آشنایی با انواع پلیمر

پلیمر یک نوع بزرگ مولکول است که از اتصال صد ها مونومر تشکیل شده است.  ترکیب مونومر ها زنجیره ای بلند را ایجاد خواهند کرد.اگر بخواهیم پلیمر را از نظر لغوی بررسی کنیم پلیمر تشکیل شده از پلی و مر که هر کدام معنی خاصی دارد. پلی به معنی چند و مر به معنی بخش یا قسمت نیز می باشد. در ادامه به معرفی انواع پلیمر خواهیم پرداخت با ما همراه باشید.

مختصری درباره مفهوم مونومر

به کوچکترین واحد تشکیل دهنده پلیمر مونومر گفته می شود‌. برای درک این مطلب به ساختار تسبیح توجه کنید دانه های تسبیح درست شبیه مونومر ها جزئی از پلیمر هستند.

معرفی فرایند پلیمریزاسیون

در این فرایند مونومرها به یک دیگر خواهند چسبید سپس مولکول بزرگ تری به نام پلیمر ایجاد خواهد شد. در واقع فرایند پلیمریزاسیون به معنی واکنش های شیمیایی برای تولید پلیمر نیز می باشد. پلیمر ها نیز دارای طبقه بندی خاصی هستند که در ادامه درباره آن ها صحبت خواهیم کرد. پلیمر ها از نظر منشا، واکنش به حرارت، ساختار زنجیره ای، بلورینگی، خواص فیزیکی، آرایش تاکتیسیته دارای انواع مختلفی هستند. در ادامه هر یک از آن ها را به صورت جداگانه بررسی خواهیم کرد.

انواع پلیمر بر اساس منشا

پلیمر ها از نظر منشا به سه دسته تقسیم می شوند. از انواع پلیمر بر اساس منشا می توان به پلیمر طبیعی، پلیمر سنتزی، پلیمر نیمه سنتتیک نیز اشاره کرد.

پلیمر نیمه سنتزی: برای ساخت پلیمر های سنتزی از مواد شیمیایی استفاده می شود. پلیمر های سلولز استات و سلولز نیترات در دسته بندی پلیمر نیمه سنتتیک قرار خواهند گرفت.

پلیمر طبیعی: زمانی که برای تولید پلیمر تنها از مواد طبیعی مانند: پشم، ابریشم،  لاستیک طبیعی، سلولز، پروتئین، نشاسته و.. استفاده شود به پلیمر به دست آمده پلیمر طبیعی گفته می شود.

پلیمر سنتزی: پلیمر سنتزی (مصنوعی) با استفاده از مولکول های سبک وزن ساخته شده است.  از انواع پلیمر های مصنوعی می توان به نایلون ها، پلی اتیلن، پلی استر، رابر های مصنوعی، پی وی سی، تفلون و .. نیز اشاره کرد.

معرفی انواع پلیمر بر اساس رفتار در برابر حرارت

به طور کلی پلاستیک ها در برابر حرارت واکنش نشان می دهند. بنابراین پلیمر ها بر اساس رفتار در برابر حرارت به انواع مختلفی تقسیم می شوند. ترموپلاستیک ها و ترموست ها جز دسته بندی گفته شده قرار می گیرند.  ترموپلاستیک ها در برابر حرارت بسیار انعطاف پذیر هستند و به راحتی می توان ترموپلاستیک ها را با کمی حرارت به شکل های متنوعی قالب گیری کرد. برای شکل گیری نهایی ترموپلاستیک ها تنها کافی است آن ها را در شرایط دمایی خنکی قرار دهید تا به شکل قالب مورد نظر در بیاید.

ترموست ها:

جالب است بدانید که برخی از مواد پلاستیکی در برابر حرارت بسیار مقاوم هستند و واکنشی نشان نمی دهند. بنابراین نرم کردن پلیمر هایی مانند ترموست ها با استفاده از حرارت امکان پذیر نمی باشد. علت مقاومت این پلاستیک ها در برابر حرارت ساختار پیوندی آن ها است. چرا که ترموست ها دارای پیوند عرضی بین مولکولی هستند. بنابراین اگر یکبار ترموست ها قالب بندی شوند دیگر امکان حرارت دیدن و قالب گیری مجدد برای آن ها وجود نخواهد داشت.

 معرفی انواع پلیمر ها از نظر زنجیره ای

پلیمر های زنجیره ای از نظر ساختاری با یک دیگر فرق دارند. ساختار زنجیره ای پلیمرها شامل پلیمر های خطی، شاخه ای، پیوند عرضی می شود. در ادامه به طور دقیق تر درباره ساختار انواع پلیمر های زنجیره ای صحبت خواهیم کرد.

پلیمر های خطی:

به طور کلی می دانید که ساختار پلیمر خطی زنجیره ای است. بنابراین می توان گفت برای ایجاد پلیمر های خطی مونومر ها به یکدیگر وصل شده و زنجیره ای بلند را تشکیل خواهند داد. در پلیمر های خطی نقطه ذوب و استحکام کششی بسیار بالا می باشد.

پلیمر های شاخه ای:

پلیمر های شاخه ای نیز همانند پلیمر های خطی ساختاری زنجیره ای و بلند دارند. تنها تفاوت پلیمر های شاخه ای و خطی بر روی شاخه های جانبی متفاوت بسیار در پلیمر های شاخه ای نیز می باشد. به دلیل نوع ساختاری که پلیمر های شاخه ای دارند از استحکام کششی بالا و نقطه ذوب کم بهره مند خواهند شد.

پلیمر های پیوند عرضی:

نام دیگر پلیمر های پیوند عرضی، پلیمر های پیوند شبکه ای است. اتصال مونومر در این پلیمر به صورت سه بعدی و شبکه ای نیز می باشد. پلیمرهای پیوند عرضی به دلیل روش تولید سه بعدی که دارند سفت و شکننده خواهند شد. از مهم ترین پلیمر های پیوند عرضی می توان به ملامین، رزین، فرمالدئید، لاستیک های پخت شده و .. نیز اشاره کرد.

معرفی انواع پلیمرهای بلورینگی

پلیمر های بلورینگی به سه دسته کلی کریستال، بی شکل، نیمه بلورین تقسیم می شوند. پلیمر های بلورین از زنجیره های پلیمری بسیار منظم تشکیل می شود. شکل قرار گرفتن پلیمر ها در کنار یکدیگر برای تشکیل پلیمر های بلورین در حالت خاصی قرار دارد. باید بدانید که دمای ذوب پلیمر های بلورین با سایر پلیمرها متفاوت است. این پلیمر به دلیل کریستالی بودن از استحکام بالایی برخوردار خواهد بود. برای ذوب کردن پلیمر های کریستالی نیاز به دمای خاصی نیز می باشد.

آمورف : یکی از انواع پلیمر های بلورین آمورف است. آمورف از زنجیره های مولکولی که به صورت تصادفی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده است. ساختار مولکولی آمورف باعث شده تا این پلیمر از انعطاف پذیری بالایی برخوردار باشد. از ویژگی های منحصر به فرد آمورف می توان به پایداری ابعادی پایین، خرش نسبتا بالا و مقاومت حرارتی نسبتا پایین اشاره کرد.

نیمه بلورین: باید بدانید که در ساختار همه پلیمر ها مناطق کریستالی و آمورف به شکل همزمان وجود دارند. بنابراین می توان گفت پلیمر 100 درصد آمورف یا صد در صد کریستال بوجود نیامده است. بنابراین به پلیمر های که از ترکیب آمورف و بلورین به دست می آیند پلیمر نیمه بلورین گفته می شود.

معرفی انواع پلیمر بر پایه مونومر

پلی‌استایرن (Polystyrene): این پلیمر از مونومر استایرن به دست می‌آید. پلی‌استایرن معمولاً در تولید بسته‌بندی، لوازم آرایشی، و سفره‌های یکبار مصرف استفاده می‌شود.

پلی‌اتیلن (Polyethylene): این یکی از پرکاربردترین پلیمرها است که از مونومر اتیلن به دست می‌آید. پلی‌اتیلن معمولاً در تولید بطری‌ها، کیسه‌های پلاستیکی، لوله‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود.

پلی‌پروپیلن (Polypropylene): این پلیمر از مونومر پروپیلن ساخته می‌شود و برخلاف پلی‌اتیلن که ساختار خطی دارد، ساختار برجسته دارد. پلی‌پروپیلن در صنایع مختلفی از جمله بسته‌بندی، خودروسازی و پوشاک استفاده می‌شود.

پلی‌وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride یا PVC): این پلیمر از مونومر وینیل کلراید به دست می‌آید. PVC به دلیل خصوصیات خوبش مانند مقاومت در برابر آب و شیمیایی‌ها، استحکام مکانیکی، و قابلیت پردازش، در صنایع ساختمانی، بسته‌بندی، و تولید لوله‌های آب و فاضلاب استفاده می‌شود.

پلی‌اکریلات (Polymethyl Methacrylate یا PMMA): این پلیمر از مونومر متاکریلات متیل به دست می‌آید. PMMA با نام تجاری شیشه‌آکریلیک مشهور است و در تولید پنجره‌ها، آینه‌ها، و محصولات دیگر استفاده می‌شود.