Portretdoos

Gutta Percha (natuurlijk tropisch latex), portretdoos, circa 1850.

De geschiedenis van kunststof is nauw verbonden met die van de tweede industriële revolutie. De periode vanaf circa 1850 tot 1914 waarin nieuwe technologieën een hoge vlucht namen en massaproductie een feit werd. Elektriciteit, de radio, de verbrandingsmotor, nieuwe materialen: de ontdekkingen volgden elkaar snel op. De zoektocht naar nieuwe materialen en grondstoffen werd ook ingegeven door een bevolkingsexplosie vanaf 1850. Natuurlijke grondstoffen als ivoor en latex konden schaars worden.

De eerste kunststoffen

Polymeren, ketens van identieke of soortgelijke moleculen, komen overal in de natuur voor. Natuurrubber, cellulose uit hout, stro of katoen, hars, menselijke of dierlijke eiwitten en bloed: ze bestaan uit natuurlijke polymeren. Deze natuurlijke stoffen stonden dan ook aan de basis van de eerste kunststoffen die in de 19e eeuw werden ontwikkeld. Zo was het melkeiwit caseïne de grondstof voor kunsthoorn, fungeerde katoencellulose als grondstof voor celluloid en werd natuurlijk rubber gebruikt om eboniet (gevulkaniseerd rubber) te maken. Deze vroege kunststoffen heten halfsynthetische kunststoffen en zijn in feite gewijzigde natuurproducten.

Synthetische kunststoffen
Knopen met fantasie messingzegels, caseïneformaldehyde, Engels, 1907.

Knopen met fantasie messingzegels, kunsthoorn, Engels, 1907.

Bakeliet, fenolformaldehyde ofwel fenolhars, was de eerste zogenaamde synthetische polymeer. De Belg Leo Baekeland experimenteerde met mengsels van fenol (een aromatische alcohol) en formaldehyde en dat leverde in 1909 de allereerste synthetische kunststof op, die hij de merknaam Bakelite meegaf.  Na fenolhars volgden in snel tempo de ontdekking van ureumformaldehyde, polymethylmethacrylaat (perspex, plexiglas) en melamineformaldehyde.

In de decennia na 1930 kwamen steeds meer moderne, geavanceerdere kunststoffen op de markt, zoals polystyreen, polyurethaan, polyvinylchloride, polyamide en polypropreen. Vanaf 1960 verdrongen die de oudere kunststoffen. Aardolie en aardgas zijn nog steeds de belangrijkste grondstoffen voor de huidige kunststoffen, al worden er sinds 1990 ook steeds meer biologisch afbreekbare kunststoffen uit zetmeel ontwikkeld.

Thermoplasten, thermoharders

Kunststoffen kunnen naast hun verdeling in halfsynthetisch en synthetisch ook naar eigenschappen ingedeeld worden: in thermoplasten, thermoharders en elastomeren.

Thermoplasten bestaan uit onvertakte of licht vertakte ketens die vervormbaar worden bij verwarming. Ze smelten bij verhitting en zijn daardoor te recyclen.

Thermoharders hebben een netstructuur met veel kruisverbindingen in de ketens en zijn hard en temperatuurbestendig. Ze smelten niet bij verhitting.

Elastomeren hebben enkele kruisverbindingen en zijn veerkrachtig en rekbaar. Natuurlijk rubber en synthetische rubbers zijn bekende voorbeelden.

Eerste thermoplast

De halfsynthetische kunststof celluloid die zo’n enorme impuls gaf aan de filmindustrie was in feite de eerste thermoplast. Kunsthoorn (caseïneformaldehyde) was de eerste halfsynthetische thermoharder; bakeliet de eerste volledig synthetische thermoharder.

Deel: