پلیمرها و انواع آن

فروش پلیمرها

ارسال سفارش به سراسر کشور با سریع زمان

فروشنده: 09129008862

پلیمر چیست؟

پلیمر دست‌ه­ای از مواد طبیعی یا مصنوعی است که از مولکول­‌های بسیار بزرگی به نام ماکرومولکول‌­ها تشکیل شده است، که آن‌ها هم از تعدادی واحدهای شیمیایی ساده‌­تر به نام مونومرها تشکیل شده‌­اند.

“پلی” به معنی چند، “مونو” به معنی یک و “Mers” به معنی قطعات یا بخش­‌ها است. بنابراین پلیمرها به معنی چند قسمتی‌­ها هستند و از بسیاری از مونومرها یا تک قطعات ساخته شد‌ه‌­اند. هنگامی که ترتیب مونومرها تغییر می‌کند، ممکن است یک پلیمر متفاوت تشکیل شود.

پلیـمرها بسیاری از مواد در موجودات زنده از جمله پروتئین­‌ها، سلولز و اسیدهای نوکلئیک را تشکیل می‌­دهند. علاوه بر این، آن­‌ها پایه و اساس مواد معدنی مانند الماس، کوارتز، فلدسپار و مواد ساخته شده توسط انسان مانند:

  • بتن
  • شیشه
  • کاغذ
  • پلاستیک و لاستیک را تشکیل می­‌دهند.

اتصال مونومرها:

مونومرها از دو طریق مختلف به هم وصل می­‌شوند. در وهله اول، مونومرها مستقیماً به هم وصل می­‌شوند، مانند بلوک‌­های ساختمانی که به هم وصل می­‌شوند. این­‌ها پلیـمرهای افزایشی نامیده می­‌شوند. بسیاری از مونومرهای مصنوعی پلیـمرهای افزایشی را تشکیل می‌دهند. در نوع دوم اتصال، مونومرها هنگام پیوند به یکدیگر یک مولکول آب آزاد می­‌کنند. این­‌ها پلیـمرهای تراکمی نامیده می‌­شوند. بیشتر پلیـمرهای طبیعی پلیـمرهای تراکمی هستند، بنابراین آب یک محصول جانبی طبیعی مونومرهای پیوند دهنده است.

پلیمرهای طبیعی:

پلیـمرهای طبیعی دارای فراوانی بالایی هستند. بخش اعظم یک همبرگر از پلیـمرها تشکیل شده است. ظرف مقوایی همبرگر و دستمال استفاده شده برای تمیز کردن سس کچاپ نیز از پلیـمرها ساخته شده است. درک ساختار، خصوصیات و کاربردهای پلیـمرهای طبیعی می‌­تواند به افراد کمک کند تا انتخاب­‌های آگاهانه و صحیح از محیط زیست داشته باشند.

برخی از پلیمرهای طبیعی از یک نوع مونومر تشکیل شده‌­اند. با این حال، بیشتر پلیمرهای طبیعی و مصنوعی از دو یا چند نوع متفاوت از مونومرها تشکیل شده‌­اند. این پلیمرها به عنوان کوپلیمرها شناخته می­‌شوند.

از درختان گرفته تا تایرها، از ناهار گرفته تا کیسه­‌های موادغذایی، از غلات صبحانه گرفته تا لبا‌‌س‌­های مدرسه، پلیمرها نقش اساسی در دنیای انسانی و طبیعی دارند. با شناخت بیشتر مردم از محیط زیست، بسیاری به دنبال راه‌هایی برای جایگزینی مصنوعات با جایگزین­‌های پایدارتر هستند که پلیمرها نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

نمونه­‌هایی از پلیمرهای طبیعی شامل:

  • سلولز
  • کیتین
  • کربوهیدرات­‌هایی مانند نشاسته و قند
  • پروتئین‌­های مختلف پوست و ماهیچه تا ابریشم عنکبوت و پشم، DNA RNA و کائوچو است.

کائوچو

برخی از پلیمرهای مهم طبیعی شامل مثال­‌های زیر هستند:

  • سلولز

متداول­‌ترین پلیمر طبیعی سلولز است. سلولز از درختان و گیاهان به دست می­‌آید. سلولز از زنجیره‌­های طولانی گلوکزی که گیاهان هنگام فتوسنتز می­‌سازند، تشکیل شده است. این پلیمرهای زنجیره‌ای سلولز، تکیه‌­گاه­‌های بسیار محکمی برای گیاه تشکیل می‌دهند، به همین دلیل درختان می‌­توانند به اندازه کافی بلند باشند. پلیمرهای زنجیره‌­ای سلولز الیاف موجود در پنبه و شاه‌دانه را نیز تشکیل می­‌دهند که می‌­توان از آن­‌ها برای ساختن لباس استفاده کرد. الیاف سلولزی نیز محصولات کاغذی را تولید می­‌کنند. به دلیل نحوه قرار گرفتن مونومرها در کنار هم، سلولز در آب حل نمی­‌شود و سلولز با داشتن این ویژگی به یک پلیمر طبیعی بسیار مفید تبدیل شده است.

  • کیتین

کیتین دومین پلیمر طبیعی رایج در کره زمین است. کیتین در دیواره‌­های سلولی قارچ‌­ها، از جمله:

  • قارچ‌­های خوراکی
  • اسکلت خارجی حشرات
  • عنکبوت­‌ها و سخت­‌پوستان مانند خرچنگ­‌ها و لابسترها یافت می­‌شود.

تفاوت ساختار شیمیایی کیتین و سلولز فقط به دلیل تفاوت در یک مولکول در مونومر گلوکز است.

بعد از تصفیه، از کیتین برای:

    • تهیه بسته‌­بندی پلاستیکی مواد‌ غذایی خوراکی، به عنوان یک غلیظ‌کننده مواد غذایی
    • برای تمیز کردن فاضلاب­‌های صنعتی استفاده می­‌شود.
  • کربوهیدرات

کربوهیدرات‌­ها، گروه دیگری از پلیمرها هستند که مانند سلولز از گلوکز تشکیل می‌­شوند. قند و نشاسته­‌ها، هر دو از کربوهیدرا‌ت‌­ها تشکیل می­‌شوند که به عنوان منبع غذایی برای گیاهان و حیوانات هستند. اتصال مونومرهای گلوکز در کربوهیدرات­‌ها نسبت به سلولز متفاوت است، به گونه‌­ای که به جای حالت خطی، نزدیک هم جمع می­‌شوند و حالت مارپیچ پیدا می­‌کنند. این جمع‌شدگی زنجیره پلیمر به این معنی است که کربوهیدرات­‌ها فضای کمتری را اشغال می­‌کنند و به گیاهان اجازه می­‌دهند تا موادغذایی خود را در میوه و سبزیجات مانند سیب­‌زمینی و هویج ذخیره کنند. یکی از نتایج حاصل از این گونه پیوند بین مونومرها این است که باعث می­‌شود کربوهیدرات‌ها در آب حل شوند. به همین علت انسان­‌ها می­‌توانند کربوهیدرات‌­ها را هضم کنند اما سلولز به دلیل عدم حلالیت در آب قابلیت هضم در بدن انسان را ندارد از طرفی، انسان­‌ها فاقد آنزیم سلولاز هستند که پلیمر سلولز را می­‌شکند.

  • پروتئین

میلیون‌­ها نوع مختلف از پلیمرهای پروتئینی وجود دارد که همگی آن‌­ها از مونومرهای اسیدآمینه ساخته شده‌­اند. اگرچه فقط 20 نوع مختلف اسیدآمینه وجود دارد، بسیاری از ترکیبات و انواع ترتیب­‌های قرارگیری منجر به ایجاد طیف وسیعی از پروتئین­‌ها می­‌شوند. برخی از انواع مختلف پلیمرهای پروتئینی شامل:

    • پوست
    • اندام‌­های بدن
    • ماهیچه‌­ها
    • مو
    • ناخن­‌ها
    • پرها
    • سم حیوانات و خز هستند.

طیف گسترده‌­ای از الیاف حیوانات، از پشم گرفته تا ابریشم، از پلیمرهای پروتئینی حاصل می‌­شود. ابریشم عنکبوت، از قوی­‌ترین الیاف شناخته شده است و یک پلیمر پروتئینی می­‌باشد. چرم ساخته شده از پوست حیوانات، حاصل از پلیمرهای پروتئین است.

  • DNA و RNA

دو پلیمر اسید نوکلئیک یعنی دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) و ریبونوکلئیک اسید (RNA) از مونومر نوکلئوتید تشکیل می­‌شوند. DNA حاوی کد ژنتیکی برای موجودات است و RNA اطلاعات ژنتیکی را از DNA به سیتوپلاسم می‌­برد که پروتئین­‌ها پس از آن ساخته می­‌شوند. مانند اکثر پلیمرهای طبیعی، پلیمرهای اسید نوکلئیک پلیمرهای تراکمی هستند.

  • کائوچو یا لاستیک طبیعی

لاستیک طبیعی از لاتکس (نوع خاصی از شیره) درختان کائوچو Hevea brasiliensis به دست می‌­آید. در حالی که بیشتر پلیمرهای طبیعی پلیمرهای تراکمی هستند، لاستیک طبیعی یک پلیمر افزایشی است که از مونومرهای ایزوپرن تشکیل شده است. یکی دیگر از پلیمرهای ایزوپرن نام آشنا رزین می­‌باشد.

  • پلیمرهای مصنوعی

مزایای پلیمرهای مصنوعی یا سنتزی، پایداری و استحکام محصول می‌باشد. به عنوان مثال، لاستیک مصنوعی مانند لاستیک طبیعی دچار پوسیدگی نمی‌شود. لاستیک مصنوعی همچنین می‌تواند برای اهداف مختلف سفارشی‌سازی شود.

نمونه‌های پلیمری مصنوعی شامل:

    • نایلون
    • اپوکسی­‌ها
    • پلی‌اتیلن
    • پلکسی‌گلاس
    • پلاستوفوم (یونولیت) و… است.

اما متأسفانه، ثبات پلیمرهای مصنوعی بدان معنی است که این پلیمرها به طور طبیعی تجزیه نمی­‌شوند و باعث ایجاد مشکل دفع و متعاقباً افزودن به آلودگی­‌های زیست­‌محیطی در سراسر جهان می­‌شوند. سوزاندن در دمای بالا، پلیمرهای مصنوعی را از بین می‌برد، اما دی‌اکسید کربن و سایر مواد شیمیایی (که اغلب سمی هستند) را در جو آزاد می­‌کنند. علاوه بر این، بیشتر پلیمرهای مصنوعی از نفت که یک سوخت فسیلی تجدیدناپذیر است ساخته می‌شوند.

بسیاری از هیدروکربن‌­های ساده مانند اتیلن و پروپیلن با اضافه شدن یک مونومر به زنجیره می‌­توانند به پلیمر تبدیل شوند. پلی اتیلن، متشکل از تکرار مونومر اتیلن است در نتیجه یک پلیمر افزایشی است. پلی‌اتیلن‌کریستالی، شفاف و گرمانرم است، یعنی زمانی که تحت گرما قرار بگیرد نرم می­‌شود.

برای:

  • پوشش‌­ها
  • بسته‌بندی­‌ها
  • قطعات قالب‌ریزی شده
  • ساخت بطری و ظروف استفاده می‌­شود.

پلی‌پروپیلن نیز کریستالی و گرمانرم است اما سخت­‌تر از پلی‌اتیلن است و مولکول­‌های آن ممکن است از 50.000 تا 200.000 مونومر تشکیل شده باشد. این ترکیب در صنایع نساجی و برای ساخت اشیاء قالبی استفاده می­‌شود.

گروه‌های پلیمری:

گروه های پلیمری

پلیمرهای افزایشی دیگر شامل پلی بوتادین، پلی‌ایزوپرن و پلی‌کلروپرن است که همگی در ساخت لاستیک مصنوعی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. برخی از پلیمرها مانند پلی‌استایرن، در دمای اتاق شفاف و همچنین گرمانرم هستند. پلی‌استایرن می­‌تواند در ساخت اسباب‌بازی­‌ها و سایر اشیاء پلاستیکی استفاده شود.

اگر یک اتم هیدروژن در اتیلن با یک اتم کلر جایگزین شود، وینیل‌کلرید تولید می‌­شود. این پلیمر به پلی‌وینیل‌کلرید (PVC) تبدیل می‌شود که یک ماده ترموپلاست، بی‌رنگ، سخت و محکم می‌­باشد که می‌­تواند در انواع مختلفی از اشکال از جمله فوم‌­ها، رشته‌ها و الیاف ساخته شود. وینیل استات، که در اثر واکنش اتیلن و اسید استیک تولید می­‌شود، به رزین­‌های نرم و غیرشفاف، پلیمریزه می‌شود که به عنوان روکش و چسب استفاده می­‌شوند. این ماده با وینیل کلرید به منظور تولید خانواده زیادی از مواد گرمانرم نیز ترکیب می‌­شود.

بسیاری از پلیمرهای مهمی که دارای اتم‌­های اکسیژن یا نیتروژن همراه با کربن هستند، در یک زنجیره مستحکم قرار دارند. یکی از اعضای این مواد ماکرومولکولی دارای اتم­‌های اکسیژن، پلی‌استال‌­ها هستند. ساده‌ترین پلی‌استال، پلی‌فرمالدئید است. از نقطه ذوب بالایی برخوردار است و در برابر سایش و نیز در حضور حلال­‌ها بسیار کریستالی و مقاوم است. رزین‌استال­‌ها نسبت به سایر پلاستیک­‌ها بیشتر مشابه فلزات هستند و در ساخت قطعات ماشین مانند چرخ‌دنده و یاتاقان استفاده می­‌شوند.

پلی استر:

یک پلیمر خطی که با تکرار گروه‌های استر در امتداد زنجیره پلیمری شناسایی می­‌شود، پلی استر نام دارد. پلی استرها موادی ترموپلاستیکی (گرمانرم)، بی­‌رنگ و کریستالی هستند که وزن مولکولی بالایی دارند (10.000 تا 15.000 مولکول)  و در ساخت اشیاء قالب‌ریزی شده و الیافی مانند داکرون به کار می‌­روند.

پلی‌آمیدهای طبیعی شامل پروتئین کازئین موجود در شیر و پروتئین زئین موجود در ذرت است که از آن پلاستیک، الیاف، چسب و روکش ساخته می­‌شود. پلی آمیدهای مصنوعی مانند رزین­‌های اوره-فرمالدئید، که گرمانرم هستند و از آن­‌ها برای تولید اشیاء قالب‌ریزی شده و نیز به عنوان چسب و روکش برای پارچه و کاغذ استفاده می­‌شود. همچنین رزین‌های پلی آمید تحت عنوان نایلون شناخته شده هستند که در برابر گرما و سایش مقاومند، غیرقابل اشتعال و غیرسمی هستند و می‌­توانند رنگی شوند. مهم‌­ترین کاربرد آن‌­ها به عنوان الیاف نساجی است، اما کاربردهای دیگری نیز دارند.

یونولیت

  • پلیمرهای معدنی

بسیاری از پلیـمرهای معدنی نیز در طبیعت یافت می­‌شوند، از جمله الماس و گرافیت. هر دو مورد از کربن تشکیل شده‌­اند. در الماس، اتم­‌های کربن در یک شبکه سه‌بعدی با یکدیگر در ارتباط هستند که منجر به ایجاد سختی در مواد می­‌شود. در گرافیت اتم‌های کربن در صفحه‌­هایی که می­‌توانند به طرف یکدیگر بچرخند، با یکدیگر پیوند دارند و به عنوان روان‌کننده (لوبریکانت) و نیز در تولید مدادها به عنوان مغز مداد استفاده می­‌شود.

دیگر محصولات: مونو پروپیلن‌گلیکول

سیدی

دیدگاهتان را بنویسید

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

Call Now Buttonبرای مشاوره تماس بگیرید