پليمر چيست؟

بخش اول

پليمرها، ابرمولکولي وزن مولکولي بسيار زیادی دارد که از واحدهاي تکرار شونده تشکيل شده اند، پليمرها به شکل زیر تقصیم میشود:

  1. آلي (organic )
  2. غيرآلي (inorganic)
  3. آلي ـ فلزي (organometallic )

و نحوه ي به وجود آمدن آن به صورت مصنوعي يا طبيعي می باشد . پليمرها ازجمله ي مواد حیاتی براي بسياري از صنايع هستند.

از جمله :۱٫چسب ها ۲٫مصالح ساختماني ۳٫پلاستيک ها ۴٫مقاومت هاي نوري و … هستند .

پليمرها دردانش هایی همچون :

تغذيه، مهندسي ، بيولوژي ، داروسازي ، کامپيوتر ،اکتشافات فضايي ، بهداشت و محيط زيست اهميت فراوانی دارد .

پليمرهاي غيرآلي که به صورت طبيعي وجود دارند شامل :

الماس ها ، گرافيت ، آزبست (پنبه ي نسوز )،شن،عقيق ، فلدسپار ،ميکا ،کوارتز ،تالک و … مي شوند .

پليمرهاي آلي که به صورت طبيعي يافت مي شود عبارت اند از :

پلي ساکاريدها (پلي کربوهيدرات ها )به عنوان مثال : نشاسته و سلولز ،نوکلئيک اسيدها و پروتئين ها .

پليمرهاي غيرآلي یا مصنوعي عبارت اند از :

نيتريد بور (Boron nitride )، بتون (Concrete )،بسياري از ابر رسانه هاي دما بالا و شماري از شيشه ها .

پلي سيلوکسين ها (Polysi loxanes )که به سيلوکسين  معروف شده اند . نمونه اي از پليمرهاي آلي ـ فلزي محسوب مي شود که به صورت مصنوعي تهيه مي گردند .
پليمرهاي مصنوعي که  در ساختار برخي از وسايل استفاده مي شوند به طور قابل ملاحطه ای از فلزات سبک تر هستند . اين مواد به کاهش مصرف سوخت در سفينه هاي فضايي و وسايل نقليه کمک شایانی مي کند.

زماني که به نسبت برابر, وزني ازپليمر به جاي فلز استفاده کنيم مواد پليمري از فلز نيز بهتر کار مي کنند .مثلاً درمورد کشش .

مواد پليمري باپيشرفت هاي صورت گرفته توانايي استفاده براي اهداف مهندسي به عنوان مثال : يراق آلات ، بلبرينگ ها و غشاهاي ساختاري را پيدا کرده اند.

نام گذاري (Nomenclature ):

بسياري از پليمرها نیز داراي نام عمومی و هم چنین نام برپايه ي ساختارشان هستند.

نام گذاري بر پايه ي ساختار به وسيله ي سازمان بين المللي شيمي محض و کاربردي (International Union of Pure and Applied Chemistry )که به اختصار IUPAC ناميده مي شود انجام میگیرد.

برخی پليمرها به وسيله ي علامت اختصاري شان شناخته مي شوند.

بعضي از شرکت هاي توليد کننده ي مواد پليمري ،نام هاي تجاري را براي توليدات پليمري خاصي که خودشان توليد کرده اند، تعريف مي کنند.

پليمرها عموماً با نام گذاري قدیمیشان ديده مي شوند مانند: دايون ، پلي استر ، نايلون و …

ترکیب یا ساختار (Composition):

ترکیبات پليمري را مي توان به وسيله ي ساختارهاي ساده که در کل ترکیبات پليمری تکرار مي شوند، معرفي کرد.

اين ساختارهاي مشابه که در طول زنجيره ي پليمري تکرار شده اند را واحد تکرار شونده می گويند، واحدهاي تکرار شونده را مونومر گويند.

مونومرها با هم واکنش داده و پليمر را توليد مي کنند، واحد تکرار شونده ي پلي پروپيلن در شکل زیر نشان داده شده است .

polymer

به جز پايان زنجيره هاي پليمري ، پلي پروپيلن از واحدهاي کاملاً تکرار شونده و شبيه به هم تشکيل شده اند.
واحدها (The Namber of units )دريک زنجيره ي پليمري درجه ي پليمريزاسيون (degree of polymerization )ناميده مي شود که با DP نمايش داده مي شوند.

ترکیبات ابتدايي (Primary Structure ):

ترکيب واحدهاي تکرار شونده در يک پليمرساختار ابتدايي Primary Structure ناميده مي شود.

عوامل واکنش دهنده ي نامتقارن ، به عنوان مثال جانشيني مونمرهاي وينيل ، صرفاً توليداتي به صورت سر به ته ( head-to-tail)مي دهدT که عامل جایگزینی R ، بر روي کربن ها به صورت متناوب قرار مي گيرد.

ساختارهايي که دراطراف کربن چيرال قرار دارند دارای هندسه ي يکساني هستندکه به آنها ايزوتاکتيک (Isotactic ) يا استرورگيولر (Stereo regular)گويند.

ـ پليمرها مي توانند خطي (Linear )يا شاخه اي ( Branched )با مقدار طول شاخه ي متفاوت باشند، که اکثر پليمرها شامل تعدادي شاخه مي شوند.

ـ کوپليمرها (Copolymers )ازمشتقات دو نوع متفاوت مونومر هستند. که ممکن است به صورت نمادهاي A و B نمايش داده شوند.

براين اساس ساختارهاي مختلفي در کوپليمرها وجود دارد که ساختار و خواص خاص خود را دارد . اين تنوع به شکل قرارگيري مونومرهاي متفاوت در کوپليمر بستگی دارد که  شامل : يکي در ميان (Alternating )،رندوم ( Random )، بلوک (block )و گرافت (graft )مي شود .

ترکیبات ثانويه (Secondary Structure ):

ساختار ثانويه به فرم قرار گیری پليمر برمي گردد که عموماً نتیجه پيوند هيدروژني است

بيشتر زنجيره هاي پليمرهاي خطي انعطاف پذير یا نيمه انعطاف پذير منجر به ايجاد دو ساختار مارپيچ (helical ) و چين دار (pleated skirt )مي گردند.

براي هردو نوع قطبي و نا قطبي از زنجيره هاي پليمري ، تمايل به گرفتن حالت مارپيچ وجود دارد که در داخل آن ها نيروهاي پيوند ثانويه وجود دارد .

سومين ساختار (Tertiary Structure ):

سومين ساختار  پليمرها به شکل سرتا سری  پليمر اشاره دارد.

به عنوان مثال در هم گيرکردن پلي پپتايد (poly peptide) پروتئين هاي کروي شبيه گوي هاي ناهموارند که علت آن ترکيب پيچيده ي محيطي و محدوديت هاي مولکولي  بین پيوندها است.

بسیاری از پليمرهاي طبيعي و مصنوعي داراي ابر ساختار هستند  (Super structures )،به عنوان مثال :پروتئين هاي کروي و تجمع زنجيره هاي پليمري ، که باعث  ايجاد کلاف و دسته بندي مي کند .

چهارمين ساختار (Duaternary structune ):

این ساختار به نحوه ي قرارگيري درفضا, دو يا بيشتر زير واحدهاي پليمری است که غالبا” از تجمع سومين ساختار حاصل مي شود.

به عنوان مثال : هموگلوبين (چهارمين ساختار ) ترکيبي از چهار واحد ميوگلوبين است، .بسياري از پليمرهاي مصنوعي به حالت کروي فرم مي گيرند.

پایان بخش اول
برای نمایش بخش دوم اینجا کلیک کنید.

در صورت تمایل برای خرید کالا یا خدمات، از ما مشاوره رایگان بگیرید. ما به شما بهترین ها را معرفی خواهیم کرد.

۰۲۱۸۸۴۴۸۳۶۳-۰۲۱۸۸۴۷۲۶۲۹