가열·가압 또는 이 두 가지에 의해서 성형(成型)이 가능한 재료, 또는 이런 재료를 사용한 수지제품(樹脂製品). 가소성(可塑性:plasticity) 물질 또는 플라스틱스라고도 한다.
천연수지와 합성수지(synthetic resin)로 크게 구별되며, 보통 플라스틱이라고 하면 합성수지를 가리킨다.

플라스틱은 최종적인 고형(固形)이며 분자량이 많은 것이 되지만, 거기에 이르는 제조공정의 어떤 단계에서 유동성을 가지며, 이때 성형이 이루어지는 것이라야 한다.
또 원칙적으로는 유기화합물로서 고분자화합물이 될 수 있는 것이지만, 이러한 것을 본질적 성분으로 하는 재료 전반을 포함해서 플라스틱이라고 한다.

1868년 미국 J.W.하이엇이 상아로 된 당구공의 대용품으로 발명한 셀룰로이드가 세계 최초의 플라스틱이다. 그 후 L.H.베이클랜드가 1909년 발명한 페놀포르말린 수지(베이클라이트)가 이를 대체하였으며, 이것이 외관상 송진(resin)과 비슷했기 때문에 일반적으로 합성수지라고 하였고, 이런 연유로 그 후 인조재료를 합성수지라고 하게 되었다.

그러나 천연수지와 다른 인조재료가 많이 출현함에 따라 점차 그리스어인 플라스티코스(plastikos:성형하기 알맞다는 뜻)에서 유래하는 플라스틱이라는 이름으로 불렸다.

플라스틱은 일반적으로 두 그룹으로 크게 구별된다. 하나는 고분자로서 가열에 의해서 유동성을 가지게 되어 성형이 되는 열가소성 플라스틱(열가소성수지)이고, 또 하나는 저분자이지만 형(型) 속에서 가열·가압되는 동안에 유동성을 가지고 화학반응에 의해서 고분자화되어 그 후 가열해도 유동성을 가지지 않는 열경화성 플라스틱(열경화성수지)이다.

【제조】 플라스틱이라는 인조재료는 대부분이 석유이고, 다음이 천연가스, 그리고 일부는 석탄을 원료로 사용한다. 이것들로부터 분자량이 작은 원료(이것을 단위체라고 하는 경우가 많다)를 먼저 합성하고, 이것을 고분자화하여 플라스틱 재료로 한다. 저분자를 고분자화하는 반응은 많으나, 대체로 다음 5종으로 나눌 수 있다.

① 중합반응(polymerization):폴리에틸렌·폴리프로필렌·폴리스티렌·폴리염화비닐·아크릴레이트계(系) 등 열가소성인 것의 대부분이 이 중합반응으로 제조된다. 중합반응에도 여러 가지가 있다. 반응열을 처리하기 위해서 물 속에서 행하는 에멀션 중합법[乳化重合法]과 서스펜션[懸濁]중합법은 특히 염화비닐의 경우에 흔히 사용된다.

또 용매(溶媒)를 사용하는 용액중합도 있다. 폴리에틸렌·폴리프로필렌이 특수한 치글러계 촉매를 사용해서 만들어지는데, 이것은 용액중합이라고 할 수 있다. 또 가압 하의 폴리에틸렌 제조나 어떤 종류의 폴리스티렌·아크릴레이트계는 그대로 개시제를 가해서 중합시킨다.

② 중첨가반응(polyaddition):우레탄계를 합성할 때 사용된다. 원자를 잃지 않고 첨가해간다.

③ 중축합반응(polycondensation):물이나 알코올과 같은 작은 분자를 방출하면서 고분자를 형성해 간다. 폴리카보네이트·불포화폴리에스테르·나일론 66 등이 이 방법으로 만들어진다.

④ 첨가축합(addition-condensation):페놀수지·요소수지·멜라민 수지·크실렌 수지 등 열경화성수지의 대부분이 이 방법으로 제조된다.

⑤ 기타 반응에 의한 고분자화:나일론 6 등 많은 내열성 수지의 제조 등은 여러 유기화학반응을 응용하여 고분자화된다. 고분자화합물 또는 고분자화될 수 있는 물질을 재료로 하여 성형함으로써 직접 사용되는 플라스틱 성형물이 된다. 이 성형재료는 목적에 따라 각종 혼합물로 이루어진다.

극단적인 예로서 폴리염화비닐로 만든 마루타일 등은 염화비닐수지 100, 충전제(석면과 점토계) 130, 가소제 9, 안료 5, 안정제 4(중량비율)의 혼합물을 수 mm의 두께로 한 것이다. 폴리에틸렌·폴리스티렌도 안료나 안정제가 반드시 혼입된다. 이들 혼합하는 것을 배합제(配合劑)라고 총칭한다.

【배합제】 가소제(可塑劑:plasticizer)는 고분자 상호간에 침투하여 고분자 상호간의 강한 인력을 약하게 하여 마이크로브라운 운동을 하기 쉽게 만들기 때문에 가공온도는 저하하여 성형물이 말랑해진다. 또 가소제의 종류에 따라 내연성(耐燃性)·친수성(親水性)·내후성(耐候性) 등 성질의 변화를 기대할 수도 있다.

안정제(stabilizer)에는 열에 의해서 열화하는 성질을 향상시키는 것, 빛·산소·오존에 대해서 같은 작용을 하는 것으로서 내후성을 증가시키는 것, 산화방지제로서 특히 산소(공기)의 작용을 방지하는 것 등이 있다. 대전방지제(帶電防止劑)는 플라스틱이 대전되는 것(때로는 수만 V에 이른다)을 방지한다.

가공을 순조롭게 하기 위한 이형제(離型劑), 여기에 중량을 증가시키거나 새로운 성질을 부여하기 위한 충전제(充塡劑), 착색제(염료 및 안료), 곰팡이방지제 등도 중요한 배합제이다.

【성형가공】 압축성형·압출성형(押出成型)·사출성형(射出成型)·캘린더법 외에 여러 방법이 있다. 트랜스퍼 성형이라고 하는 것은 종래는 압축성형법으로만 행하여졌던 열경화성 수지의 성형을 위해서 고안된 것으로서, 형에 주입하는 1회분의 양만을 가열하여 부드럽게 하고, 사출성형과 같이 작은 구멍으로부터 형 속으로 유입시키는 것이다.

또 얇은 필름을 만드는 데는 T다이법이나 인플레이션법이 있다. 전자는 T자형의 하부로부터 밀어내어 옆으로 길게 뻗은 틈새 부분에서 필름을 끌어낸다.
인플레이션법은 얇은 원통상의 것을 상부를 향해서 밀어내면서 동시에 공기를 불어넣어 팽창시켜서 소정의 두께로 만들고, 마지막으로 절단하여 필름으로 한다. 이 밖에도 여러 방법이 고안되어 있다.

【플라스틱의 새 종류】
⑴ 혼성중합물(copolymer):플라스틱의 본체인 고분자화합물의 구조를 변화시킴으로써 새 플라스틱이 탄생한다. 에틸렌과 아세트산비닐로부터의 혼성중합물은 가공하기 쉽고 고무의 성질까지 띠는 것을 얻는다. 아세트산비닐을 15∼20 % 정도 함유하는 염화비닐수지는 LP레코드를 만드는 데 있어서 불가결한 것이다.

아크릴로니트릴과 부타디엔을 함유하는 폴리스티렌은 ABS수지로서 내충격성(耐衝擊性)이 강한 플라스틱이며, 자동차의 차체까지 제조할 수 있다. 혼성중합물에는 3종의 것이 있다. 이 중에서 교호(交互) 혼성중합체는, 예를 들면 NBR(⇒합성고무)에서 아크릴로니트릴과 부타디엔을 교대로 배열시킴으로써 내열성을 향상시켰다. 블록 혼성중합체(block copolymer)는 새로운 탄성재료(elastomer)를 출현시켰다.

스티렌과 부타디엔으로 제조되며, 예컨대 사출성형된 것은 고무탄성을 지니고 있다. 그라프트 혼성중합체(graft polymer)의 예로는 폴리염화비닐에, 예컨대 폴리에스테르를 분지로 함으로써 내충격성이 큰 염화비닐수지가 제조되고 있다.

⑵ 블렌드폴리머:2종류 이상 고분자를 섞어서 반죽한 것으로서, 예컨대 염소화한 폴리에틸렌(염소 함유량 35 % 전후가 많다)을 폴리염화비닐에 섞으면 염화비닐수지는 가공성이 향상하고 내충격성도 증가한다.

⑶ 복합재료:블렌드폴리머도 포함되지만 본래는 특히 강화(强化) 플라스틱을 가리킨다. 불포화 폴리에스테르를 유리섬유와 함께 중합시켜 경화시킨 성형물은 섬유강화플라스틱(FRP:fiber reinforced plastics)이라고 하며, 욕조·정화조, 5 t 이하의 보트, 건축재료 등에 이용된다.

최근에는 FW(filament-winding)법에 의한 FRP가 고안되었으며, 그 인장강도는 1 cm2당 9,000 kg이나 되어 보통 강(鋼)의 9,500 kg에까지 이르렀다. 그러면서도 비중은 강의 7.8에 대하여 불과 2에 지나지 않는다. 지름 2 m가 넘는 이음매 없는 송유관도 제조할 수 있다. 유리섬유 대신에 합성섬유·무기충전물이 사용되는 것도 있다.

⑷ 플라스틱 합성지:플라스틱(폴리스티렌과 폴리에틸렌이 많다)을 불투명하게 하기 위하여 충전제를 섞어 박막(薄膜)으로 만들어 인쇄하기 좋도록 표면에 거친 구멍을 내거나, 이러한 것을 도포 또는 적층(積層)하는 방법과, 거품[發泡] 플라스틱의 얇은 것을 사용하는 방법이 있다. 현재는 특히 아트지 대용으로 쓰이고 있지만, 일반 지류(紙類)에도 적용될 수 있게 될 것이다.

⑸ 발포 플라스틱:기포가 있는 경량 플라스틱을 말한다.

⑹ 합성목재:비중이 0.7~0.9가 되도록 ABS수지를 약간 발포시킨 것이다. 난연성(難燃性)으로 하기 위해 같은 양의 폴리염화비닐과 혼합한 것과 또한 폴리스티렌도 원료가 된다. 가공법에 따라 나뭇결에 가까운 무늬를 낼 수도 있다. 세로축의 휨강도나 휨탄성률은 비중이 같은 목재의 1/5 정도라도 가로축의 휨강도나 휨탄성률은 거의 같다.

합성목재는 원하는 크기나 형태의 것을 쉽게 직접 성형할 수 있고, 접착에 의해서 짜맞출 수도 있으며 도장(塗裝)도 간단히 되는 이점을 가지고 있다.

⑺ 플라스틱 반도체:유기반도체의 하나로 전기의 전도도(傳導度)가 양도체(良導體)와 절연체의 중간값을 나타내는 플라스틱이다.

⑻ 감광성중합체:빛에 의해서 중합하여 그 부분만이 용제에 녹지 않고 잔존하는 것을 이용하는 것으로서, 인쇄판에 널리 사용된다.

⑼ 광전도성 중합체:빛이 조사된 곳만 전기전도성이 생기는 것으로서, 폴리비닐카르바졸계의 것이 많다. 전자사진계(電子寫眞系)의 인쇄에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

⑽ 내열 플라스틱:단시간이면 1,000 ℃에도 견디는 것이 제조되고 있다. 폴리이미드·폴리벤츠이미다졸·폴리아미드이미드 등으로 불리는 플라스틱이다.

⑾ 접착제에의 응용:고분자화학의 발달과 더불어 접착력이 강력해지고 응용범위도 넓어졌다. 시아노아크릴레이트계·에폭시계 등에 의한 철과 철의 접착은 접착면적 1 cm2 당 250~300 kg이라는 큰 힘을 보이게 되었다. 부분적으로 용접(鎔接)을 대신할 수 있는 힘을 가지게 되었다고 할 수 있을 것이다.

【연소성】 근래에 건설재로서 플라스틱이 대량으로 사용되면서부터 화재시의 연기와 유독가스의 발생이 문제로 대두되었다. 폴리에틸렌·폴리프로필렌은 불에 잘 타서 이산화탄소(탄산가스)와 물로 되기 쉬우나 폴리스티렌은 매연을 대량으로 방출하여 잘 연소하지 않고, 특히 사용량이 많은 염화비닐수지는 난연성이며 유독가스를 발생한다.

발생하는 연기는 먼저 연기를 구성하는 입자의 크기와 수가 문제로 되는데, 목재는 550 ℃에서 연소시켰을 때 평균 지름 0.6 탆의 입자를 1,200개 발생시키고, 염화비닐수지는 1.87 탆의 큰 입자를 1,150개 발생시킨다. 다른 실험에서의 발연량(發煙量)은 단위 1 ft3당 파운드수로 목재 48~60, 염화비닐수지 86, 페놀수지 76, 폴리스티렌 58이었다.

또 900 ℃에서 1 g당 발생하는 가스의 그램수를 얻은 실험도 있다. 염화비닐수지에서는 유독가스인 일산화탄소 CO, 염산 HCl, 이산화탄소 CO2 등이 대량으로 나온다. 나일론(아크릴로니트릴계에서도)에서는 시안화수소산[靑酸] HCN도 미량이지만 발생한다.

플라스틱이 대량으로 사용되면서 화재시에 발생하는 이들 유독 연기의 대책이 중요시되고 있다. 동시에 폐기되는 플라스틱 처리문제도 앞으로 중대한 공해대책이다. 플라스틱을 난연성으로 만든다는 것은 인간생활에 필요한 일인 동시에 이것들을 모아서 태워버리는 연소장치의 개발도 또한 불가결한 일이다.

【플라스틱 성형 보조재료(첨가제)】
제품의 품질을 향상시키고 가공 및 성형을 쉽게 하기 위해 넣는다.
1. 가소제 : 플라스틱의 유동성을 좋게 한다.
2. 안정제 : 열안정제와 광안정제가 있다(열과 빛에 변형이 되지 않도록 하기 위한 첨가제).
3. 보강제 : 기계적 강도를 높이기 위해 넣는다.
4. 착색제 : 아름다운 색깔을 내기 위해 넣는다.
5. 활제 : 수지의 흐름을 좋게 하기 위해 넣는다.

@  분류
열가소성 - 부드러워 지면서 시간이 지나면 녹는다.(비닐류, 양동이, 바가지 등)
열경화성 - 부드러워지지 않고 지글지글 타면서 검은 연기를 낸다.(단추, 재털이, 제품 케이스 등)