پلیمر چیست؟ جواب این سوال دنیای جذاب و گستردهای را به نمایش خواهد گذاشت. پلیمر یا به عبارتی مواد خام پلاستیک، وسعتی به صنعت امروزه داده است که میتوان بدون اغراق آن را یک انقلاب قلم داد کرد. این مواد اولیه پلاستیک، با توجه به همین وسعت و با در نظر گرفت مقدار پایین قیمت خرید پلیمر، یک کانون ایجاد اشتغال و کسب درآمد با سرمایه کم نیز میباشد که در مقالهای مفصل به آن پرداخته خواهد شد.
در ادامه به سوال پلیمر چیست به صورت کامل پاسخ داده شده است. در این مقاله شما همه چیز درباره مواد اولیه پلاستیک را خواهید دانست و تا حدودی به قیمت پلیمر اشاره میشود.
پلیمر چیست؟
به طور کلی تمام مواد موجود در طبیعت و صنعت، به دو سته درشت مولکول و مولکولهای کوچک تقسیم کرد. درشت مولکولها نیز به دو دسته پلیمر و غیر پلیمر طبقه بندی میشوند که برخی پایه زیستی دارند و برخی از مشتقات نفت و گاز تولید میشوند.
پلیمر چیست؟ به صورت علمی به مولکولهای طولانی که از تعداد زیادی مولکول کوچک به نام مونومر تشکیل شدهاند و از طریق شبکهای دو بعدی، سه بعدی و یا تک بعدی به هم متصل میشود. پلیمر میگویند. این ماده اولیه پلاستیک با عناوین دیگری مثل درشت ملکول و یا بسپار نیز خوانده میشود.
از تعاریف کلیشهای که بگذریم به نیاز اساسی بدن موجودات زنده و همینطور صنعت، به این بزرگ مولکول میرسیم. همان طور که در ویکیپدیا آمده است:
بیشتر مواد اساسی همچون پروتئین، چوب، کتین، لاستیک خام (کائوچو) و رزینها بسپار هستند. بسیاری از مواد مصنوعی همچون پلاستیکها، الیاف مصنوعی (نایلون، ریون و…)، چسبها، شیشه و چینی مواد پلیمری هستند.
معنی پلیمر از لحاظ لغوی چیست؟
POLYMER یک ترکیب یونانی است که در آن واژه POLY به معنای چند و MER به معنای بخش یا قطعه میباشد. همچنین مترادف فارسی آن یعنی بسپار هم از ترکیب دو واژه ” بس ” یعنی بسیار و ” پار ” به معنای پاره یا قطعه ساخته شده است.
تاریخچه پلیمر چیست؟
پلیمر در قرن بیستم وارد زندگی انسانها شد، هر چند صورت طبیعی آن از بدو ایجاد بشر، وجود داشته است. عصر بسپار، در سال 1907 و با معرفی اولین بسپار یا درشت مولکول دنیا یعنی باکلیت آغاز شد که به آن عصر پلاستیک هم میگویند. البته ناگفته نماند که یکی از اولین پلاستیکهای دنیا یعنی سلولوئید در قرن نوزدهم به منظور ماده جایگذین عاج فیل توسط دو برادر نیویورکی اختراع شده بود.
به دنبال آن در سالهای مختلف، دیگر بسپارها اختراع شدند و تا به امروز با تغییرات بسیار، اکثر صنایع را دچار تحولات بزرگی کردهاند. به طور مثال، پلیاستایرن به عنوان پیشروترین بسپار مصنوعی مدرن در سال 1930، پلی متیل متاکریلات در سال 1936، پلی اتیلن در سال 1939 و پی وی سی در سال 1835 تولید شدند.
مونومر چیست؟
کمی پیشتر در تعریف پلیمر چیست، به مونومر اشاره شد. اگر بسپار را یک تسبیح تصور کنیم، دانههای تسبیح مونومر یا تک پار نامیده میشود. به عبارتی مونومرها کوچکترین واحد سازنده بسپار و واحد تکرار شونده آنها میباشند. ماهیت مونومر، با توجه به انواع مختلف پلیمر تعیین میشود مثلاً در پلی اتیلن، مونومر همان اتیلن است که تکرار میشود تا رشتههای پلی اتیلن ساخته شود.
پلیمریزاسیون چیست؟
اغلب بسپارها با روش پلیمریزاسیون ساخته میشوند. فرآیند اتصال مونومرها و تشکیل پلیمر از طریق واکنشهای شیمیایی را پلیمریزاسیون میگویند. به طور مثال پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون با افزایش مولکول پروپیلن بدست میآید که به هر پروپیلن یک مونومر میگویند. در واقع نامگذاری بسیاری از بسپارها با اضافه کردن پلی به اول اسم مونومر ساخته شد.
برای دانش عمیق در بحث پلیمر چیست، بهتر است با چند مفهوم دیگر نیز آشنا باشیم.
- درجه بسپارش: به تعداد واحدهای تشکیل دهنده بسپار، درجه بسپارش میگویند.
- جور بسپار: بزرگ مولکولهایی که از یک گونه واحد مونومر تشکیل شدهاند، جور بسپار نامیده میشوند.
- همبسپار: بسپارهایی که از چند نوع واحد تکرار شونده مونومر تشکیل شده اند، همبسپار میباشند.
- ترپلیمر: بسپارهایی که از 3 گونه تک پار تشکیل شده باشند، ترپلیمر میشوند.
- ناجور بسپار: پلیمرهایی که بیش از 3 تک پار تشکیل شده اند، ناجور بسپار نامیده میشوند.
تفاوت بین پلاستیک و پلیمر
در ابتدای این مقاله پلیمر را به عنوان مواد خام پلاستیک خواندید. این موضوع یعنی مواد اولیه پلاستیک همان پلیمرها هستند یا به عبارتی تمام پلاستیکها پلیمر هستند اما نکته مهم این است که تمام پلیمرها پلاستیک نیستند. شاید این مطلب کمی پیچیده به نظر برسد اما با آشنایی کمی عمیقتر در مورد پلاستیکها و پلیمرها میتوان تفاوت را به سادگی بیان کرد. در ادامه به چند مورد از تعاریف متفاوت بسپار و مواد اولیه پلاستیک اشاره میشود.
تفاوت در ساختار پلاستیک و پلیمر چیست؟
بسپارها هم به صورت کاملأ طبیعی و هم به صورت مصنوعی یا ترکیبی ساخته میشوند و ترکیبی از مولکولهای تکرار شوندهای به نام اتم هستند. درحالی که پلاستیکها یا کاملاً مصنوعی هستند و یا بخشی از آنها طبیعی است. همچنین مجموعهای از بلور هستند که از پلیمر ساخته میشوند.
کاربردهای متفاوت پلاستیک و بسپار
تفاوت عمده پلاستیک و پلیمر در کاربرد و موارد مصرف متفاوتشان است. از آنجا که مواد اولیه پلاستیک پلیمرها هستند اما این موضوع به صورت عکس صدق نمیکند، به طبع کاربرد پلیمرها بسیار گستردهتر از پلاستیک است. هرچند با گذر زمان مواد اولیه پلاستیک جایگذین بسیاری مواد اولیه دیگر نیز شده است.
کاربرد بسپار
- الیاف فرش و گلیم
- چسب ها
- درب و پنجره
- روان کننده و رنگ کننده
- انواع فیلمها
- پوشاک
کاربرد پلاستیک
- خودرو سازی
- هوا فضا
- ظروف پلاستیکی آشپزخانه
- محصولات ورزشی
- ساختمان سازی
طبقه بندی انواع پلیمرها
اساس طبقه بندی | انواع | توضیحات نوع |
---|---|---|
ساختار | آلی | در ساختارشان کربن دارند |
معدنی | ساختار اصلی آنها عناصر غیر از کربن است | |
کاربرد | مهندسی | لورم |
رایج | لورم | |
منشأ | پلیمر طبیعی | موجود در بدن موجودات زنده و در طبیعت مانند DNA، سلولز، نشاسته |
سنتزی یا مصنوعی | ساخت دست بشر، استخراج از نفت و گاز | |
نیمه سنتزی | بسپارهای طبیعی که به منظور اصلاح خواص با پلیمر مصنوعی ساخته شدهاند | |
واکنش به حرارت | ترموپلاستیک | پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی آمید، پلی وینیل کلراید یا پی وی سی و... |
ترموست | پلی استرهای اشباع نشده، فنولیک ها، آمینو رزین ها، سیلیکون ها و... | |
ساختار زنجیرهای | خطی | رشتهی زنجیرهای بلند بدون هیچ شاخه جانبی، دانسیته، نقطه ذوب و استحکام کششی بالا |
شاخهای | ساختار زنجیرهای بلند و مستقیم با شاخههای جانبی متفاوت، دانسیته، نقطه ذوب و استحکام کششی پایینتر | |
پیوندهای عرضی و شبکهای | اتصال مونومرها به صورت شبکههای 3 بعدی و از طریق پیوندهای عرضی، سخت سفت و شکننده | |
بلورینگی | کریستالی (بلورین) | زنجیره های پلیمری بسیار منظم و با شکل خاصی ، استحکام بالا |
آمورف (بی شکل) | زنجیره های مولکولی به شکل تصادفی و غیر منظم، خواص الاستیسیته و انعطاف پذیری بالایی | |
نیمه بلورین | دارای مناطق کریستالی و آمورف به صورت همزمان | |
بر پایه مونومر | همو پلیمر | فقط یک مونومر مشخص دارند مانند پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن |
کو پلیمر | شامل 2 مونومر متفاوت مانند نایلون 6.6 | |
خواص فیزیکی | پلاستیک | با استفاده از گرما و فشار به شکل مواد سخت و سفت تبدیل شده اند |
الاستومر ها یا لاستیکها | جامد با خواص کشسانی مناسب و خاصیت الاستیسیته بالا | |
الیاف یا فیبرها | طول آن حداقل 100 برابر قطر آن، خواص کششی و درجه کریستالی بالا | |
رزینها | با وزن مولکولی پایین ، اکثراً به شکل مایع مانند چسب ودرزگیر | |
آرایش تاکتیسیته | ایزو تاکتیک | کانفیگوراسیون سر به دم که در آن گروه ها همه در یک طرف زنجیره قرار می گیرند |
اتاکتیک | در هر دو طرف زنجیره و به شکل تصادفی قرار میگیرند | |
سیندیو تاکتیک | در دو طرف زنجیر به شکل یک در میان قرار میگیرند |
سلام من دارم یه مقاله در مورد پلیمر چیست تحویل میدم
این جمله که امروزه هر چیزی که میبینیم میتونه با پلیمر درست کنیم جمله درستی هست؟
سلام به نظر بنده برای سنتز پلیمر باید مواد اولیه ای به کار رود که قابلیت رشد و زنجیره ای شدن داشته باشد. و همچنین شرایط خاصی لازم هست. با تشکر
سلام خیلی ممنون بابت مقاله خوبتون. به صورت جامع و کامل درباره پلیمر صحبت کردید. عالی بود