پلیمر چیست؟

پلیمر، هر یک از دسته ای از مواد طبیعی یا مصنوعی متشکل از مولکول های بسیار بزرگ، به نام ماکرومولکول ها، که مضربی از واحدهای شیمیایی ساده تر به نام مونومر هستند.

پلیمرها بسیاری از مواد موجود در موجودات زنده از جمله پروتئین ها، سلولز و اسیدهای نوکلئیک را تشکیل می دهند.

علاوه بر این، آن ها اساس مواد معدنی مانند الماس، کوارتز و فلدسپات و مواد دست ساز بشر مانند بتن، شیشه، کاغذ، پلاستیک و لاستیک را تشکیل می دهند.

کلمه پلیمر تعداد نامشخصی از واحدهای مونومر را مشخص می کند. هنگامی که تعداد مونومرها بسیار زیاد باشد. گاهی اوقات ترکیب را پلیمر بالا می نامند. پلیمرها محدود به مونومرهایی با ترکیب شیمیایی یا وزن مولکولی و ساختار مشابه نیستند. برخی از پلیمرهای طبیعی از یک نوع مونومر تشکیل شده اند. با این حال، اکثر پلیمرهای طبیعی و مصنوعی از دو یا چند نوع مختلف مونومر تشکیل شده اند. چنین پلیمرهایی به عنوان کوپلیمر شناخته می شوند.

انواع پلیمرها:

پلیمرهای طبیعی: آلی و معدنی

نقش مهمی را در موجودات زنده ایفا می کنند. مواد اولیه ساختاری را فراهم می کنند و در فرآیندهای حیاتی زندگی شرکت می کنند. به عنوان مثال، اجزای جامد همه گیاهان از پلیمرها تشکیل شده است.

 این ها شامل سلولز، لیگنین و رزین های مختلف است. سلولز یک پلی ساکارید است. پلیمری که از مولکول های قند تشکیل شده است. لیگنین از یک شبکه سه بعدی پیچیده از پلیمرها تشکیل شده است. رزین های چوب پلیمرهای یک هیدروکربن ساده، ایزوپرن هستند. یکی دیگر از پلیمرهای ایزوپرن آشنا لاستیک است.

دیگر پلیمرهای طبیعی مهم شامل پروتئین ها، که پلیمرهای اسیدهای آمینه هستند. و اسیدهای نوکلئیک، که پلیمرهای نوکلئوتیدها هستند. مولکول های پیچیده ای هستند که از بازهای حاوی نیتروژن، قندها و اسید فسفریک تشکیل شده اند.

 اسیدهای نوکلئیک حامل اطلاعات ژنتیکی در سلول هستند. نشاسته ها، منابع مهم انرژی غذایی مشتق شده از گیاهان، پلیمرهای طبیعی هستند که از گلوکز تشکیل شده اند.

پلیمرهای معدنی:

بسیاری از پلیمرهای معدنی نیز در طبیعت یافت می شوند. از جمله الماس و گرافیت. هر دو از کربن تشکیل شده اند. در الماس، اتم های کربن در یک شبکه سه بعدی به هم متصل شده اند. که به ماده سختی آن را می دهد. در گرافیت، که به‌عنوان روان‌کننده و در «سرب‌های» مدادی استفاده می‌شود. اتم‌های کربن در صفحاتی به هم متصل می‌شوند که می‌توانند روی یکدیگر بلغزند.

پلیمرهای مصنوعی:

پلیمرهای مصنوعی در انواع مختلفی از واکنش ها تولید می شوند. بسیاری از هیدروکربن های ساده مانند اتیلن و پروپیلن را می توان. با افزودن مونومر یکی پس از دیگری به زنجیره رشد به پلیمر تبدیل کرد.

 پلی اتیلن که از مونومرهای تکرار شونده اتیلن تشکیل شده است. یک پلیمر افزودنی است. ممکن است حدود 10000 مونومر داشته باشد. که در زنجیره های سیم پیچ بلند به هم متصل شده اند. پلی اتیلن کریستالی، نیمه شفاف و ترموپلاستیک است. یعنی با حرارت دادن نرم می شود. برای پوشش‌ها، بسته‌بندی، قطعات قالب‌گیری شده و ساخت بطری‌ها و ظروف استفاده می‌شود. پلی پروپیلن همچنین کریستالی و ترموپلاستیک است اما سخت تر از پلی اتیلن است. مولکول های آن ممکن است از 50000 تا 200000 مونومر تشکیل شده باشد. از این ترکیب در صنعت نساجی و ساخت اشیاء قالبی استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

افزودنی پلیمری:

سایر پلیمرهای افزودنی شامل : پلی بوتادین، پلی ایزوپرن و پلی کلروپرن هستند. که همگی در ساخت لاستیک های مصنوعی مهم هستند. برخی از پلیمرها مانند پلی استایرن در دمای اتاق شیشه ای و شفاف هستند. و همچنین گرمانرم هستند. پلی استایرن را می توان در هر سایه ای رنگ کرد و در ساخت اسباب بازی ها و سایر اشیاء پلاستیکی استفاده می شود.

اگر یک اتم هیدروژن در اتیلن با یک اتم کلر جایگزین شود. وینیل کلرید تولید می شود. این به پلی وینیل کلراید (PVC) پلیمریزه می شود، ماده ای بی رنگ، سخت ترموپلاستیکی که می تواند به اشکال مختلفی از جمله فوم، فیلم و الیاف تولید شود. وینیل استات که از واکنش اتیلن و اسید استیک تولید می شود. به رزین های آمورف و نرم که به عنوان پوشش و چسب استفاده می شود، پلیمریزه می شود. با وینیل کلرید کوپلیمریزه می شود تا خانواده بزرگی از مواد ترموپلاستیک تولید کند.

برای آگاهی از دیگر خواص پلیمرها مقاله بعدی ما را نیز دنبال کنید….

 

 

 نگارنده: مهناز معصومی راد

منبع: https://www.britannica.com