شماره تماس : 02155659631 | همراه : 09125987671
shimi-2

پلیمر چیست؟ آنها میتوانند مصنوعی یا طبیعی باشند

shimi-2ما در زندگی روزمره‌امان همواره با پلیمر سر و کار داریم. آن‌ها می‌توانند مصنوعی یا طبیعی باشند و اما هر طوری باشند همواره در کنار ما هستند، اما یک سؤال پیش می‌آید که واقعا پلیمر چیست؟

کلمه‌ی پلیمر یک کلمه‌ی یونانی است که از دو بخش (پلی) به معنای بسیار و (مر) به معنای پاره یا جز می‌باشد که معادل فارسی آن را می‌توان (بسپار) گذاشت. پلیمرها زنجیرهای طولانی هستند از یک یا چند منومر که به هم وصل می‌شوند و تولید یک مولکول درشت‌تر را می‌دهند. پلیمرها می‌توانند بنابر واکنششان به صورت‌های خطی (یعنی منومرها به صورت یک خط راست به هم وصل می‌شوند) یا به صورت شاخه‌دار (علاوه بر زنجیره اصلی شاخه‌هایی نیز اطراف آن است) و یا به صورت اتصال عرضی (شاخه‌ها نیز به هم وصل شوند) باشند.

همان‌طور که اشاره شد پلیمرها به دو صورت طبیعی و مصنوعی هستند. برای مثال:       پلیمر طبیعی: پلی‌نوکلئوتیدها (DNA,RNA)، پلی‌ساکاریدها (سلولوز)، پلی‌پپتیدها و …. . پلیمر مصنوعی: لاستیک‌های مصنوعی، باکلیت‌ها، نایلون‌ها، پلی‌استرها و …. .

سنتز پلیمرها

پلیمرها می‌توانند هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی تولید کرد؛ عملیات سنتز پلیمری را می‌توان به سه دسته‌ی: آزمایشگاهی، بیولوژیکی و سنتز پلیمرهای طبیعی اصلاح‌شده دسته‌بندی کرد.

سنتز آزمایشگاهی

سنتز آزمایشگاهی پلیمر می‌تواند به دو صورت پلیمریزاسیون (همان سنتز پلیمر) افزایشی (یا پلیمریزاسیون زنجیره‌ای) وپلیمریزاسیون تراکمی (یا پلیمریزاسیون مرحله‌ای) دسته‌بندی کرد.
پلیمریزاسیون افزایشی: در این واکنش، منومرها یکی یکی به هم متصل شده و مولکول درشت‌تری را تولید می‌کنند. این عمل تا جایی ادامه دارد که تمام منومرها مصرف شوند، پس هیچ یک از اتم‌ها یا مولکول‌ها هدر نمی‌رود و همگی به پلیمر تبدیل می‌شوند. (یعنی محصول جانبی نداریم وتنها پلیمر تولید می‌شود) مثال‌هایی از پلیمرهایی که بدین روش تولید می‌شوند: پلی‌اتن، نئوپان، پلی‌ونیل‌کراید (PVC) و …. . واکنش تولید پلی اتن:

پلی‌اتن <- اتن + اتن

پلیمریزاسیون تراکمی: در این روش منومرهای مختلفی با هم واکنش می‌دهند تا به فرم پلیمر برسد. یعنی در ابتدا منومر ما مشخص نیست پس از انجام واکنش منومر ما تولید می‌شود. این واکنش می‌تواند میان دو یا چند منومر یا یک دیمر و یک منومر یا یک منومر و یک اولیگومر (مولکول‌های درشتی که تعداد منومرهای آن‌ها آن‌قدر نیست که که آن‌ها را پلیمر نامید) مثال‌هایی از پلیمرهایی که از این روش تولید می‌شوند: نایلون (پلی‌آمید)، داکرون، کولار و … . واکنش اولیه برای تولید منومر پلیمر پلی‌آمید در زیر آمده:

آب + گروه آمیدی <- دی‌آمین + دی کربوکسیلیک اسید

همان‌طور که مشاهده می‌کنید در واکنش‌های تراکمی برای تولید منومر همواره یک محصول جانبی که معمولا آب می‌باشد (برخی موارد HCl یا آمونیاک) تولید می‌شود.

سنتز بیولوژیکی

سنتزهای بیولوژیکی در حضور آنزیم‌ها ایجاد می‌شوند، مثل تولید DNA که از آنزیم‌ها سنتز شده است. بیوپلیمرها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: پلی‌ساکاریدها، پلی‌پپتیدها و پلی‌نوکلؤتیدها. عملیات پلیمریزاسیون بیولوژیکی به صورت طبیعی با حضور آنزیم‌های طبیعی انجام می‌گیرد. برای مثال: گلوکز یک قند ساده است که منومر پایه‌ی پلیمرهای نشاسته، سلولوز و گلیکوژن است.

سنتز پلیمرهای طبیعی اصلاح‌شده

پلیمرهای زیادی به صورت طبیعی وجود دارد که کاربرد بسیار زیادی در زندگی روزمره‌ی ما دارند. این پلیمرهای طبیعی در آزمایشگاه‌ها تولید می‌شوند؛ برای مثال: حرارت دادن لاستیک در حضور سولفور باعث تبدیل آن به لاستیک جوش‌خورده که دارای ویژگی جالبی است، می‌شود. یا واکنش نیتریک‌اسید با سلولوز (پنبه) وتولید نیترو‌سلولوز که به عنوان باروت بدون دود می‌شناسیم.

مشخصات پلیمرها

پلیمرها به دلیل ویژگی‌هایی که دارند جایگاه متمایزی در علم شیمی دارند.

۱) استحکام یک پلیمر بستگی به تعداد منومرها یعنی طول زنجیر آن‌ها، گروه‌های جانبی، اتصالات عرضی و شاخه‌هایش دارد. ۲) اگر پلیمر تنها از یک نوع منومر تشکیل شده باشد به آن هموپلیمر گویند و در صورت وجود بیش از یک منومر در زنجیر پلیمر آن را کوپلیمر می‌نامند. ۳) با افزایش طول زنجیر نقاط جوش، ذوب و ویسکوزیته (گرانروی) پلیمر افزایش می‌یابد. ۴) اتصالات عرضی و پیوندهای میان مونومرها، باعث افزایش قدرت کشسانی پلیمر می‌شود. ۵) پلیمرها دو صورت می‌باشند ترموپلاستیک (گرمانرم) و ترموست (گرماسخت). پلیمر ترموپلاستیک می تواند به صورت مایع شود و قابلیت شکل‌پذیری دارد و پس از این‌که سرد می‌شود قابل استفاده است، ولی پلیمرهای ترموست ذوب نمی‌شوند و در صورت حرارت دیدن پس از مدتی می‌سوزند و نابود می‌شوند. ۶) پلیمرها به دلیل ساختار کریستالی که دارند دارای استحکام بالایی هستند. ۷) پلیمرها قابلیت رنگ‌پذیری بالایی دارند به همین دلیل می‌توان آن‌ها را در رنگ‌های مختلف یافت.

 

 

polymerization

 

 

 

منبع: شبکه ملی مدرس (رشد)

ادامه مطالب

پلی اتیلن چیست و چه مصارفی دارد؟

الف ) تعریف و دسته بندی پلی اتیلن ( PE ) :
پلی اتیلن از مونومر اتیلن به فرمول شیمیایی C2 H4 به روش پلیمریز اسیون ، ترمو پلاستی تهیه می شود. نیمه کریستال ، غیر پلار با شاخه بندی ماکرو مولکولی متفاوت و جرم مخصوصی بین ۹۶۰/۰- ۹۱۸/۰گرم بر سانتی متر مکعب۰ درصد کریستالیتی ( نسبت زنجیره های نظم یافته به زنجیره های آمورف ) بیش از هر چیز متاثراز تراکم و پیچیدگی ساختار همین شاخه ها ی مولکولی می باشد . این نسبت بسته به نوع پلی اتیلن می تواند بین ۴۰ تا ۸۰ درصد باشد . درصد کریستالیتی یک پلی اتیلن مهم ترین شاخص جهت تعیین ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی و جرم مخصوص آن می باشد. بطوریکه در برخی مواقع تقسیم بندی پلی اتیلن ها نه براساس جرم مخصوص بلکه بر اساس در صد کریستالیتی آنها صورت می گیرد . تقسیم بندی پلی اتیلن ها بر اساس درصد کریستالیتی بر دو نوع است :
-۱ پلی اتیلن نرم با علامت اختصاریLDPE – LLDPE مشخص می شود که درصد کریستالیتی آن ۴۰ تا ۵۵ درصدمی باشد .
-۲ پلی اتیلن سخت با علامت اختصاری HDPE مشخص می شودکه درصد کریستالیتی آن بین ۶۰ تا ۸۰ درصد می باشد.
* پلی اتیلن دیگری بنام UHMWPE شناخته می شود که در شرایط معمول می توان آنرا به روش تزریقی فرآیند کرد. البته به خاطر بلندی طول زنجیره هایش در گروه ترموالاست ها جای می گیرد.
ب) ویژگیهای عمومی:
پلی اتیلن ها تر موپلاست هایی غیر پلار و نیمه کریستال با درجه کریستالیتی متفاوت می باشند. بدلیل کریستالی بودن اغلب غیر شفاف و شیری رنگ بوده ولی می توان از آنها فیلم های نازک شفاف نیز تهیه نمود. ویژگیهای مکانیکی پلی اتیلن ها بیش از هر چیز تابعی از درصد کریستالیتی- جرم مخصوص یا به عبارتی تابعی از MFI ( درجه پلیمر یز اسیون ) آنها
می باشد . پلی اتیلن ها از ویژگیهای الکتریکی و ایزولاسیونی خوبی حتی در فرکانسهای بالا برخوردار می باشند ولی لازم است تمایل به گرفتن بار الکتریسیته آنها را با افزودن گرافیت از بین برد یا کاهش داد. بطور کلی پلی اتیلنها در برابر اسیدها ، بازها ، سیالات معدنی پلار، الکل ، استر، روغنها، چربیها و بنزین مقاوم می باشند ولی در برابر اکسید کننده های قوی خصوصاً در گرما ، هیدرو کربورهای آروماتیک و آلیفاتیک مقاوم نیستند. عبور بخار آب و جذب رطوبت
پلی اتیلن ها کم ولی قابلیت خوبی برای عبور بو و گاز مانند(CO2, N2, O2) دارند. جهت نگهداری در فضای باز افزودن مقدار ۲ الی ۵/۲ درصد دوده به آنها توصیه می گردد. مقاومت گرمایی برای LDPE حدود ۸۰ درجه و برای HDPE حدود ‌ ۱۰۵‌درجه و مقاومت سرمایی آنها ( شکنند گی )تا ۵۰- درجه می باشد . پلی اتیلنها موادی قابل اشتعال بوده و با شعله آبی همراه با ریزش قطرات مذاب می سوزند.
ج) موارد استفاده :
LLDPE و LDPE بیشتر جهت تهیه فیلم و پوشش دهی اکستروژنی کابلهای برق و تلفن و همین طور از پودر LDPE برای پوشش دهی ( لاک کاری ) قطعات فلزی و مفتولی به روش
sintern استفاده می گردد. از گرانول HDPE بیشتر جهت تولید اجسام میان تهی ( بطری و …….) و از پودر آن برای مخازن بزرگ به روش دورانی ( Moulding Rotation ) استفاده می شود . مصارف عمومی پلی اتیلنها عبارت است از :
-۱ ساخت قطعات ماشین آلات
-۲ قطعات خودرو
-۳ دسته ودستگیره
۴ – در بطری
-۵ پوششهای ضد رنگ
-۶ جعبه بطری
-۷ پوشش داخلی اتومبیل
-۸ قرقره های ریسندگی
-۹ پوشش ایزولا سیونی ضد زنگ

-۱۰ لوله های ایزو لاسیونی
-۱۱ طناب
-۱۲ فیلم های آب بندی
-۱۳ فیلم های بسته بندی
-۱۴ فیلم های شیرینک
-۱۵ لوله های آب آشامیدنی
-۱۶ جعبه حمل بطری های شیر
-۱۷ تیوپ خمیر دندان و سرنگ های یکبار مصرف
-۱۸ لیوان
-۱۹ مخزن آب و وان حمام بچه و ……..
-۲۰ سبد های میوه
-۲۱وان شیلات و آبکاری
-۲۲ تانکر حمل سوخت
-۲۳ تانکر نگهداری انواع اسید ها
د) پلی اتیلن استفاده شده در تانکر و وان های شرکت پلی اتیلن نوین :
پلی اتیلن نرم با علامت اختصاری LDPE می باشد
لازم بذکر است که پلی اتیلن نرم از نظر قیمت در بازار گرانتر از سایر پلی اتیلنها داد و ستد میگردد که باعث افتخار است که بگوییم تمامی محصولات شرکت پلی اتیلن نوین از جمله انواع وان و تراف و مخازن تک جداره و تانکر های ضد جلبک جهت نگهداری آب شرب با  LDPE تولید میشوند.

ادامه مطالب