پلیمر چیست؟

پلیمر چیست و انواع کابرد پلیمر ؟

پلیمر دسته ای از مواد طبیعی و مصنوعی است که از مولکول های بسیار بزرگ تشکیل شده است. پلیمر های طبیعی بلوک های سازنده اصلی موجودات زنده هستند، از جمله: پروتئین ها/پلی آمیدها، پلی نوکلئوتیدها (RNA، DNA) و لیگنین ها (ترکیبات الکل مخروطی). مواد معدنی مختلف طبیعی و مصنوعی نیز به عنوان پلیمر واجد شرایط هستند. اینها عبارتند از: الماس، کوارتز، بتن و لاستیک سیلیکونی. پلیمر های دست ساز مجموعه وسیعی از شیمی/مونومرهای متنوعی هستند که با روش های مختلف کاتالیز می شوند. اینها باعث ایجاد پلیمر هایی به اندازه LSR (لاستیک سیلیکون مایع) و LCP (پلیمر کریستال مایع) می شوند.

نصیر شیمی وارد کننده انواع مواد پلیمری

 

 

پلیمر: تعریف، خواص، انواع و کاربردها

پلیمر ها گروه وسیعی از مواد طبیعی و مصنوعی هستند که از درشت مولکول‌های بزرگ ساخته شده‌اند. این ماکرومولکول‌ها معمولاً زنجیره‌ای از مولکول‌ها یا مونومرهای کوچک‌تر هستند. این مواد شیمیایی با زنجیره بلند به طور طبیعی و مصنوعی مشتق شده اند. آنها طیف گسترده‌ای از خواص، شیمی‌های بنیادی و کاربردهایی را نشان می‌دهند که کلید تمام زندگی و بیشتر فعالیت‌های انسانی، باستانی و مدرن هستند. این مقاله به بررسی پلیمرها، خواص، انواع و کاربردهای آنها می پردازد.

سایر شرایط برای پلیمر ها چیست؟

به پلیمرها پلاستیک نیز گفته می شود. این اصطلاح از رفتار بسیار پلاستیکی برخی از مواد اولیه مانند پلی اتیلن ناشی می شود که می تواند قبل از وقوع شکستگی تحت بار، تغییر شکل های پلاستیکی بسیار بزرگی را متحمل شود. پلیمرها همچنین اغلب به عنوان رزین (یا رزین مصنوعی) شناخته می‌شوند، زیرا منشأ رزین درختی طبیعی برخی از مواد پلیمری طبیعی (ابتدایی) مورد استفاده برای هزاران سال است.

پلیمر ها از چه ساخته شده اند؟

پلیمرها از تکرار مراحل ترکیبات ساده تری به نام مونومر ساخته می شوند. بسیاری از مواد شیمیایی پتانسیل پلیمریزه شدن به زنجیره‌هایی را دارند که ماده‌ای را می‌سازند که خواص آن به شدت با مونومر متفاوت است – اینها پلیمر هستند. مونومرها می توانند گازهای شیمیایی آلی، مایعات روغنی، اسیدهای آمینه، قندها، الکل ها و بسیاری از انواع شیمیایی دیگر باشند.

خواص پلیمر ها چیست؟

خواص پلیمر به گروهی دسته بندی می شود. اگرچه، برخی از پلیمرها به راحتی طبقه بندی نمی شوند و خواص متضاد قطبی می توانند در یک کلاس ویژگی، از مواد واگرا وجود داشته باشند. در زیر خواص مکانیکی، شیمیایی، نوری و الکتریکی پلیمرها مورد بحث قرار گرفته است:

خواص مکانیکی پلیمر ها چیست؟

خواص مکانیکی پلیمرها عبارتند از:

پلیمرها توانایی کشش و تغییر شکل تحت بار را دارند و در صورت برداشتن بار بدون تغییر بازیابی می شوند. بیشتر پلیمرها برخی رفتار الاستیک از خود نشان می دهند. برخی از آنها بسیار الاستیک هستند.
پلیمرها توانایی کشش دائمی یا چسبناک و تغییر شکل تحت بار را دارند. با این حال، برخی از پلیمرها کریستالی و شکننده هستند.
پلیمرها طیفی از استحکام از تقریباً مایع تا مقاومت فلزات تقریباً سبک را پوشش می دهند. پلیمرهای طبیعی در مقایسه با رزین های مصنوعی عموماً استحکام کمی دارند.

خواص شیمیایی پلیمر ها چیست؟

خواص شیمیایی پلیمر ها عبارتند از:

بسیاری از پلیمرها مولکول های بسیار بادوام هستند که در برابر بسیاری یا همه اشکال تخریب طبیعی، محیطی و شیمیایی مقاوم هستند. سایرین، به ویژه پلیمرهای طبیعی، بسیار ظریف و شکننده هستند. بسیاری از پلیمرها به اسیدهای آلی حساس هستند و باعث دپلیمریزاسیون و تجزیه می شوند. سایر پلیمرها در حلال های آلی مانند کلروفرم، استون، الکل ها و غیره بسیار محلول هستند.
بیشتر پلیمرهای مصنوعی تا حدی آبگریز هستند، اگرچه برخی از آنها در آب محلول هستند که می تواند یک ویژگی مفید باشد. بسیاری از پلیمرهای طبیعی آبدوست هستند و تحت تأثیر آب قرار می گیرند، اگرچه به ندرت کاملاً محلول هستند.

خواص نوری پلیمر ها عبارتند از:

پلیمرها از بسیار آمورف تا بسیار کریستالی متغیر هستند.
پلیمرهای کریستالی عموماً در فرکانس های نوری مات هستند.
پلیمرهای آمورف اغلب در فرکانس های نور مرئی شفاف هستند. شفافیت در پلیمرهای آمورف از شفافیت کدر/رنگی تا شفافیت شیشه مانند متفاوت است.کشش دو محوری می تواند باعث شفافیت در پلیمرهای مختلف شود که به طور طبیعی شفاف نیستند.

خواص الکتریکی پلیمر ها چیست؟

تقریباً هیچ پلیمری به طور طبیعی رسانا نیست. بسیاری از آنها دی الکتریک های بسیار موثری هستند که به طور گسترده در بخش های برق و الکترونیک برای مقره ها و مقره ها استفاده می شوند. ولتاژ شکست بالا در پلیمرها غالب است. چند پلیمر خواص الکتریکی غیرمعمولی از خود نشان داده‌اند، از جمله: پلی (وینیلیدین فلوراید-هگزافلوئوروپروپیلن) (P(VDF-HFP))، پلی استیلن (PA)، پلی آنیلین (PANI) و پلی پیرول (PPy).

انواع پلیمر ها چیست؟

پلیمرها معمولاً به خانواده های بزرگ تقسیم می شوند، به استثنای برخی موارد که از نظر شیمیایی جدا شده اند و به هیچ یک از خانواده ها مربوط نیستند. انواع کلی پلیمرها پلیمرهای طبیعی و پلیمرهای مصنوعی هستند.

پلیمرهای طبیعی
پلیمرهای طبیعی بسته به منبع به طور قابل توجهی متفاوت هستند. در حالت طبیعی خود، انواع مختلفی در یک نامگذاری وجود دارد که نزدیک به هم هستند، اما می توانند با خواص کوچک و شناسه های شیمیایی متمایز شوند. برخی از پلیمرهای طبیعی در زیر ذکر شده است:

1. سلولز در کاغذ و درختان

سلولز در دیواره های سلولی رشد فیبری یک عامل سفت کننده/سفتی است که به سلول ها حجیم می دهد و به آنها اجازه می دهد تا در ساخت ساختارهای بلند و قوی در گیاهان سهیم باشند. انواع مختلف سلولز بر اساس منبع گیاهی متمایز می شوند. پس از استخراج و تصفیه، مواد اولیه تنوع زیادی را از دست می دهند و می توانند به عنوان یک ماده یکنواخت در نظر گرفته شوند.

2. نشاسته در گیاهانی مانند سیب زمینی و ذرت

نشاسته ها مواد بیوپلیمری فراوانی هستند. آنها در گیاهان برای ذخیره انرژی به شکل پایدار در برابر آب، متشکل از پلیمرهای α-گلوکز استفاده می شوند. نشاسته های طبیعی استحکام و پایداری حرارتی ضعیفی از خود نشان می دهند. هنگامی که نشاسته استخراج و خالص می شود، می توان از نشاسته به عنوان مواد اولیه آلی برای تولید پلیمرهای زیستی مانند اسید پلی لاکتیک (PLA) استفاده کرد . آنها همچنین می توانند به عنوان مواد اولیه برای تولید الکل صنعتی مورد استفاده قرار گیرند، که سپس می توانند در ساخت پلیمرهای مبتنی بر الکل مانند پلی وینیل الکل و PVA استفاده شوند.

3. پروتئین ها، مانند مو، ناخن، لاک پشت

پروتئین مو/پوسته و غیره عموماً کراتین است. این را می توان با روش های مختلفی حل کرد تا مواد اولیه پلیمرهای با منبع زیستی، که اغلب شامل سلولز به عنوان یک اصلاح کننده است، تهیه شود. مواد کراتین با منبع بزرگ مدت‌هاست که به عنوان مواد قابل دوام برای تولید محصولات استفاده می‌شوند: صدف‌های لاک پشت و شاخ برای شانه، قاب عینک (رینگ‌های شاخ) و اشیاء تزئینی. شاخ گاو به طور سنتی برای ذخیره سازی ضد آب (باروت) و به عنوان ظروف نوشیدنی استفاده می شد.

4. پشم از حیوانات

پشم ها منبع عالی کراتین با کیفیت بالا هستند. آنها به عنوان ماده اولیه برای چندین پلیمر منبع زیستی مانند دیالیز کراتین و فیلم های کراتین فوتواکتیو (ترکیب با متیلن بلو) استفاده می شوند و در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.

5. ابریشم از حشرات

ابریشم از کرم ابریشم از دیرباز به عنوان یک ماده قوی شناخته شده است. اکنون مشخص شده است که از دو پروتئین ساخته شده است: سریسین و فیبروئین. ابریشم عنکبوت مشابه است و از آلانین و گلیسین ساخته شده است. برداشت در مقادیر مفید غیرممکن است، اما سنتز مواد مشابه از مواد منشأ گیاهی نشان دهنده توسعه پلیمرهای حجیم است که ممکن است برای کاربردهای پلاستیکی یکبار مصرف قابل استفاده باشد. DNA (و RNA) ذاتاً پلیمرهایی با زنجیره بلند هستند که از پروتئین های کوتاه (اسیدهای آمینه) ساخته شده اند.

7. پیچ یا تار

قیر / قیر / آسفالت / قیر خانواده ای از مواد ویسکوالاستیک است. آنها هم طبیعی و هم مصنوعی هستند، پلیمرهای ترموپلاستیک هستند و کاربردهای گسترده ای دارند.

8. لاستیک و لاک طبیعی

لاستیک های طبیعی از شیره طیف وسیعی از گیاهان به دست می آیند و به عنوان روشی برای حمل مواد مغذی و مایعات در گیاه وجود دارند. آنها خاصیت ارزشمند دیگری نیز دارند و آن سخت شدن آنها در مواجهه با هوا است. هنگامی که گیاه آسیب می بیند، آنها یک سد طبیعی و ضد آب/ضد عفونت تشکیل می دهند. در این حالت است که مونومر طبیعی یک پلیمر طبیعی را تشکیل می دهد:

 

لاتکس.

لاتکس به اشکال مختلف برای ساخت ترکیبات لاستیکی برای تقویت اتصال متقابل تهاجمی و پایداری شیمیایی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. لاک هایی مانند شلاک از دفع سوسک ها به دست می آیند. آنها را می توان در حلال های مختلف حل کرد تا به عنوان پوشش قابل استفاده باشد. با تبخیر حلال، لاک سفت می شود.

پلیمر های مصنوعی

پلیمرهای مصنوعی موادی هستند که برای خواص خاص مهندسی شده و به صورت صنعتی از مونومرهای سنتز شده و طبیعی پلیمریزه می شوند. پلیمریزاسیون می تواند در بسیاری از موارد به فشارها و دماهای بالا، کاتالیزورها، واکنش های پرانرژی و کارخانه های صنعتی بزرگ نیاز داشته باشد. در زیر چند نمونه از پلیمرهای مصنوعی ذکر شده است:

1. نایلون

نایلون ها در روش ساخت، وزن مولکولی و کلاس مونومر دقیق متفاوت هستند، اما همه آنها زنجیره های پلیمری هستند که از پلی آمیدها ساخته شده اند. آنها پلیمرهای مهندسی سخت و انعطاف پذیر شیمیایی با لوازم آرایشی نسبتا ضعیف و سطحی لغزنده و کم انرژی هستند. اکثر نایلون ها به عنوان الیاف برای لباس، طناب و تار ساخته می شوند.

2. پلی اتیلن

پلی اتیلن ها مانند نایلون ها بر اساس وزن مولکولی متمایز می شوند. تفاوت ها به طور کلی به درجه و پیچیدگی انشعاب جانبی در زنجیره ها مربوط می شود. مونومر فقط گاز اتیلن است. پلی اتیلن ها از مواد نرم با چگالی کم (کیسه پلاستیکی) تا درجه های مهندسی UHMW (وزن مولکولی فوق العاده بالا) را شامل می شود. پلی اتیلن برای ظروف غذا، لوله ها و قطعات مهندسی استفاده می شود. برای اطلاعات بیشتر، راهنمای ما در مورد پلی اتیلن را ببینید .

3. پلی استر

پلی استرها عموماً مواد آمورف هستند که به عنوان الیاف و فیلم استفاده می شوند. اینها جزو پرکاربردترین پلیمرهای مصنوعی هستند. برای اطلاعات بیشتر، راهنمای ما در مورد پلی استر را ببینید .

4. تفلون™

PTFE، پلی تترا فلوئورواتیلن یک پلیمر مصنوعی پیشرفته بر پایه فلوئور است و نماینده خانواده بزرگتری از پلیمرهای مرتبط است. این مواد دارای انرژی سطحی بسیار پایینی هستند که آنها را برای کاربردهایی که مقاومت شیمیایی و سایشی حیاتی هستند، ایده آل می کند.

5. اقلام خانگی

رزین‌های اپوکسی عموماً مواد دو بخشی هستند که در هنگام مخلوط شدن، هم پلیمریزه می‌شوند و یا تحت یک واکنش کاتالیزوری قرار می‌گیرند که توسط یک قسمت روی قسمت دیگر ایجاد می‌شود. اپوکسی ها پلیمرهای ترموست هستند که خود کاتالیزور هستند و به صورت مایعاتی تشکیل می شوند که سخت می شوند و شکل خود را به عنوان جامدات سفت (معمولاً سخت) حفظ می کنند.

6. سیلیکون

لاستیک های سیلیکونی عمدتاً به صورت پلیمرهای دو بخشی و ترموست ساخته می شوند که در هنگام مخلوط شدن تحت یک واکنش کاتالیزوری قرار می گیرند. مواد حاصل عموماً الاستومرها، با ارتجاع پارگی کم تا متوسط ​​اما مقاومت فشاری بالا هستند. آنها قادر به تحمل دمای بالا هستند – در برخی موارد تا 300 درجه سانتیگراد. برای اطلاعات بیشتر، راهنمای ما در مورد سیلیکون را ببینید .

7. اسلایم

اسلایم یک ماده غیر معمول است که از بوراکس به عنوان یک عامل اتصال متقابل استفاده می کند. PVA (پلی وینیل استات) را به یک ماده پایدار و فوق الاستیک تبدیل می کند که هم به صورت مایع و هم به صورت جامد عمل می کند. وقتی با چسب مخلوط می‌شود، یون‌های فعال کننده بورات با مولکول‌های پروتئین چسب پیوند متقاطع پیدا می‌کنند و آنها را به مولکول‌های بزرگ‌تری تبدیل می‌کنند که لغزش از کنار یکدیگر دشوارتر است. شما اکنون یک پلیمر جدید ساخته اید. این باعث می شود که لجن نسبت به نرخ کرنش بسیار حساس باشد. با وجود اینکه تقریباً مایع است، امکان نمایش رفتار شکننده را فراهم می کند.

8. پلی استایرن

پلی استایرن (PS) یک پلیمر بسیار پرکاربرد با خواص بسیار مفید است. می توان آن را فوم کرد (با گاز مبرد) تا یک ماده نرم، شکننده اما بسیار مقاوم در برابر ضربه و عایق (PS منبسط شده) ایجاد کرد. می توان آن را بدون کوپلیمریزاسیون به عنوان یک جامد شفاف کم هزینه و تا حدودی شکننده استفاده کرد. و می توان آن را با لاستیک های مصنوعی (آکریلونیتریل و بوتادین) آلیاژ کرد تا پلیمری مات، سفت و محکم، ABS، با کاربرد تقریباً جهانی بسازد. برای اطلاعات بیشتر، راهنمای ما در مورد پلی استایرن را ببینید .

کاربردهای پلیمرها چیست؟

کاربردهای پلیمرها در زیر ذکر شده است:

1. لباس
پلیمرها به طور گسترده در تولید الیاف مصنوعی برای منسوجات، برای مصارف مختلف استفاده می‌شوند. نمونه هایی از پلیمرهای مورد استفاده در لباس عبارتند از: نایلون، آرامید، پلی استر (PET) و PVA.

2. پول

کشورهای مختلف از ارز کاغذی فاصله گرفته اند و اکنون از فیلم های پلیمری، عموماً پلی پروپیلن، پول تولید می کنند. این یک روند رو به رشد است زیرا باعث می شود ارز برای مدت طولانی تری خدمت کند، تمیزتر بماند و در آلودگی و مسمومیت ها دخیل نباشد.

3. تجهیزات حفاظت فردی

روپوش های یکبار مصرف، روکش های کفش و روپوش ها معمولاً از پارچه های پلی پروپیلن نبافته ساخته می شوند. دستکش های یکبار مصرف از لاستیک لاتکس یا نیتریل ساخته می شوند. ماسک های فیلتر از طیف گسترده ای از الیاف پلیمری و پارچه های پلیمری نبافته ساخته می شوند. محافظ های صورت عموما از پلیمرهای مختلف ساخته می شوند که قسمت شفاف آن PET است.

4. کاربردهای پزشکی

کاربردهای پزشکی پلیمرها گسترده است. مثال‌ها عبارتند از: پلیمرهای طبیعی برای سیستم‌های دارورسانی، پلیمرهای مصنوعی بیوانرت برای استنت‌ها، و دستگاه‌های یکبار مصرف برای جمع‌آوری/تشخیص خون.

5. اقلام خانگی

پلیمرهای انواع مختلف به طور گسترده در خانه های معمولی در جهان توسعه یافته استفاده می شود. مثال‌ها عبارتند از: ظروف غذای پلی اتیلن، دسته‌های چاقوی ABS، فیلم‌هایی برای پوشش مواد غذایی، و درزگیرهای مقاوم در برابر حرارت برای درب‌های فر.

6. قطعات خودرو

بخش خودرو در بیشتر زمینه ها از پلیمرها استفاده می کند. برخی از نمونه ها عبارتند از: مخازن ترمز، مثانه های تعلیق، دستگیره درها و سپرها.

7. رنگ می کند

بسیاری از رنگ ها بر پایه پلیمرها ساخته شده اند. اکریلیک ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، مانند رزین های آلکیدی و همچنین رزین های طبیعی و مصنوعی در لاک.

8. چسب

چسب ها یکی از اولین کاربردهای گسترده برای پلیمرهای طبیعی هستند. آنها از سم (کراتین)، ضایعات ماهی (پروتئین) و شیره درختان (زمین) ساخته می شوند. جایگزین های مصنوعی از پلی وینیل استات تا رزین های پلی استر و سیانواکریلات ها تا پلی اورتان را شامل می شود.

9. روان کننده ها

چندین پلیمر مصنوعی دارای انرژی سطحی بسیار کم همراه با چقرمگی هستند. این باعث می شود آنها لغزنده و قوی (خود روان شونده) شوند. پلی اتیلن، نایلون و POM به طور گسترده به عنوان مواد یاتاقان استفاده می شود.

10. ساخت و سازها

پلیمرها به طور گسترده در ساخت و ساز به عنوان چسب، اصلاح کننده بتن، مصالح سقف (قیر)، قاب پنجره و مهر و موم استفاده می شود.

11. بسته بندی و ظروف

پلیمرهای مصنوعی مختلف به طور گسترده در بسته بندی به عنوان مواد سفت و سخت استفاده می شود. نمونه ها عبارتند از: PET، PP، PS، و کاغذ (سلولز).

12. الکترونیک

تعداد زیادی از پلیمرها اهداف مختلفی را در الکترونیک انجام می دهند. اینها عبارتند از: دی الکتریک ها، محفظه های اجزا، پوشش ها، برد مدارها، عایق های سیم و قطعات ساختاری.

مزایای پلیمرها چیست؟

مزایای پلیمرها در زیر ذکر شده است:

روش های پردازش آسان و قابل درک.
به طور کلی هزینه کم مواد.
پتانسیل برای استحکام بالا
خاصیت ارتجاعی بالا.
پایداری شیمیایی.
پایداری حرارتی.
کیفیت آرایشی عالی.
معایب پلیمرها چیست؟
معایب پلیمرها عبارتند از:

استحکام کششی کم.
شکل پذیری و انعطاف پذیری تحت بار.
حساسیت حرارتی
حساسیت شیمیایی
انعطاف پذیری ضعیف در برابر سایش.
بار زیست محیطی

آیا پلیمرها زیست تخریب پذیر هستند؟

بستگی دارد. پلیمرهای طبیعی تقریباً همه زیست تخریب پذیر هستند، اگرچه برخی از آنها مانند کهربا بادوام هستند. تعداد کمی از پلیمرهای مصنوعی بسیار زیست تخریب پذیر هستند، اگرچه بسیاری از مواد جدید توسعه یافته به منظور تجزیه زیستی یا کمپوست پذیری هستند. نیمه عمر پلیمرهای مصنوعی به نوع حمله بستگی دارد، اما در محل دفن زباله، در برخی موارد این می تواند ده ها یا قرن ها باشد.

آیا پلیمرها در آب محلول هستند؟

بله، پلیمرها محلول در آب هستند. بیشتر پلیمرهای طبیعی و برخی از پلیمرهای مصنوعی در آب محلول هستند. سایر پلیمرهای طبیعی رطوبت سنجی یا با جذب آب نرم می شوند. برخی از پلیمرهای مصنوعی رطوبت را جذب می کنند و نایلون برای کاهش شکنندگی در واقع تا 8 درصد آب نیاز دارد.

آیا پلیمرها الاستیک هستند؟

بله، پلیمرها الاستیک هستند. الاستیک ترین پلیمرها لاستیک های طبیعی و مصنوعی هستند که در برخی موارد امتداد الاستیک عظیمی چند صد درصدی را ارائه می دهند. بسیاری از پلیمرها دارای یکپارچگی ساختاری بسیار بالا و اعوجاج کم تحت بار هستند که آنها را هم کشسان و هم سفت می کند.

تفاوت بین پلیمر و پلاستیک چیست؟

همه پلاستیک ها پلیمر هستند، اما همه پلیمرها پلاستیک نیستند. پلاستیک به پلیمرهای مصنوعی اطلاق می شود که صلب، نیمه سخت، الاستیک و از مولکول های پلیمری با زنجیره بلند ساخته شده اند. پلیمرها خانواده بسیار گسترده تری هستند، از جمله موادی که به نظر می رسد هیچ ارتباطی با پلاستیک ندارند.

تفاوت بین پلیمرها و فلزات چیست؟

پلیمرها مواد شیمیایی پیچیده ای هستند. آنها عمدتاً از مواد شیمیایی آلی ساخته می شوند، اگرچه تعداد کمی از پلیمرهای مصنوعی و طبیعی اساساً منشأ معدنی دارند. فلزات عموماً ماهیت اتمی دارند و ریزساختارهای کریستالی تشکیل می دهند که خواص آنها را بر اساس روش های پردازش متفاوت می کند. پلیمرها به طور کلی بسیار ضعیف تر از فلزات هستند، اگرچه فلزات ضعیف (سرب، آنتیموان و غیره) می توانند به طور قابل توجهی ضعیف تر از پلیمرهای قوی تر (POM، نایلون و غیره) باشند

 

شما برای خرید انواعه پلیمر های وارداتی و انواع افزودنی ها میتوانید باشرکت بازرگانی نصیر شیمی فرابین در ارتباط باشید

برای ارتباط با ما کافیست از طریق ایمیل یا شماره تماس های موجود با ما در ارتباط باشید .