پلیمر چیست؟

پلیمر چیست؟

پلیمر زمینه ی علمی نسبتاً جوانی است که پس از شناخت آنکه پلیمرها از مولکول‌های بلند تشکیل شده‌اند توسط افرادی مانند اشتودینگر، کاروترز و دیگران،شیمی پلیمر به سرعت توسعه یافت. پلیمرها از ابتدا در طبیعت وجود داشته اند،پلیمرهای طبیعی نقش بسیار مهمی در زندگی گیاهان و حیوانات دارند.لاستیک طبیعی بیش از 100 سال است که شناخته شده و کاربرد دارد. کاربرد گسترده ی پلیمرها عمدتاً به دلیل ارزان بودن آنها، سهولت فرآیند کردن ، سبک بودن ، مقاومت شیمیایی و الکتریکی بالا ، و طول عمر مناسب می باشد. به عنوان مثال، پلی تترا فلوئورواتیلن یا تفلون ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارد و به عنوان آستر برای ظروف پخت و پز استفاده می شود،که خاصیت «نچسب» بسیار خوبی دارد. پلی متیل متاکریلات شفافیت نوری خوب و خواص مکانیکی برتر نسبت به شیشه دارد، بنابراین در پنجره های هواپیما استفاده می شود که سبک بودن آن یک امتیاز می باشد. در نتیجه در حال حاضر پلیمرها به عنوان دسته ای از مواد در کنار فلزات و سرامیک پذیرفته شده اند. نام پلیمر از واژه ی یونانی poly به معنای «بسیار» و mer به معنای «مر» گرفته شده است. پلیمر مولکولی است که از واحدهای تکرار شونده تشکیل می شود،این واحدها را که پیوندهای شیمیایی بهم متصل کرده است “مونومر” می نامند، ساده ترین شکل پلیمر، پلیمری است که تنها از یک نوع مونومر تشکیل شده باشد و به آن هموپلیمر می گویند،در حالی که کوپلیمرها از دو یا تعداد بیشتری نوع مونومر ساخته می شوند، که مقادیر هر نوع مونومر نسبت به یکدیگر در یک مولکول پلیمری و قرار گیری آنها نسبت به یکدیگر باعث می شود که خواص شیمیایی و فیزیکی آن ماده تعیین شود.

1

پلیمریزاسیون مونومرها

 

2 1شماتیکی از ساختارهموپلیمر و کوپلیمر

تعداد مونومرهای درون مولکول پلیمر می‌تواند بسیار متفاوت باشد و میزان نظم ، جهت گیری گروه های جانبی و شکل فضایی آنها نیز می تواند متفاوت باشد. به ترتیب وقتی دو، سه و چهار منومر به هم پیوند می خورند، دیمر، تریمر و تترامر نامیده می شوند و این واحدهای تکرار شونده که کمتر از میزان معینی می باشند را الیگومر می نامند. بسته به شرایط، این الیگومرها را می توان پیش پلیمر نیز نامید. وقتی که مونومرها یا الیگومرها به میزان کافی در یک مولکول واحد ترکیب شوند را پلیمر می نامند، برای مثال یک نمونه معمولی از پلی اتیلن شامل مولکول هایی با میانگین 50000 اتم و طول 25 انگستروم است،که می تواند تنوع قابل توجهی در معماری هر مولکول پلیمری مختلف وجود داشته باشد.مولکولهای پلیمری می‌توانند خطی، شاخه ای ،و یا زنجیره ها با پیوندهای کووالانسی که به آن اتصالات عرضی می گویند(پلیمر کراس لینک شده) بهم وصل شوند. نوع معماری مولکول ها، خواص پلیمر نهایی را کنترل می کند.

 

3

شماتیکی از ساختارهای پلیمر خطی ، شاخه ای و کراس لینک شده

دسته بندی پلیمرها

پلیمر ها باتوجه به کاربرد و ویژگی ها دسته بندی های گوناگونی دارند. یکی از راه های مفید این است که آنها را در گروه هایی با ویژگی های مشابه قرار دهیم. نوعی از طبقه بندی در شکل نشان داده شده است که مطابق آن پلیمرها به سه گروه تقسیم می شوند، ترموپلاستیک ها، لاستیک ها و ترموست ها. علاوه بر این، ترموپلاستیک ها خود به دوگروه کریستالی و بی نظم (آمورف) تقسیم می شوند،و یا می توان آنها را بر اساس وجود داشتن یا نداشتن اتم های کربن در زنجیره اصلی خود به آلی و غیرآلی(معدنی) و یا بر اساس منشاء به سه دسته ی طبیعی و مصنوعی و نیمه مصنوعی تقسیم بندی کرد.

04

نوعی از دسته بندی پلیمرها

پلیمرهای طبیعی

آ. پلی ساکاریدها: نشاسته، سلولز، گلیکوژن، پکتین، صمغ جلبک دریایی (به عنوان مثال، آگار)، صمغ گیاهی (به عنوان مثال، عربی)
ب .پلی پپتیدها (پروتئین ها): ابریشم، کلاژن، کازئین، آلبومین، گلوبولین، کراتین، انسولین، DNA، RNA و غیره
ج .هیدروکربن ها: لاستیک و گوتاپرکا یا پلی ایزوپرن

dnaشماتیکی از ساختار DNA

 

صمغ گیاهینمونه ای از صمغ گیاهی مصنوعی

پلیمرهای مصنوعی که از مونومرهایی ساخته شده اند که از نفت خام گرفته شده است که تجدید ناپذیر است. که از نظر رفتار در برابر حرارت به دو دسته ترموپلاستیک ها و ترموست ها تقسیم می شوند.

پتروشیمی
نیمه مصنوعی

این پلیمرها عمدتاً از پلیمرهای طبیعی تشکیل شده‌اند که به طریق های شیمیایی اصلاح شده اند. چند نمونه از پلیمرهای نیمه مصنوعی عبارتند از: ریون، متیل سلولز، استات سلولز، و نشاسته های اصلاح شده (مانند استات نشاسته).

ترموپلاستیک ها

ترموپلاستیک ها پلیمرهایی هستند که در یک محدوده ی دما در حالت جامد وجود دارند و در دماهای بالا نرم (پلیمرهای آمورف) و ذوب (پلیمرهای نیمه کریستالی) می شوند و پیوندهای شیمیایی (کووالانسی) از طریق این فرآیند تشکیل یا شکسته نمی شوند و این فرآیند فیزیکی می باشد.با سرد کردن این مواد به دلیل تغییر نیروهای بین مولکولی بین زنجیره ها ، جامد می شوند.

نمونه هایی از ترموپلاستیک ها عبارتند از: نایلون(پلی آمیدها)، پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن (خطی و شاخه ای)، پلی استایرن، پلی پروپیلن،پلی یورتان

81

شماتیکی از ساختارهای زنجیره های پلیمرهای ترموپلاستیک

ترموست ها

پلیمرهای ترموست از طریق واکنش های شیمیایی با تشکیل اتصالات عرضی یعنی پیوند های کووالانسی بین زنجیره های مولکولی شبکه ای سه بعدی تشکیل می دهند و جامد می شوند.تشکیل این شبکه ها باعث می شود که مواد حتی پس از گرم شدن مجدد، قابلیت ذوب شدن و جریان یافتن نداشته باشند. ترموست ها همچنین دمای انتقال شیشه ای نزدیک یا بالاتر از دمای تخریب حرارتی دارند یعنی با حرارت دهی زیاد قبل از جاری شدن می سوزند. با این حال، پیوندهای بین مولکول‌ها مانع از لغزش آنها از کنار یکدیگر می‌شود و تغییر شکل‌های بزرگ را قابل برگشت می‌سازد.پلیمر های ترموست مانند باکالیت و ملامین ها وغیره هستند.

ترموست و ترموپلاستیک 1
شماتیکی از ساختار زنجیره های پلیمرهای ترموست

آخرین اخبار

فرآیند قالبگیری تزریقی
قالبگیری تزریقی قالبگیری تزریقی روشی برای تولید محصولات قالب گیری شده از طریق تزریق مواد پلاستیکی نرم و ...
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

شرکت دنیا پلیمر اقدام به تولید مستربچ های رنگی، افزودنی، کامپاند کربنات کلسیم و گرانول برای صنعت راه مانند لوازم ترافیکی و ملزومات ساختمان مانند مخازن آب، کلید پریزهای برق و … اقدام نموده است.

  •