Пластмассами называют материалы, основой которых являются полимеры, т.е. высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа звеньев (мономеров).

Сырьём для получения синтетических полимеров являются уголь, нефть, газ, горючие сланцы.

По своему строению молекулы полимеров могут быть ленточными (цепочечными), разветвленными и сетчатыми. В зависимости от строения молекул, меняются и свойства изготовляемых пластмасс.

Способов синтеза полимеров существуют достаточно много. Но наиболее распространёнными являются три: 1) полимеризация, когда мономеры соединяются в полимер без образования побочных продуктов; 2) поликонденсация – при образовании полимера образуются побочные продукты и состав полимера отличается от исходных мономеров; 3) химическая модификация – осуществляется путем замены атомов водорода в исходных мономерах атомами других элементов, чаще всего хлора и фтора.

По своему составу пластмассы делятся на простые, в состав которых входят лишь чистые полимеры, и сложные, в которые помимо полимеров входят другие вещества (наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, красители и др.).

Наполнители – это, как правило, инертные по отношению к полимерам вещества (древесная мука, угольный порошок, текстильная крошка, асбест, бумага и др.). Наполнители вводят для изменения механических свойств, повышения стойкости в различных средах, а также для удешевления пластмасс. Количество наполнителей может меняться от 20 до 70 %.

Пластификаторы вводят для повышения эластичности, улучшения формуемости изделий, повышения огнестойкости и морозоустойчивости. Пластификаторами являются, как правило, различные эфиры. Их вводят от 5 до 20 %.

Стабилизаторы вводят для повышения долговечности пластмасс. Они замедляют процессы старения молекул полимеров при тепловом и световом воздействии. Чаще всего в качестве стабилизаторов используют различные спирты и гидроксиды.

Отвердители переводят линейные полимеры в сетчатые, что приводит к твердению пластмасс. Чаще всего для этих целей используют оксиды различных металлов.

Смазывающие вещества (стеарин, олеиновую кислоту и др.) вводят для предотвращения прилипания пластмасс к оборудованию.

Красители применяют для придания пластмассам декоративных свойств, порообразователи – при производстве газонаполненных пластмасс.

Иногда в состав пластмасс вводят специальные добавки для предотвращения грибкового поражения, или против грызунов.

В зависимости от поведения полимеров при нагревании и охлаждении пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные пластмассы при нагревании размягчаются, а при охлаждении – затвердевают. Никаких изменений по завершении цикла нагревохлаждение в строении молекул полимера не происходит, пластмасса своих свойств практически не меняет. Цикл нагрев-охлаждение может повторяться многократно.

Термореактивные пластмассы (иногда их называют реактопластами) при нагреве испытывают перестройку молекул полимера в сетчатые, при этом происходит так называемая «сшивка» молекул. В результате этих процессов при охлаждении пластмасса претерпевает необратимые изменения свойств, которые нельзя восстановить повторным нагревом.

По структуре полимеры могут быть аморфными и кристаллическими, хотя «кристалличность» полимеров коренным образом отличается от кристаллического строения металлических материалов. При кристаллизации полимеров в отдельных участках молекулы полимера выстраиваются в определённом порядке, образуя большие пачки, пластины, волокна. Процесс кристаллизации, в отличие от металлов, протекает очень медленно. Поэтому, как правило, пластмассы при комнатной температуре возможно получить в аморфном виде.

Механические свойства пластмасс обычно описывают термомеханическими кривыми, т.е. графиками, построенными в координатах «скорость деформации – температура». В зависимости от температуры и приложенных напряжений, пластмассы могут вести себя, как стеклообразные (хрупкие), высокоэластичные и вязкотекучие материалы. При температуре ниже ТХР, пластмасса под действием нагрузки разрушается хрупко, без проявления пластической деформации. Высокоэластичным называют состояние, когда в молекулах полимера под действием приложенных нагрузок сегменты распрямляются, но смещения молекул друг относительно друга не происходит. После снятия нагрузки сегменты полимеров возвращаются к прежнему состоянию, и эластичная деформация исчезает. При дальнейшем повышении температуры под действием приложенной нагрузки молекулы полимера начинают смещаться относительно друг друга, возникающая деформация не исчезает после снятия нагрузки. Такое состояние пластмасс называется вязкотекучим, это состояние приводит к разрушению пластмассы.

В качестве конструкционных материалов пластмассы чаще всего используют в стеклообразном состоянии.