Wenn wir kurz nachdenken, in welchen alltäglichen Produkten “Kunststoffe” als Werkstoffe verwendet werden, stellen wir schnell fest, dass ein “modernes” Leben ohne Kunststoffe nicht möglich wäre. Autos, Folien, Schläuche und viele andere alltäglichen Produkte enthalten Kunststoffe. Oft hört man auch, dass “Kunststoffe” unser ganzes Leben “durchdrungen” haben. Bei dieser Aussage, sollte man sich auch bewusst sein, dass “Kunststoffe” ein interpretierbarer Begriff ist, schließlich bedeutet “Kunststoff” wörtlich ein “künstlicher” Stoff, also alle synthetisch hergestellten Stoffe. Da die meisten Stoffe heute künstlich hergestellt werden, wäre also fast jeder Stoff ein Kunststoff (zur genauen Definition aber später). Dennoch sind “Kunststoffe” in den letzten Jahrzehnten zu einem bedeutenden Wirtschaftsfaktor geworden. Kunststoffe als Werkstoffe finden in fast allen Bereichen wie Bekleidungs-, Verpackungs- und Automobilindustrie, sogar auch in Medizin und Elektrik.
Wie eingangs erwähnt, sind heute Kunststoffe (aufgrund ihrer wirtschaftlichen Bedeutung) eine “besondere” Stoffklasse in der Chemie, obwohl der “Aufstieg” der Kunststoffe erst vor gut 100 Jahren begann:
Zum einen liegt das am Rohstoff, der für die Herstellung von Kunststoff benötigt wird. Das Erdöl ist neben Erdgas und Kohle der wichtigste Rohstoff, wobei nur ein geringer Teil der weltweiten Rohölproduktion nötig ist, um die benötigten Rohstoffe zu liefern. Mit Hilfe von sogenannten Crack- und Reformingverfahren können heute aus (Roh)erdöl Stoffe wie Ethen oder Ethin gewonnen werden, aber auch aromatische Verbindungen wie Toluol oder Xylol, die als Grundstoffe für die Kunststoffherstellung verwendet werden. Der Aufstieg der “Kunststoffe” war daher in erster Linie eine Preisfrage, die Rohstoffe (Erdöl, Erdgas und Kohle) sind in ausreichendem Maße vorhanden und im Vergleich zu vielen metallischen Rohstoffen günstiger.
Zum anderen hat der Fortschritt der Chemie in den letzten Jahrzehnten eine effiziente Synthese von Kunststoffen den Aufstieg erst ermöglicht. “Erst” zu Beginn des 20. Jhds gelang es dem dt. Chemiker Herrmann Staudinger die Struktur von Bakelit (einem damals bekannten “Kunststoff”) zu ermitteln. Bakelit wird durch die Reaktion von Phenol und Formaldehyd hergestellt. Da beide Ausgangsstoffe in der Natur nicht vorkommen, ist Bakelit der erste künstlich hergestellte Kunststoff.
Diese Ergebnisse waren die Grundlage für die weitere Entwicklung von Kunststoffen. So konnte beispielsweise die strukturellen Erkenntnisse beim Bakelit auf andere, neue Kunststoffe angewandt werden. Das Polystyrol, dass erstmals 1930 auf den Markt kam und heute als Verpackungsmaterial oder Schaumstoffen Anwendung findet, konnte mit den Erkenntnissen der Bakelit-Entschlüsselung hergestellt werden. 1940 wurde erstmals Nylon künstlich hergestellt und für Strümpfe verwendet und erreichten so den Alltag vieler Menschen. Durch die “Entdeckung” von Silicon (für Dichtungen) und Polypropylen (für verschiedene Haushaltswaren) erreichten Kunststoffhaltige Produkte (fast) jeden Bereich des menschlichen Alltags. Der wesentliche Vorteil von Kunststoffen gegenüber anderen Werkstoffen wie Metalle ist das geringe Gewicht und die Formenvielfalt.
Heute unterscheidet man vier verschiedene Klassen von Kunststoffen (aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften): Thermoplasten, Duroplasten, Elastomere und natürliche Polymere, die im Wesentlichen durch Polykondensation, Polymerisation und Polyaddition geeigneter Ausgangsstoffe (= Monomere) hergestellt werden. Die bekanntesten Kunststoffe sind neben dem Polystyrol Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP).
Die Entwicklung von Kunststoffen begann im 19. Jahrhundert, der erste vollsynthetische Kunststoff wurde jedoch erst im 20. Jahrhundert hergestellt.
Die ersten bekannten Kunststoffe waren Bakelit und Zelluloid.
Der Erfinder des ersten vollsynthetischen Kunststoffs (Bakelit) war der belgische Chemiker Leo Hendrik Baekeland.
Kunststoffe wurden als eine Möglichkeit gesehen, natürliche Materialien zu ersetzen, die in der industriellen Produktion teuer oder knapp waren.
Kunststoffe haben die Konsumgesellschaft durch ihre Vielseitigkeit und Erschwinglichkeit verändert und sind in nahezu jedem Industriezweig präsent.
Der Boom in der Kunststoffproduktion nach dem Zweiten Weltkrieg wurde durch den technologischen Fortschritt und die steigende Nachfrage nach günstigen und langlebigen Materialien ausgelöst.
Im Laufe der Zeit haben sich Kunststoffe durch Verbesserungen in der Chemie und Technologie weiterentwickelt, was zu einer Vielzahl von Kunststoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen geführt hat.
Zu den Nachteilen der umfangreichen Verwendung von Kunststoffen gehören die Umweltauswirkungen durch nicht abbaubaren Plastikmüll und die Freisetzung von Giften bei der Verbrennung von Kunststoffen.
Biobasierte Kunststoffe sind solche, die aus erneuerbaren Ressourcen (z. B. Mais, Zuckerrohr) hergestellt werden. Sie können biologisch abbaubar sein, müssen es aber nicht.
Biologisch abbaubare Kunststoffe können durch Mikroorganismen in der Umwelt abgebaut werden, während nicht abbaubare Kunststoffe in der Umwelt bestehen bleiben und Probleme wie die Verschmutzung der Meere durch Plastikmüll verursachen.