آموزشی

آشنایی با پلیمر ها

آشنایی با پلیمر ها

در ابتدا می توان گفت طبیعت اولین سازنده پلیمرهاست .
پلیمرهای طبیعی DNA و RNA را شامل می شوند که در ژن ها و فرآیندهای زیستی بسیار مهمند. در واقع،RNA پِیکی است که پروتئین ها، پپتیدها، و آنزیم های ممکن را می سازد. آنزیم ها به انجام مکانیسم های شیمیایی در بدن موجودات زنده کمک می کنند، و پپتیدها برخی از اجزاء ساختاری جالب توجه دیگر را در پوست، مو و حتی شاخ های کرگدن ها می سازند. پلیمرهای طبیعی دیگر، پلی ساکاریدها (پلیمرهای قندی) و پلی پپتیدها مانند ابریشم، ماده ی موجود در ناخن، و مو را شامل می شوند. لاستیک طبیعی نیز که طبیعتاً یک پلیمر طبیعی است، از کربن و هیدروژن ساخته شده است. بیاید هر یک از خانواده های اصلی پلیمرهای طبیعی را به دقت بررسی کنیم.

RNA و DNA حاوی استخوانبندی پلیمری بر پایه ی قند هستند. این موضوع، آنها را در خانواده ی پلی ساکاریدها قرار می دهد، اگرچه در مورد DNA و RNA ، گروههای کاملاً منظمی وجود دارند که به واحدهای قندی متصل شده اند و موجب قابلیت های منحصر به فرد این پلیمرها می شوند.

مواد پلیمری:

مواد پلیمری عمدتا از مشتقات نفت و گاز تولید می‌شوند؛ با این حال برخی ازمواد پلیمری پایه زیستی دارند یعنی از موادی ساخته می‌شوند که از طبیعت استخراج شده است. برخی دیگر از مواد پلیمری مستقیما ازطبیعت استخراج می‌شوند. به عنوان مثال کائوچوی طبیعی از شیره درختان کائوچو به دست می‌آید.

پلیمر از دو واژه “پلی” و “مر” ساخته شده است. پلی یعنی چند و مر یعنی جز‌. در واقع پلیمرها موادی هستند که ساختمان مولکول آن‌ها از تعداد زیادی اجزا تکرار شونده تشکیل شده است. به عنوان مثال پلی اتیلن که پرکاربردترین پلیمر ساخت بشر است از گاز اتیلن ساخته می‌شود. بنابراین مولکول پلی‌اتیلن از تکرار واحدهای اتیلن تشکیل شده است. با چسبیدن مولکول‌های اتیلن به یکدیگر  پلی‌اتیلن حاصل می‌شود.  همچنین از چسبیدن مولکول‌های پروپیلن به یکدیگر مولکول پلی‌ پلی‌پروپیلن حاصل می‌شود. به واحدهای تشکیل دهنده پلیمرها، که درواقع مرهای آن می‌باشند به اصطلاح، مونومر می‌گویند. مونو یعنی “یک” و مر یعنی “جز” ؛ پس مونومرها اجزا تک جزئی تشکیل دهنده پلیمرها می‌باشند. به عنوان مثال به اتیلن، مونومر اتیلن هم می‌گویند. همینطور به اجزا تشکیل دهنده پلی وینیل کلراید (پی وی سی ) مونومر وینیل کلراید می‌گویند. به عمل چسباندن مولکول‌های مونومرها به هم و تشکیل پلیمر فرایند پلیمریزاسیون می‌گویند. در واحدهای پتروشیمی تولید کننده پلیمرها، فرایند پلیمریزاسیون انجام می‌شود و طی آن پلیمرها از مونومرها تشکیل می‌شوند.

انواع پلیمرها:

اکثر پلیمرها از یک نوع مونومر تشکیل شده اند ولی برخی از آن‌ها از دو یا چند نوع مونومر به وجود می‌آیند. به پلیمرهایی که از یک نوع مونومر تولید می‌شوند، هموپلیمر و به پلیمرهایی که از دو یا چند نوع مونومر تولید می‌شوند، کوپلیمر می‌گویند. در بسیاری از موارد مونومر دوم در فرایند پلیمریزاسیون به منظور بهبود خواص پلیمر نهایی  به مونومر اول افزوده می‌گردد.
کوپلیمرها خود در یک نوع دسته‌بندی به دو دسته رندوم کوپلیمر و بلاک کوپلیمر طبقه‌بندی می‌شوند. رندوم کوپلیمرها، کوپلیمرهایی هستند که در آن‌ها اجزا مونومری به صورت بی‌نظم در طول زنجیره پلیمر تکرار می‌شوند ولی بلاک کوپلیمرها، کوپلیمرهایی هستند که مونومرهای هم شکل در آن‌ها در کنار هم قرار گرفته‌اند. نمونه‌ای از بلاک کوپلیمرها پلی‌پروپیلن بلاک کوپلیمر است که در صنعت خودرو برای تولید سپر، داشبورد و دیگر تریم‌های داخل خودرو به شکل گسترده‌ای کاربرد دارد. نمونه‌ای از رندوم کوپلیمرها پلی‌پروپیلن رندوم کوپلیمر است که به شکل گسترده‌ای در تولید لوله‌های پلاستیکی ساختمانی به کار می‌رود.

دسته‌بندی پلیمرها:

پلیمرها به طور کلی به دو دسته بزرگ ترموپلاستیک‌ها و ترموست‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند.

ترموپلاستیک‌ها:(گرما نرم)

دسته بزرگی از مواد پلیمری هستند که در صورت حرارت دیدن ذوب می‌شوند و بر اثر سرد شدن مجدد جامد می‌شوند. و سیکل آنها برگشت پذیر است این ویژگی باعث می‌شود که مواد پلاستیک مانند فلزات قابلیت بازیافت داشته باشند و بنابراین در صورت بازیافت نسبت به دیگر پلیمرها کمتر وارد محیط زیست شوند.

ترموست ها:( گرما سخت)

در حالی که ترموست‌ها پلیمرهایی هستند که در اثر حرارت ذوب نمی‌شوند بلکه سخت می‌شوند و یا می‌سوزند، بنابراین سیکل آنها برگشت پذیر نمی باشد. و نمی‌توان آن‌ها را بازیافت کرد. به دلیل مسایل زیست محیطی تولید آن‌ها در مقایسه با پلاستیک‌ها رو به کاهش است. نمونه‌ای از ترموست‌ها ملامین است که در تولید ظروف ملامین به کار می‌رود. بسیاری از لاستیک‌ها، رنگ‌ها، رزین‌ها و چسب‌ها نیز ترموست می‌باشند.

کاربرد پلیمرها:

پلیمرها خواص فیزیکی و مکانیکی جالب و جذابی دارند و این باعث توسعه روزافزون کاربرد این مواد در صنایع گوناگون و همچنین زندگی روزمره شده است.

  •  صنایع خودرو
  •   لوازم ورزشی
  • صنایع بسته‌بندی
  • صنایع نساجی
  • صنایع لوازم خانگی
  • صنایع بهداشتی و دارویی
  • صنایع الکتریکی و الکترونیک
  • صنایع کشاورزی
  • صنایع نظامی صنعت حمل و نقل و … به طور گسترده‌ای کاربرد دارند.

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *