پلیمر چیست؟

دسته‌بندی: مقالات علمی
تاریخ: 26 شهریور 1400
بازدید: 122


پلیمر چیست؟

پلیمرها یا ماکرومولکول ها، درشت مولکول هایی هستند که از واحدهای تکراری ساده تشکیل شده اند. ماهیت و ساختار پلیمر به مونومر یا مونومرهایی که در آن بکار رفته، بستگی دارد.پلیمر درواقع از لغت “پلی” که به معنای چندین و “مر” خلاصه شده لغت مونومر به معنای واحد های تشکیل دهنده یا قطعه تشکیل شده است که در ترکیب پلیمر به معنای تعداد بسیار زیادی از واحد های عناصری از قبیل کربن و هیدروژن و دیگر عناصر از این دست است.

در تولید مواد پلیمری زنجیره ای از واحدهای عناصر به یکدیگر قلاب و پلیمریزه میشوند و تولید نوع منحصر به فردی از مواد پلیمری را میدهند. در طبیعت پلیمرها به وفور دیده میشوند که از جمله آنها میتوان به مو، شاخ حیوانات و ابریشم عنکبوت نام برد.

اکثر نمونه های پلیمری قابلیت ذوب مجدد دارند یا به اصطلاح ترموپلاستیک نامیده میشوند ولی همه پلیمر ها اینگونه نبوده و دارای انواع ترموست نیز میباشد که این گونه پلیمرها در اثر گرما ذوب نمیشوند و تنها در دماهای بسیار بالا بصورت برگشت ناپذیر تجزیه میشوند.

پلیمر ها بصورت انفرادی استفاده نمیشود و نیاز به تصحیح خواص در موارد کاربردی دارد.

افزودنی های پلیمری شامل مواردی مانند نرم کننده ها، رنگدانه ها، آنتی uv ، پف کننده، دیرسوز کننده و نرم کننده ها که باعث بهبود ویژگی های موجود وگاها تولید خواص ویژه میشود.

نرم کننده ها ازجمله افزودنی های رایج مواد پلیمری است که موجب افزایش انعطاف پذیری و دوام پلیمر ها یا بسپارها میشود. پلیمرهایی از جمله پلیمرهای عایق بندی مانند لایه هایژئوممبران و ژئودکاموند و لایه های pvc که در طرح های عمرانی و کشاورزی استفاده میشوند.

رنگدانه ها نیز به نوعی افزودنی پرکاربرد پلیمرها است چرا که به دلیل کاربردهای بسیار زیاد پلیمرها در صنایع مختلف نیاز به وجود رنگ ها و طرح های مختلفی دارند و این نیاز باید با تزریق رنگدانه های معدنی و آلی به مواد اولیه پلیمرها افزوده شود تا نتیجه مطلوب و مورد نظر تامین شود.

انواع پلیمر

پلی پروپیلن

این ماده غیر سمی و بدون بو بوده و در زمان آتش گرفتن مانند شمع ها عمل کرده و ذوب میشود و البته شعله ای بدون دود را داراست.

از خواص این نوع  پلیمر میتوان به سبکی، سختی و مقاومت شیمیایی و ظاهری با جلای بالا که عامل ایجاد تنوع در بین محصولات تولیدی از این ماده اولیه میشود نام برد.

کاربرد های پلی پروپیل

صنعت پلاستیک، فیلم و ورق، قالب گیری ها، بسته بندی های غذایی، نساجی و تولید الیاف، لوله و برخی کاربردهای ساختمانی و همچنین اجزاء خودرو مانند کفپوش ها و جعبه باطری

برخی ویژگی ها در پلی پروپیلن ها باعث ایجاد تمایز با دیگر پلیمر ها میشود از جمله:

قیمت مناسب تر پروپیلن نسبت به دیگر مشتقات پلیمری

قابلیت تولید با خصوصیات گسترده فیزیکی شیمیایی

کاربری در تجهیزات پزشکی و رده های اختصاصی کاربری

مصرف بالای پلی پروپیلن بعنوان آلیاژ

پلی کربنات

این نوع از خانواده پلیمرها در زمینه های قالب سازی و تغییرات حرارتی کاربرد دارد.

پلی کربنات به عنوان جایگزین شیشه در بخش های مختلف ساختمانی و نماسازی و پوششی معرفی شده است و بعنوان سخت ترین ماده شفاف در این زمینه شناخته میشود.

این نوع ورق ها قابلیت عبور نور از 35 تا 82 درصد را داراست که با توجه به نیاز طرح ها مورد استفاده قرار میگیرد.

این محصولات با ویژگی هایی مانند سبکی، عایق  بودن صوتی، ضربه پذیری و مقاومت بالای ورق ها در مقابل ضربه و عوامل جوی ماندگاری بالایی  دارد که موجب کاربری بالا و افزایش مصرف این نوع پلیمر ها شده است.

در ساخت و احداث گلخانه ها که بهینه سازی انرژی بسیار حائز اهمیت است میتوان از خواص این پلیمرها استفاده کرد که موجب جلوگیری از ورود گرما در تابستان و خروج هوای گرم در زمستان میشود و همچنین بسیار مقرون بصرفه تر  نسبت به شیشه و بسیار مقاوم تر از پلاستیک است.

از معایب پلی کربنات ها میتوان به موضوع گرمایش بیش از حد سطح زیرین در ماه های گرم سال و همچنین خش پذیری سطح ورق اشاره کرد.

کاربردهای مرسوم پلی کربنات ها

صنایع اتومبیل جهت تزئینات خودرو، داشبورد، ساخت سپر و پانلهای داخلی و در برخی موارد شیشه های چراغ، ساخت بطری های شفاف غذایی و دارویی، عینک های طبی و صنعتی، تجهیزات پزشکی و صنایع برق و کامپیوتر و درتولید برخی از تجهیزات نظامی.

پلی وینیل کلراید

سومین پلاستیک پرمصرف دنیا محسوب میشود.

pvc به صورت نرم و سخت وجود دارد و هرکدام در مصارف مخصوص خود کاربرد دارند به عنوان مثال از pvc نرم در تولید سفره و کاغذ دیواری و سخت در تولید اسباب بازی و تجهیزات ساختمانی استفاده میشود.

از مزایای پلی وینیل کلراید میتوان به مواردی از جمله طول عمر بالا، فراوانی، عایق رطوبت و الکتریسیته، ضد آتش، ارزانی، چگالی بسیار بالا و درنتیجه مقاومت در برابر تغییر شکل، مقاومت شیمیایی بالا و تحمل کششی اشاره کرد.

کاربردها پلی وینیل کلراید

لوله کشی ساختمان و آب و فاضلاب، درب و پنجره سازی، کیف های ارزان قیمت، اثاثیه و لوازم داخلی، کف سازی ساختمان ها، پوشش های سقف و در تولید اسباب بازی های کودک کاربرد دارد.

پلی اتیلن

از نمونه های پلی اتیلن ها که مشتقاتی بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف هستند میتوان به محصولات ژئوسنتتیک اشاره کرد.

محصولات ژئوسنتتیک یکی از نمونه های کاربرد پلیمری است که طیف گسترده ای از صنایع را تحت پوشش قرار میدهد و در سالهای اخیر بسیار پیشرفت کرده و در میان صنایع مختلف اعتبار کسب کرده است. لوله های پلی اتیلنی، اتصالات پلی اتیلنی و مخازن پیش ساخته بخشی از کاربردهای پلیمرهای پلی اتیلنی و در ارتباط با ژئوسنتتیک ها است. درمیان محصولات ژئوسنتتیک  نیز ژئوممبران ها بسیار کاربردی هستند که در صنعت کشاورزی ، ساخت و ساز، طرح های عمرانی و همچنین طرح های صنعت و معدن و ذخیره سازی زباله ها و دفع آلودگی های زیست محیطی کاربرد دارند. ژئوممبران ها انواع و شکل های مختلفی داشته که هرکدام برای کاربردهای مختص خود استفاده میشوند.

شرکت ایران لایه دفتر فروش مستقیمی برای این محصولات پلیمری با کیفیت بالا بوده و تمامی محصولات خود را با ضمانت به دست مشتریان عزیز در سرتاسر کشور میرساند. این محصولات شامل انواع لایه های ژئوممبران و همچنین ژئوتکستایل است که البته در صورت نیاز مشتریان میتوانیم محصولات خاص تر مانند ژئوکمپوزیت ها ژئوگرید و دیگر محصولات ویژه را عرضه کنیم.

ژئوممبران ها انواع و شکل های خاصی دارد که هرکدام نوعی آلیاژ ازمواد پلیمری و پلی اتیلنی محسوب میشود که در ترکیب با افزودنی های مختلف مانند رنگدانه در ورق های رنگی و یا ضد اشعه یو وی و یا نرم کننده ها جهت افزایش انعطاف پذیری تولید میشود.

پلیمر های طبیعی بخشی از تاریخچه انسان بوده اند که بطور مداوم با آنها درگیر بوده و قبل از تولید پلیمرهای صنعتی در زندگی روزمره کاربرد داشته اند برای مثال میتوان الیاف پنبه و چوب، پروتئین ها و کائوچو را نام برد

پلیمر از ابتدای حیات بشر در دسترس بوده و انسان ها بدون اینکه درک درستی از این مواد داشته باشند برای رفع نیازهای زندگی از آن استفاده می کردند. این مواد (Polymers) در طبیعت و تمام سیستم های زنده یافت می شوند. از جمله پلیمرهای موجود در بدن انسان می توان بهDNA، پروتئین، کلاژن و پلیمرهای موجود در طبیعت به مواد سلولزی از جمله چوب، پنبه، کتان، پشم و … اشاره کرد. با اینکه پلیمرهای طبیعی اهمیت ذاتی خود را حفظ کرده اند اما امروزه از پلیمرهای سنتزی (مصنوعی) بیشتر استفاده می شود، اولین پلیمر مصنوعی در نیمه دوم قرن نوزدهم از طریق اصلاح شیمیایی مواد طبیعی سنتز شد و پلیمرهای کاملا مصنوعی در قرن بیستم توسعه یافتند. برای آشنایی بیشتر با این مواد مهم و کاربردی ما را همراهی کنید.

تاریخچه پلیمر:

در سال 1833 برزلیوس شیمیدان سوئدی برای اولین بار کلمه پلیمر(Polymer) را مطرح کرد. بعد از چندین سال هرمان استادینگر به اصطلاح ماکرومولکول اشاره کرد، بدین خاطر در سال 1953 موفق به دریافت جایزه نوبل شد. در سال 1930 والاس هیوم کاروتز شیمیدان امریکایی نظریه های استادینگر را بر مبنای آزمایشگاهی بنا نهاد. در سال های بعد کشف کاتالیست جهت شروع واکنش پلیمریزاسیون توسط کارل زیگلر انجام گرفت.

طبقه بندی پلیمرها:

طبقه بندی پلیمرها به چند صورت امکان پذیر است:

  • منشا پلیمر: پلیمرها بر این اساس به دو گروه پلیمرهای طبیعی (مانند پلی ساکارید، پروتئین و نوکلئیک اسید) و پلیمرهای مصنوعی (مانند نایلون) تقسیم می شوند.
  • شکل پلیمر: در حین فرایند پلیمریزاسیون مونومرها با یکدیگر واکنش داده و پلیمرهایی با اشکال گوناگون از قبیل: خطی، شاخه دار، نردبانی، ستاره ای، شانه ای و شبکه ای به وجود می آورند.
  • آرایش یافتگی زنجیر: پلیمرها بر این اساس به دو دسته آمورف و کریستالی (بلوری) تقسیم می شوند. پلیمرهای آمورف به دسته ای از پلیمرها اطلاق می شودکه در آن زنجیره ها بدون هیچ نظم خاصی در کنار یکدیکر قرار گرفته اند و پلیمرهای کریستالی دسته ای از پلیمرها هستند که در آن زنجیره های پلیمری به صورت منظم در کنار یکدیگر آرایش یافته اند.  
  •  مونومر شرکت کننده: پلیمرها با توجه به مونومر شرکت کننده در واکنش به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم می شوند. هموپلیمر به دسته ای از پلیمرها اطلاق می شود که از یک واحد مونومری تشکیل شده باشند و کوپلیمرها پلیمرهایی با بیش از یک نوع واحد تکرار شونده در ساختارشان هستند.
  • رفتار حرارتی: پلیمرها با توجه به خصوصیاتی که دارند رفتار حرارتی متفاوتی از خود نشان می دهند، بدین ترتیب به دو دسته ترموست (گرماسخت) و ترموپلاستیک (گرمانرم) تقسیم می شوند. آن دسته از پلیمرهایی که در اثر گرما بدون تغییر شیمیایی ذوب می شوند را ترموپلاستیک گویند. ترموست به دسته ای از پلیمرها اطلاق می شود که در اثر حرارت در آن ها پیوند عرضی بوجود می آید، بنابراین وزن مولکولی متوسط بالا رفته و به حالت صلب در می آیند.
  • نوع واکنش پلیمریزاسیون: با توجه به نظریه کاروترز پلیمرها بر اساس نوع واکنش پلیمریزاسیون به دو دسته افزایشی و تراکمی طبقه بندی می شوند.

ویژگی های پلیمر(Properties of Polymer):

در دنیای امروزی سالانه صدها میلیون تن پلیمر مصنوعی تولید شده و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. ویژگی های کاربردی پلیمرها به ساختار زنجیره مولکولی بلند آن ها یا به عبارتی به اندازه درشت مولکول های موجود در پلیمر بستگی دارد. ویژگی بارز پلیمر که آن را از دیگر مولکولهای کوچک متمایز می کند جرم مولکولی (گرم بر مول یا کیلوگرم بر مول) است. در پلیمرها بر خلاف سایر مولکولهای کوچک محاسبه جرم مولکولی دقیق امکان پذیر نمی باشد زیرا تعیین طول زنجیر در یک واکنش پلیمریزاسیون کاملا تصادفی است. بدین ترتیب که در واکنش های پلیمریزاسیون تراکمی طول زنجیر به گروه های فعال موجود در واکنش و در پلیمریزاسیون افزایشی به طول عمرآغازگر بستگی دارد. بنابراین با توجه به ناهمگونی در اندازه زنجیرها تعیین جرم مولکولی دقیق امکان پذیر نمی باشد و بجای آن وزن مولکولی متوسط اندازه گیری می شود.

ویژگی دیگری که برای شناسایی یک مولکول پلیمر(Polymer) بکار می رود، درجه پلیمریزاسیون است که به تعداد واحدهای تکراری موجود در زنجیر وابسته است. پلیمرها دارای خواص کاربردی از جمله چقرمگی، انعطاف پذیری، مقاومت و استحکام بالا، عایق گرما و الکتریسیته، مقاومت در برابر خوردگی و غیره هستند.

کاربرد پلیمرها (Applications of polymers):

پلیمرها طبقه بسیار متنوعی از مواد با کاردبرد در صنایع گوناگون هستند. از جمله این کاربردها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  •  حمل و نقل: حمل و نقل ریلی، حمل و نقل عمومی، حمل و نقل هوایی و حمل و نقل نظامی.
  •  غذایی: بطری های آبمیوه، ظروف یکبار مصرف و بسته بندی.
  •  نساجی: الیاف پلیمری، پلیمرهای مقاوم حرارتی ، چاپ، لباس فضانوردان، لباس های محافظ وکفش.
  •  خودروسازی: ساخت صندلی، شیشه ها، تایر، سپر، کفپوش و انواع درزگیرها.
  •  برق و الکترونیک: لوله های کامپوزیتی عبور کابل، تیرهای کامپوزیتی و پلیمرهای رسانای جریان الکتریسیته.
  •  پزشکی: نانوپلیمرها در مهندسی بافت، نانوپلیمرها در رهایش کنترل شده دارو، بازسازی بافت، پوشش دهی زخم و مهندسی پزشکی.
  •  پتروشیمی: تجهیزات صنایع پتروشیمی، رنگرزی و پوشش دهی.
  •  عمران: آسفالت پلیمری، قیر پلیمری، مهندسی سازه وبتن پلیمری.
  •  نظامی: اسلحه های شخصی، جنگ افزارهای بزرگ، موشک و هواپیما.
  •  ساختمان: بتن با عملکرد بالا، کاربرد در کاهش مصرف انرژی ساختمان، پوشش دهنده ساختمان و پوشش دهنده ضدحریق.

کاربرد پلیمر در صنعت خودروسازی

نتیجه گیری:

کاربرد مواد پلیمری و تحولات ناشی از آن ها طی دهه های اخیر آنچنان افزایش یافته است که تصور دنیای کنونی بدون وجود پلیمرها غیرممکن شده است. نقش پلیمرها در بر طرف کردن نیازهای اساسی جامعه از قبیل پوشاک، بهداشت، درمان، مسکن، ارتباطات، حمل و نقل، صنایع نظامی و غیره کاملا مشهود است.

برچسب‌ها:

آسیادمارکت

دیدگاه‌ها

برای ارسال دیدگاه باید وارد حساب کاربری خود شوید.

رفتن به بالای صفحه

درباره ما


نویسنده کتاب یکی از معلمان برجسته و مسلط رشته علوم تجربی می باشد که سالها وقت خود را صرف نوشتن و تدوین کتب کمک درسی ها علوم تجربی مقاطع هفتم، هشتم و نهم نموده است و تمامی اهداف آموزشی درس ها را در این کتب مدنظر داشته است و امیدوار است که این کتاب ها مفید و مورد توجه شما قرار گیرند.

اطلاعات تماس


لرستان، دورود، کوی ایثار، خیابان ظفر، کوچه دهم، پلاک 15

06643238412

09165507238

09166687238

۰۹۱۶۵۵۰۷۲۳۸
با ما در تماس باشید

تمامی حقوق این سایت متعلق به فروشگاه اینترنتی آسیاد مارکت می باشد. هرگونه کپی برداری از محتوای آن بدون ذکر منبع مشمول پیگرد قانونی خواهد بود |  طراحی و توسعه: پژمان جوادی پور 09166551930 | Copyright © 2021 AsyadMarket