informou que a Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos está gastando 30 milhões de dólares para investigar indícios da ligação do BPA com o câncer. O adipato de bis(2-etilhexil), presente em embalagens plásticas à base de PVC, também preocupa, assim como os compostos orgânicos voláteis presentes no cheiro de carro novo. A União Europeia tem uma proibição permanente do uso de ftalatos em brinquedos. Em 2009, o governo dos Estados Unidos proibiu certos tipos de ftalatos comumente usados em plásticos.
Tipos Plásticos commodities right|250px|thumb|Estruturas químicas e usos de alguns plásticos comuns
Cerca de 70% da produção mundial está concentrada em seis grandes tipos de polímeros, os chamados plásticos commodities. Ao contrário da maioria dos outros plásticos, eles podem ser identificados por seu código de identificação de resina (RIC): 35px Tereftalato de polietileno (PET ou PETE) 35px Polietileno de alta densidade (HDPE ou PE-HD) 35px Policloreto de vinila (PVC ou V) 35px Polietileno de baixa densidade (LDPE ou PE-LD) 35px Polipropileno (PP) 35px Poliestireno (PS)
Poliuretanos (PUR) e fibras de PP&APP&A stand for polyester, polyamide and acrylate polymers; all of which are used to make synthetic fibres. Care should be taken not to confuse it with polyphthalamide (PPA) também são frequentemente incluídos como principais classes de commodities, embora geralmente não tenham RICs, pois são grupos quimicamente bastante diversos. Esses materiais são baratos, versáteis e fáceis de trabalhar, tornando-os a escolha preferida para a produção em massa de objetos cotidianos. Sua maior aplicação individual é em embalagens, com cerca de 146 milhões de toneladas sendo usadas dessa forma em 2015, o equivalente a 36% da produção global. Devido ao seu domínio; muitas das propriedades e problemas comumente associados aos plásticos, como a poluição decorrente de sua baixa biodegradabilidade, são, em última análise, atribuíveis aos plásticos de commodities. Existe um grande número de plásticos além dos plásticos de commodities, muitos com propriedades excepcionais.